Category: образование

Category was added automatically. Read all entries about "образование".

"Современная биология"

Здравствуйте, я всё ещё здесь :)

Уже в эту субботу начинается мой маленький курс «Современная биология», в котором я хочу попробовать рассказать об очень-очень важных вещах в биологии, которых нет в школьной программе. Всего будет семь занятий, каждое посвящено какой-то одной теме.
Первое — про общий подход; про то, почему можно вызубрить весь учебник и при этом ничего не понять; про центральные системообразующие идеи и методологический фундамент.
Второе — про современную систематику. Которая на самом деле совсем-совсем не такая, как в школе; о том, почему саговая пальма — не пальма, а большая панда — не панда. Ну и, конечно, динозавры не вымерли.
Третье — про молекулярную биологию и её роль в нынешней биологии. О том, какой это реально огромный кусок современной науки; и о том, чего ей порождено такого, чего в «классической» биологии сроду не было.
Четвёртое — про клетки. Клетки прокариотические и эукариотические. Про то, почему клетку на самом деле считают элементарной единицей живого; и как на самом деле эукариотам удаётся быть эукариотами, а не какими-то там прокариотами.
Пятое — про происхождение жизни. В школьных учебниках на этот счёт написано что-то совершенно дремучее, — ну не то, чтобы неправильное, а просто немного не по делу. Если исходить из сути вопроса, как он понимается сейчас. А ведь на этот счёт сейчас есть кое-что интересное.
Шестое — про происхождение и эволюцию человека. Как и предыдущий, этот раздел очень сильно страдает тем, что в школьных учебниках переписывается одно о и то же уже много десятилетий. И тем обиднее, что в этой сфере на самом деле много новых интересных находок и теорий.
И седьмое — про устройство и работу нашего мозга. И обойдёмся на этот раз без теории Павлова — не потому, что она чем-то плоха, а потому, что про неё и так все знают.
Курс будет очень сырой, наверное, так что если кто вдруг — буду признателен за любую обратную связь.

https://foxford.ru/courses/2788/landing

Лекция




Базовые сведения об эволюционной биологии всем нам известны как минимум из школьных учебников. Разные формы клюва у дарвиновых вьюрков, и форма черепа неандертальцев, и рудименты таза у кита… Но современная наука об эволюции располагает ещё огромным арсеналом средств, обретённых в последние десятилетия. О действии естественного отбора можно судить по проценту несинонимичных замен, самые надёжные свидетельства о степени родства разных видов получаются опять же на основе анализа специальных маркеров в их ДНК, и даже про общего предка всего живого проще всего говорить, имея в виду его геном. Поговорим о том, какие главные идеи и возможности лежат в основе методов современной эволюционной биологии.

...


***
— Тогда всё понятно, — торжествующе произнесла Мэри. — Одно из пяти исключений из закона Гэмпа об элементарных трансфигурациях. Нельзя сделать еду из чего-то несъедобного. Для Гленды это было всего лишь упражнение, а ты думал о яблоке как о еде, поэтому у тебя и не получилось.

Гленда с явным уважением посмотрела на Мэри. Джеффри немного повеселел, ему явно льстило, что причиной неудачи была не просто его неспособность к тансфигурации.

— Кстати, о еде, — вступил в разговор Брэндон, — пойдёмте-ка обедать, уже пора.

— Сегодня Конопушечное зелье должно быть готово, — сказала Гленда, обращаясь к Джеффри, — давай возьмём учебники и после обеда пойдём сразу в класс, посмотрим, как оно там?

— Ага, давай, — согласился Джеффри.

Джеффри самому было любопытно, как поведёт себя его новый котёл, это было как бы его первое испытание.

После обеда Гленда с Джеффри первыми пришли в холодный класс зельеварения, где готовилось начатое ими три дня назад зелье. В большинстве котлов все процессы уже закончились, только в некоторых продолжалось ещё какое-то движение. Гленда нашла свой котёл и осторожно заглянула в него. Зелье в нём, вместо положенного ярко-рыжего цвета, было зеленовато-бурым, и пахло чем-то неприятным. Гленда разочарованно вздохнула и посмотрела на Джеффри. Он стоял перед своим новым котлом, вид у него был несколько обескураженный. Гленда подошла к нему.

— Смотри, как это могло получиться? — озадаченно спросил Джеффри.

Остатки высохшей пены кирпичного цвета покрывали стенки котла снаружи и образовывали небольшую лужицу под ним. Видимо, в какой-то момент, когда никого рядом не было, зелье бурлило слишком сильно и перелилось через край.

Гленда заглянула в котёл и слегка нагнулась, чтобы принюхаться.

— Но зато то, что осталось, гораздо больше похоже на Конопушечное зелье…

— Какого чёрта котёл не остановил кипение? — раздражённо ворчал Джеффри. — Куда это годится?

— Котёл? Остановил кипение? — удивлённо спросила Гленда.

— Ну да, мой старый котелок всегда немножко регулировал, что в нём происходит. И уж до такого точно бы не дошло. А новый, похоже, никуда не годится…

— Джеффри, ты уверен? Я никогда о таком не слышала…

— Разве котлы для зелий не должны этого делать?

— Нет, Джеффри…

— Ну и дела… — Джеффри почесал в затылке.

— У тебя, кажется, был очень непростой котёл, Джеффри. — Где ты его взял?

Джеффри задумался, что-то вспоминая.

— Я… я нашёл его. Я когда был маленький, любил шляться по всяким пустырям. Недалеко от нас был разрушенный дом, от него остался один фундамент, а рядом с ним стоял сарай с рухнувшей крышей. Там-то я и раскопал этот котёл, он мне почему-то очень понравился, и я притащил его домой. Мама была недовольна, но отец посмотрел и разрешил мне его оставить, сказал, что раз он мне так нравится, я могу пойти с ним в школу… Мне как раз исполнилось одиннадцать, мы ждали письма из Хогвартса…

— Джеффри, ну ты ведь понимаешь, да? — глаза Гленды светились от восторга.

— Гленда, ну… неужели это в самом деле котёл Карадока? Он ведь жил что-то там пятьсот лет назад!

— Надо проверить!

— Легко сказать, ведь теперь его у нас как раз нет…

В эту среду!!!

Что делает ночью человек с фонарём посреди пустыни? Ясен пень, ловит тушканчиков, чем же ему ещё там заниматься. Обычное дело. Это если он ходит туда-сюда. А если зачем-то сидит на одном месте, — то, возможно, он караулит сетки на летучих мышей. Если он сломя голову несётся, спотыкаясь о кусты и светя куда-то вперёд фонарём — то явно первое. А если сидит себе на спальнике и ест печеньки — то очень возможно, что второе. Можно даже и поспать прилечь. Желательно только убедиться, что вы не ложитесь на скорпиона.
Лекция-рассказ о том, тепло ли ночью в монгольской пустыне, что там можно увидеть и чего увидеть не получится, чего там нужно бояться и чего бояться не нужно, что делать, если у вас сели батарейки в фонаре и gps, что пьют летучие мыши и как их обмануть, — обо всех этих потрясающих вещах, а также о многом другом, о чём вы никогда не задумывались, — 30 января.

Билеты здесь https://hyperionbook.timepad.ru/event/890818
или здесь http://hyperionbook.ru/news/4355

...


***
По коридору небыстрыми уверенными шагами, поглядывая по сторонам, шёл среднего роста чисто выбритый темноволосый человек в очках с круглыми стёклами. Одет он был в простую магловскую одежду, со значком «Гриффиндор-1998» на лацкане. Это был кавалер ордена «Битва за Хогвартс», ордена «Золотая Палочка» и ордена Мерлина первой степени, глава отдела мракоборцев министерства магии Великобритании и почётный профессор Хогвартса Гарри Поттер.

Вокруг его головы крутилось странное существо в клоунской одежде, не подлетая, впрочем, ближе, чем на три фута.

— Батюшки, да ведь это же Гарри Поттер! Нечасто вы нас балуете визитами! Какая честь для школы! Всё ли у вас в порядке, мистер Поттер? Семья, дети? А на работе? О, молчу, молчу, мистер Поттер, это, конечно, уже совершенно не обязательно мне знать...

— Привет, Пивз, — улыбнулся Поттер.

— Не наступайте сюда, мистер Поттер! Этот камень может провалиться! Пройдите лучше вот здесь, мистер Поттер!

— Меня ты на это не купишь, Пивз.

— О, конечно же, мистер Поттер! Я понимаю, не на такого напал! Конечно же, я не мог и рассчитывать...

Гарри Поттер традиционно читал в Хогвартсе по нескольку лекций в год в рамках курса Защиты от Тёмных Искусств.

На первом занятии присутствовал весь поток — то есть первокурсники всех четырёх факультетов. Урок проходил в большом классе на четвёртом этаже; рассеянный свет унылого осеннего неба проникал сюда сквозь цветные витражи и игриво ложился разноцветными пятнами на стены, парты и на учеников. Поттер был легендарной фигурой, многие слушали его буквально с открытым ртом; кое-кто из слизеринцев, впрочем, усиленно демонстрировал незаинтересованность и пренебрежение.

В ответ на вопрос, кто умеет пользоваться заклинанием Экспеллиармус, руки подняли все. Когда Поттер предложил разбиться на пары и попробовать, оказалось, что у многих дело идёт из рук вон плохо. Роза Уизли чуть сама не упала, пытаясь обезоружить Пернеллу Фоссет, а палочка Пернеллы даже не шелохнулась. От заклинания Джеффри палочка Тома, вырвавшись, полетела прямо в самого Джеффри и ткнула его в живот так, что Джеффри согнулся пополам.

Поттер переходил от пары к паре, терпеливо объясняя, кто что делает неправильно. Когда все окончательно выдохлись, он отошёл к преподавательскому столу и крикнул:

— Ладно, ребята, я думаю, на сегодня достаточно! Вопросы будут?

Руку поднял светловолосый мальчик с бледным лицом, сидевший за слизеринским столом.

Лекция в "Кочерге"




В "Кочерге" в ближайшую среду срываю покровы с устройства современной науки об эволюции. Приходите! :)

https://kocherga.timepad.ru/event/878785
(предварительная регистрация не обязательна)

Эволюция? Да, конечно. Все мы об этом знаем. Как же её сейчас изучают? Как, например, эволюционные биологи судят о действии естественного отбора? По появлению у организмов изумительных приспособлений? Хм, ну, скорее, по проценту несинонимичных нуклеотидных замен. А что известно о том, как выглядел общий предок всего живого? Ну, скорее всего, он никак не выглядел, хотя можно интересно и содержательно поговорить о его геноме. Наконец, происходит ли человек от обезьяны? Ну, это совсем неинтересно. Интереснее — в какой мере человек происходит от бактерий, а в какой от вирусов?

По ту сторону решётки

Что может быть проще, чем задачи по генетике? Если, конечно, понимать, как их решать. К сожалению, за словом «понимаю» слишком часто стоит привычка совершать какие-то псевдомагические действия, совершенно не вникая в их смысл. К такого рода псевдомагическим действиям относится рисование так называемой решётки Пеннета — замечательный лайфхак, делающий решение многих задач простым и наглядным. Одна беда — если «разрешать» решётке решать задачу за тебя, последствия могут быть непредсказуемыми. Там же как — надо что-то такое нарисовать, а потом просто пересчитать нужные клеточки. Я помню, когда я учился в первом классе, мы пользовались счётными палочками. Это чтобы посчитать что-нибудь. Дают тебе пример: сколько будет 3+3? Берёшь такой, отсчитываешь: раз, два, три палочки. Потом добавляешь к ним ещё: раз, два, три палочки. И пересчитываешь, сколько получилось: раз, два, три, четыре, пять, шесть палочек. Хотя во втором классе так делать уже как-то неприлично. Почему же в генетике это делают и в одиннадцатом, пальцем пересчитывая нарисованные клеточки? Самое простое и неприятное, что при этом может произойти — можно просто ошибиться при таком пересчёте. Если клеточек много, да ещё и нарисована решётка не очень аккуратно, люди ошибаются очень часто. Получил неправильный ответ — и не знаешь, что он неправильный. Обидно.



Какова на самом деле логика, которую использует решётка? Например, на приведённой картинке, которая есть в каждом учебнике и иллюстрирует вывод третьего закона Менделя. Каким образом можно узнать, какова будет частота в потомстве двух родителей-дигетерозигот (AaBb x AaBb) генотипа aabb (зелёные морщинистые семена)? Для того, чтобы получился потомок aabb нужно, чтобы гамета ab встретилась с гаметой ab. Каждый из четырёх типов гамет у каждого родителя равновероятен, и вероятность эта составляет 1/4. То есть с вероятностью 1/4 появляется «нужная» яйцеклетка, и в 1/4 из них нам «повезёт» и со сперматозоидом тоже. Вероятность такого совпадения составляет 1/16, это и есть частота генотипа aabb. Так вычисляется вероятность каждого из вариантов встречи гамет, то есть каждой клеточки в решётке. «Озвучивая» для себя эту логику, мы следуем очень хорошему правилу — цифры в ответе всегда должны быть результатом вычислений, а не магических действий. Если мы получаем «на выходе» цифры, значит, у нас были какие-то цифры «на входе». Кстати, расщепление, получаемое в третьем законе Менделя (9:3:3:1), элементарно выводится и без рисования решётки. Логика здесь такая. Признаки у нас независимы, это значит, что среди жёлтых семян такой же процент морщинистых, как и среди зелёных, и как и среди всех семян. И наоборот: среди морщинистых такой же процент жёлтых, как и среди гладких, и как и среди всех. Для вычисления долей по каждому признаку в отдельности мучиться не надо: их предсказывает второй закон Менделя (3:1). Ведь если мы рассматриваем только цвет, то имеем деле со скрещиванием Аа х Аа. А если только форму, то Bb х Bb. Итак, например, зелёных семян у нас четверть. Морщинистых семян тоже четверть. Сколько зелёных морщинистых? Если зелёных четверть, то четверть из них морщинистые, это даёт 1/16. Сколько жёлтых гладких? Жёлтых 3/4, гладких из них тоже 3/4, это даёт 3/4*3/4=9/16. Жёлтых у нас 3/4, из них морщинистых 1/4, то есть 3/4*1/4=3/16. Ну и зелёных 1/4, из них гладких 3/4, это даёт 1/4*3/4=3/16. И никакого пересчитывания клеточек пальцами.

Вычисления, которые «производит» решётка, более громоздкие. Решётка «вычисляет» вероятность каждой клеточки, потом клеточки с совпадающими результатами складываются. Но если честно проговаривать про себя все вычисления, то ошибки не будет. Начинаются эти вычисления с «входных» данных, что вероятности всех гамет равны 1/4 (то есть «все строки одинаковой высоты, и столбцы одинаковой ширины). Но если, скажем, взять задачу на сцепленное наследование с кроссинговером, то вероятности гамет будут различны. Например, скрещиваем дигетерозиготных родителей (AaBb x AaBb). Гены сцеплены, пусть у обеих особей доминантные гены находятся в одной хромосоме, рецессивные — в другой. Кроссинговер 20%. Это означает, что у каждого из родителей появляется четыре типа гамет: AB 40%, ab 40%, Ab 10%, aB 10%. Эти цифры и придётся использовать, вычисляя вероятность каждой клеточки в решётке. Но у нарисованной на бумаге решётки площадь каждой клеточки одинакова, и это может сбивать с толку. Но если понимать, что делаешь, и почему делаешь именно так, то всё будет хорошо.

Завтра!




ГМО. Страшная сказка для непослушных детей, зараза двадцать первого века, ужас и спасение человечества. Что заставляет производителей писать на этикетках «не содержит ГМО»? Что думают покупатели? Что думают учёные-генетики? Что на самом деле стоит за этим словом из трёх букв, что мы об этом знаем, и какие выводы можем сделать из этого знания? И, наконец, почему разные люди делают настолько разные выводы, и никак не могут договориться друг с другом?

Лектор: Георгий Рюриков, выпускник биологического факультета МГУ, сотрудник института проблем экологии и эволюции РАН.

***
Встреча пройдёт в среду 14 ноября, в 19:30, в антикафе Кочерга. Оплата участия — по тарифам антикафе: 2,5 руб./минута. Регистрация: https://kocherga.timepad.ru/event/851010