За достижения, которые сначала вызывают смех, а затем – раздумья
 пицца приезжает быстрей чем, скорая  Расс Ходж (Russ Hodge)  Пабло Миер Муньос (Pablo Mier Munoz)  Мигель Андраде (Miguel Andrade) | Автомобиль Алкоголь Вера
Война Волосы Врачи
Геометрия Дети Женщины
Животные Запах Звук
Здоровье Кино Кладбище
Книга Космос Кофе Кошка
Лицо Мозг Мужчины
Музей Музыка Насекомые Общество Пенис
Предметы Продукты Психология
Птицы Разное Растения Секс Собака
Спорт Суд Техника Туалет
Финансы Цвет Экскременты /Реклама/ Шнобелевская премия - архив Эволюция пиццыВзгляд из Центра молекулярной медицины на четвертую сферу жизни Расс Ходж (Russ Hodge), Центр молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка Ассоциации Гельмгольца, Пабло Миер Муньос (Pablo Mier Munoz) и Мигель Андраде (Miguel Andrade), Университет имени Иоганна Гутенберга в Майнце, Германия, "ЭВОЛЮЦИЯ ПИЦЦЫ: Новые взгляды на четвертую сферу жизни", "Хорошее научное письмо" (Good Science Writing), 2017/10/27. ВВЕДЕНИЕ Пицца долгое время была клеймом в биологических исследованиях, которое восходит к Линнею, который был близко знаком с ее свойствами как афродизиака, но не смог распознать ее как живой организм. В результате виды пиццы не нашли места в его сложной системе классификации и, следовательно, были полностью исключены из систем кладов, разработанных эволюционными биологами. Добавьте к этому почти невозможность сохранения пиццы в лабораториях, из которых она имеет тенденцию спонтанно исчезать через плохо изученные механизмы, и в результате пицца была забыта в глубокой заморозке, поскольку науки о жизни продвинулись вперед большими шагами. Физиология пиццы затрудняет ее классификацию; с одной стороны, ее структура имеет поразительное сходство с одной клеткой, значительно увеличенной, если вы думаете о корочке как о мембране, и с этой точки зрения ингредиенты напоминают органеллы. Тем не менее, у нее также есть свойства, которые мы обычно связываем с высокоразвитыми многоклеточными организмами. Можно также считать его своего рода сложной экосферой, содержащей множество подвидов. Данные эволюционного исследования должны показать нам, какая из этих моделей наиболее подходит, но данные должны быть новыми. Тот факт, что у пиццы никогда не развивалась скелетная или экзоскелетная система, привел к скудности ископаемых останков, которые в противном случае наверняка вызвали бы интерес у палеобиологического сообщества и дали бы представление о происхождении современных видов. Синтез теории эволюции Дарвина с открытиями генетики привел к современным вычислительным подходам, которые сравнивают особенности современных организмов, чтобы реконструировать особенности их общих предков. Здесь мы применяем этот базовый принцип «общего происхождения», чтобы построить первое эволюционное дерево пиццы. Мы должны отметить потенциальный сбивающий с толку фактор: современные разновидности явно были сформированы в результате одомашнивания и отбора человеком, и небольшое количество мутантных штаммов спонтанно появилось в последние годы, вероятно, из-за воздействия микроволнового излучения. Хотя эти факторы в некоторой степени запутывают картину, метод фактически позволяет решить вопросы о биологии пиццы, которые долгое время не поддавались анализу. Полученная диаграмма вносит значительную ясность в путь, по которому современные виды пиццы возникли от одного общего предка, через стадии, которые стали основателями основных ветвей, и, наконец, к современным формам. Она позволяет нам выдвинуть гипотезу о существовании предковых форм, которые имеют гомологов в разновидностях, существующих сегодня. Наконец, она дает представление о фундаментальных биологических процессах, которые являются уникальными для пиццы, поддерживая утверждение, что эти виды представляют собой четвертый домен жизни, который отличается от архей, бактерий и эукариот, но который явно взаимодействовал с ними способами, которые сформировали его эволюцию. Мы находим доказательства того, что пицца сумела поглотить фундаментальные биологические процессы из других доменов жизни и смешать их таким образом, который намекает на до сих пор неизученные эволюционные механизмы. Пицца, по-видимому, вырвала гены из разных источников на своем пути к становлению независимым организмом, затем прошла фазу, в которой она стала полностью зависимой от одомашнивания человеком, что привело к упрощению ее биологии. Наше исследование предполагает, что появление пиццы в сложных экосферах, содержащих другие формы жизни, влияет на них на нескольких уровнях — от неврологического до поведенческого и социального, изменяя модели хищничества и другие типы межвидовых взаимодействий. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ Мы посетили около 100 различных итальянских ресторанов в выборке не менее чем из пяти европейских стран в течение 4 лет (экстраполировано из статистики социальных сетей авторов: FourSquareTM, GoogleTM Location History и т. д.), чтобы собрать названия и ингредиенты, присутствующие в общей сложности в 58 различных пиццах (Supp.File1). Хотя мы не пробовали их все, мы можем подтвердить, что ни одна из них не является ядовитой, и поэтому их органолептические качества могут успешно передаваться из уст в уста следующему поколению посетителей. Ингредиенты были сгруппированы в 9 групп в соответствии с их происхождением и использованием в кулинарии. Томатный соус и моцарелла образуют свои собственные группы, поскольку они не считаются ингредиентами, а неотъемлемыми компонентами пиццы. Ананас был выделен в отдельную группу как очевидное отклонение, поскольку он общепризнанно является дисфункциональной мутацией, которая возникает в результате гибридизации (нечто вроде мула) и не может производить жизнеспособное потомство. Примечательно, что ни одна пицца не содержит более трех ингредиентов из одной группы, что намекает на то, что это может привести к какой-то синтетической летальности или генетическому событию по линии приобретения лишних хромосом. Пиццы оценивались путем подсчета количества ингредиентов, которые они содержали в каждой группе. Исключениями являются томатный соус и моцарелла, которые были подсчитаны как три ингредиента каждый из-за их важности в общем составе пиццы. Данные проанализированы с использованием языка программирования R и Rstudio для кластеризации пицц на основе их ингредиентов. Результат нанесен на кластерную тепловую карту с использованием пакета pheatmap R (Kolde, 2015). Томатный соус и моцарелла являются ключевыми компонентами пиццы и служат классификаторами. Ингредиенты из групп мяса/яиц и/или овощей часто используются в качестве начинки для сочетания с основными компонентами пиццы. ОБСУЖДЕНИЕ Здесь мы представляем первое тщательное исследование происхождения и эволюции пиццы, формы жизни, которая была постыдно проигнорирована наукой, хотя ее бесстыдно пожирали ученые. Хотя причины неясны, нельзя исключать некий масштабный заговор со стороны коммерческих структур. Было бы не в их интересах признать пиццу формой жизни; такое признание, вероятно, вызвало бы каскад навязчивых регулирующих мер, которые ограничили бы полностью утилитарный подход общества к обращению с пиццей и ее использованию. Этические вопросы также оказали свое влияние: во многих обществах пицца рассматривается как неодушевленный предмет, как камень (только мягче), и совершенно не рассматривается возможность того, что она может обладать каким-то ограниченным сознанием, возможно, даже испытывать чувства страдания или боли. В наше время виды пиццы стали полностью зависеть от выращивания человеком, как и многие растения, одомашненные животные и модельные организмы, которые изучаются в лабораториях. Биология пиццы упростилась благодаря этой зависимости. Современные формы, почти наверняка, утратили гены, которые изначально были важны для выживания их предков. В результате пицца больше не способна выживать в дикой природе. Хотя ее не следует считать паразитом, зависимость пиццы от людей, вероятно, направила ее по эволюционному пути, напоминающему путь патогенов и вирусов. При нормальных процессах естественного отбора можно было бы ожидать, что организмы, которые являются самыми вкусными для их хищников, будут съедены больше, и это подвергло бы определенные виды пиццы интенсивному отрицательному отбору. Это также относится к пицце, особенно потому, что у нее нет внутренних средств передвижения, которые позволили бы ей спастись от своих человеческих хищников. Но одомашнивание изменило эту тенденцию, положительно отобрав формы, которые с наибольшей вероятностью будут съедены. Пищевые и оздоровительные последствия для видов, не относящихся к пицце Пицца является неотъемлемой частью мировых экосистем и глобальных пищевых цепей, питая такие разнообразные виды, как студенты колледжей, полиция, команды по боулингу и другие категории людей, а также собак, кошек, хомяков, свиней, крыс, тараканов, крокодилов, рыб и т. д. Разлагающиеся остатки корок пиццы, которые упали в трещины диванов, обеспечивают богатую среду для микробной жизни, включая бактерии, такие как легионелла, Yersinia pestis и Mycobacterium leprae, которые в противном случае могли бы оказаться под угрозой вымирания. Таким образом, пицца играет центральную роль в мировом биоразнообразии; ее можно даже считать клеем, который скрепляет все вместе. Но это понятие несколько спекулятивно. Технические препятствия затруднили сохранение пиццы в лабораторных культурах, создав своего рода черную дыру знаний в отношении ее биологии. Это вызывает тревогу в свете многочисленных эпидемиологических исследований, связывающих пиццу с серьезными проблемами со здоровьем, включая ожирение, наркоманию, синдром дефицита внимания, обморожения, ожоги языков и смерти, связанные с помещением алюминиевой фольги в микроволновые печи. Чрезмерное потребление задерживает когнитивное развитие человека, отодвигая подростковый возраст далеко в студенческие годы, и эту ситуацию можно обратить вспять, только добавив в рацион овощи. Хищническое потребление пиццы привело к значительному снижению подвижности человека; службы доставки полностью устранили деятельность охотников-собирателей, которая раньше требовалась для ее получения. Краткое изложение биологических особенностей пиццы Применив хорошо зарекомендовавшие себя методы филогенетического анализа к особенностям пиццы (а именно, к ингредиентам, обнаруженным у 58 существующих видов), мы получили первый систематический эволюционный отчет о ее происхождении от предковой формы. Результаты четко указывают на последнего общего предка, предоставляя понимание фундаментальных аспектов ее биохимии, развития и селективных сил, которые сформировали ее эволюцию в различные типы. Наши наблюдения за пиццей in situ показывают, что ее базовая биология опирается на уникальные особенности, которые трудно согласовать с особенностями традиционных биологических моделей. Ключевым выводом является то, что предковая пицца демонстрировала очень мало разработки специализированных структур. Она состояла всего из трех тканей: теста, томатного соуса и моцареллы. Каждая из этих тканей демонстрирует высокую степень молекулярной сложности, имея при этом стабильные биофизические свойства, которые имеют решающее значение для поддержания целостности организма с течением времени. 1. Жизненный цикл пиццы Жизненный цикл пиццы характеризуется тремя фазами: эмбриогенез, созревание и упадок. Вступление в фазу определяется факторами окружающей среды: эмбриогенез происходит при комнатной температуре; созревание начинается, когда температура резко повышается примерно до 220 градусов по Цельсию, и обычно длится 10-12 минут. Возвращение к нормальной комнатной температуре вводит краткий период гомеостаза, после которого пицца входит в фазу упадка. Лабораторные эксперименты показали, что пиццы, завершившие эмбриогенез, можно сохранить с помощью криоконсервации, которая вызывает состояние покоя или гибернации. Их можно поддерживать таким образом в течение года или двух без каких-либо видимых повреждений. Фаза упадка может быть продлена на день или два путем охлаждения, после чего для оживления пиццы используется кратковременное воздействие тепла. Это может привести к тому, что она повторит последние стадии созревания, а затем войдет в фазу упадка, которая теперь ускоряется. В начале фазы упадка большинство пицц разделяются на сегменты в процессе, который мы назвали альтернативной нарезкой. Результатом является ряд трещин или борозд, которые простираются с одной стороны через среднюю точку и заканчиваются точно напротив по окружности. Развивается несколько ломтиков, что приводит к клиновидным единицам — чаще всего четному числу (от 4 до 12) сегментов. Неясно, начинается ли этот процесс в середине и расходится наружу или начинается на краю, пересекает середину и достигает другой стороны. Механизмы, необходимые для этих двух процессов, обязательно будут принципиально разными. В любом случае возникает ряд увлекательных вопросов: какому молекулярному сигналу следует следовать, когда начинается каждое разделение, чтобы оставаться на курсе, а не отклоняться? Что определяет общее количество делений, которые произойдут? Как одна сторона пиццы «знает», что происходит на другой стороне, так что пропорции ломтиков остаются равными? Мы изучаем эти вопросы с помощью «Виртуальной пиццы», которую мы разработали для использования в компьютерном моделировании. Биологические функции этих подразделений неясны. Мы предполагаем, что они поддерживались посредством уникального эволюционного механизма, который не приносит прямой пользы самой пицце, например, способствуя ее выживанию, а скорее обеспечивая гармоничную среду вокруг нее. Неспособность пиццы разделить заставила бы ее хищников сражаться за целое. Даже если бы только очень малая часть этих конфликтов была фатальной, в течение длительных периодов времени это дало бы небольшое преимущество животным, которые питались нарезанной формой. Поскольку пицца теперь существует только как одомашненный вид, ее геномные особенности можно рассматривать, в некотором роде, как расширение генофондов вокруг нее. По каким-то причинам это приводит к лучшим шансам на выживание для вариантов пиццы, которые способствовали гармонии среди других видов вокруг нее. Эффект, по-видимому, двунаправленный: исследования показали, что одно лишь присутствие куска пиццы вызывает выброс дофамина у людей. Это делает их менее агрессивными и более общительными. Итак, в конечном итоге, интеграция пиццы в рацион человека, по-видимому, сыграла некоторую роль в развитии форм примитивной социальной организации, которые становились все более и более сложными, пока не приобрели формы, знакомые нам сегодня: священство, армия и правительства. А также боулинг-клубы и пиццерии. 2. Структура ткани на протяжении жизненного цикла Тесто начинается как эластичное вещество при комнатной температуре, что характерно для среды эмбриогенеза; в фазе нагревания оно становится хрустящим и остается таким по мере охлаждения, созревания и приближения смерти. Соус начинается как густая жидкость, которая немного кристаллизуется на пике фазы нагревания, оставаясь клейкой в ??течение первых фаз охлаждения, затем затвердевает, пока почти полностью не кристаллизуется в конце охлаждения. Моцарелла начинается как резиноподобное вещество, тает в жидкость под воздействием тепла и затвердевает только после длительного периода охлаждения с течением времени. Эти преобразования трех тканей не изменяют основную структурную целостность целого, если только пицца не подвергается необычным биомеханическим силам, таким как те, с которыми она сталкивается при подбрасывании в воздух. Эмбриональная пицца растягивается и разлетается; твердость зрелой пиццы придает ей свойства фрисби. 3. Эмбриогенез Самая ранняя стадия эмбрионального развития пиццы имеет некоторое сходство с Dictyostelium («слизистая плесень»), организмом, который находится на границе между одноклеточным и многоклеточным миром. Тесто собирается в среде, содержащей достаточные концентрации необходимых химических и биологических ингредиентов: частиц пшеницы, воды, сахара и некоторой формы масла. Такие среды обычно содержат обильные популяции дрожжевых клеток, которые тянутся вместе, поскольку компоненты притягиваются к центральному месту, вероятно, путем восприятия хемокиноподобных молекул, которые были выделены руками повара. По прибытии компоненты объединяются в своего рода симбиотический коллектив, который использует гены пшеницы и дрожжей, чтобы запустить серию метаболических реакций, которые получают энергию из сахара и масла. Результатом является слияние всего в гибкую, недифференцированную массу теста. Первоначально это шарообразная масса со свойствами, подобными стволовым клеткам, которая может дать одну пиццу или быть отщипнута, чтобы сформировать генетически идентичных близнецов. Шарик распределяется по поверхности, образуя плоскую круглую базальную мембрану, на которой будут возникать новые слои. Тесто вызывает образование томатного соуса, за которым быстро следует слой моцареллы. В более сложных формах дополнительные органеллы, такие как салями или анчоусы, возникают посредством химического взаимодействия между соусом и моцареллой. Тем не менее трехслойная структура сохраняется. Это очень напоминает ткани, которые возникают при гаструляции животных, но этот процесс начинается с группы клеток, которые сохранили шарообразную форму, заставляя внутренние слои взаимодействовать более сложным образом. Это различие является определяющим фактором в эволюции пиццы, поскольку оно оставляет нижний слой прикрепленным к субстрату, в то время как верхний остается голым и открытым для окружающей среды. Отсутствие мембраны или оболочки означает, что верхние слои пиццы должны постоянно бороться с колебаниями окружающей среды. Это единственное отличие, в сочетании с тем фактом, что эмбриональная пицца не имеет матки, защищающей ее от резких перепадов температуры, вероятно, серьезно ограничило степень, в которой древние пиццы могли отличаться от первоначального дизайна. Хотя в конечном итоге пицца развила специализированные органеллы, такие как салями и грибы, никогда не было большого количества вариаций, которые могли бы послужить основой для отбора. Таким образом, тип эволюционного вмешательства, который произошел у животных и сформировал формирование высокотехнологичных органов, таких как мозг, никогда не встречался в пицце. Выводы Наше исследование дает первое описание эволюционного пути, по которому современные виды пиццы отделились от древней, предковой формы. Мы характеризуем последнего общего предка как разделяющего трехслойную структуру современных пицц, которая напоминает первую стадию гаструляции животных. Однако, в отличие от животных, пицца застряла там и никогда не добавляла дополнительных стадий развития. Интересно поразмышлять о том, что могло бы произойти, если бы вместо того, чтобы расплющиваться, тесто сохранило свою первоначальную шарообразную форму и построило слои соуса и сыра внутри. Пицца кальцоне, современный вид, получает этот тип структуры, складывая мембранное тесто вокруг, чтобы запечатать внутреннюю часть, но это самая последняя стадия в ее эмбриональном развитии. Если бы в далеком прошлом эта прогрессия продвинулась до начала эмбриогенеза, пицца могла бы следовать эволюционному пути, гораздо более похожему на наш собственный. Потенциально это могло бы сделать пиццу, а не людей, выдающейся формой разумной жизни в известной нам Вселенной. Такие мыслители, как Ричард Докинз, видят эволюционную ценность интеллекта в его содействии выживанию и воспроизводству генов вида. Пицца нашла альтернативу, вступив в зависимость от людей, которые с радостью приняли меры по обеспечению ее воспроизводства, что потребовало бы разработки новых социальных структур. Со временем зависимость усилилась и в конечном итоге ограничила эволюцию пиццы по пути к виду, который мы знаем сегодня. Но это представление несколько спекулятивно. Предварительные данные предполагают, что возможно отодвинуть известное происхождение пиццы еще дальше назад, к точке, в которой последний общий предок отделился от других организмов, таких как блины, оладьи и буррито. В настоящее время мы перевариваем данные этого исследования, которое представило некоторые технические проблемы (в основном из-за того, что мы набрали так много веса, что больше не помещаемся в наши машины). Как только эти проблемы будут решены, мы ожидаем опубликовать результаты позднее. 21.04.2025 Комментарий:
Источник - пресса |
| (c) 2010-2025 Шнобелевская премия | ig-nobel@mail.ru |