Орел не ловит мух, а слоны не боятся мышей

Слон сам по себе внушительный зверь, но драпируйте его в доспехи, добавьте лезвия к его бивням, посадите пару лучников на спину, и он превращается из внушительного в ужасающего. Лошади отказываются скакать в их сторону (доказывая, что они умнее, чем можно было предположить), а это означало, что кавалерия была бесполезна, а у пехоты была дилемма - стать ли материалом, на котором слон потопчется или побыстрее сбежать.

Но слонов может заставить паниковать другое животное, и это не мышь, а свинья. Свиньи визжат, а у слонов большие уши. Александр Великий впервые использовал эту тактику; а Сципион в Заме поступил иначе. Он использовал громко трубящие рога, чтобы напугать слонов, в то время как копейщики ранили животных с относительно безопасного расстояния. Этих ран было достаточно, чтобы разозлить их, а злой слон растопчет все, что находится поблизости.

Слоны, как и другие животные, боятся огня, поэтому римские легионы иногда использовали «пылающих военных свиней» в качестве оружия. Спины свиней покрывали легковоспламеняющимися веществами, и в нужный момент их поджигали, так что, когда визжащие свиньи пытались избежать пламени, они бежали прямо на вражеских слонов. Слоны не только слышали, как свиньи вопят, но и видели, как к ним несется огненное пламя. Результат был таким же, как у Сципиона с рогами и копьеносцами, но, вероятно, с дополнительным бонусом в виде большого количества жареного мяса.

Музыка ада. Иероним Босх нарисовал ноты на мужских ягодицах, и теперь эту музыку можно услышать.

Теперь у нас есть довольно хорошее представление о том, на что похож ад, благодаря средневековым нотам, нарисованным на заднице грешника.

Этот оригинальный вклад в сокровищницу человеческих знаний внесла Амелия, администратор музыкальной и информационной систем в Христианском университете Оклахомы. 

Поздно вечером Амелия и ее друг Люк рассматривали «Сад земных наслаждений», сюрреалистический триптих Иеронима Босха, когда обнаружили нечто удивительное:

«... музыка, написанная на задней части одного из замученных обитателей самой правой панели картины,  изображающей ад».

Перестав смеяться, Амелия решила переписать ноты и записать песню, основываясь на том, что она знала о песнопениях григорианской эпохи. Вот результат:

Это вдохновило другого хорошего человека превратить работу Аманды в полноценное хоровое произведение. 

 Послушайте у аранжировщика wellmanicuredman

600-летняя анальная песня стала вирусной, и Амелия сейчас работает с музыкальным отделом своего колледжа, чтобы улучшить точность транскрипции. Ждём более полное исследование.

Источник: PRI

Plants can tell time even without a brain – here's how

 

   
     

        Got the time?
        Sameer mishra/Shutterstock
     

 

Mark Greenwood, University of Cambridge and James Locke, University of Cambridge

Anyone who has travelled across multiple time zones and suffered jet lag will understand just how powerful our biological clocks are. In fact, every cell in the human body has its own molecular clock, which is capable of generating a daily rise and fall in the number of many proteins the body produces over a 24-hour cycle. The brain contains a master clock that keeps the rest of the body in sync, using light signals from the eyes to keep in time with environment.

Plants have similar circadian rhythms that help them tell the time of day, preparing plants for photosynthesis prior to dawn, turning on heat-protection mechanisms before the hottest part of the day, and producing nectar when pollinators are most likely to visit. And just like in humans, every cell in the plant appears to have its own clock.

           
           

              Our eyes and brain rely on sunlight to coordinate activity in the body according to the time of day.
              Yomogi1/Shutterstock
           
         

---

 
   
      Read more:
      Can plants think? They could one day force us to change our definition of intelligence
   
 

---

But unlike humans, plants don’t have a brain to keep their clocks synchronised. So how do plants coordinate their cellular rhythms? Our new research shows that all the cells in the plant coordinate partly through something called local self-organisation. This is effectively the plant cells communicating their timing with neighbouring cells, in a similar way to how schools of fish and flocks of birds coordinate their movements by interacting with their neighbours.

Previous research found that the time of the clock is different in different parts of a plant. These differences can be detected by measuring the timing of the daily peaks in clock protein production in the different organs. These clock proteins generate the 24-hour oscillations in biological processes.

For instance, clock proteins activate the production of other proteins that are responsible for photosynthesis in leaves just before dawn. We decided to examine the clock across all the major organs of the plant to help us understand how plants coordinate their timing to keep the entire plant ticking in harmony.

What makes plants tick

We found that in thale cress (Arabidopsis thaliana) seedlings, the number of clock proteins peaks at different times in each organ. Organs, such as leaves, roots and stems, receive different signals from their local micro-environment, such as light and temperature, and use this information to independently set their own pace.

If rhythms in different organs are out of sync, do plants suffer from a kind of internal jet lag? While the individual clocks in different organs peak at different times, this didn’t result in complete chaos. Surprisingly, cells began to form spatial wave patterns, where neighbour cells lag in time slightly behind one another. It’s a bit like a stadium or “Mexican” wave of sports fans standing up after the people next to them to create a wave-like motion through the crowd.

Plant cells communicate between their neighbours to coordinate the time. James Locke, Author provided

Our work shows that these waves arise from the differences between organs as cells begin to communicate. When the number of clock proteins in one cell peaks, the cell communicates this to its slower neighbours, which follow the first cell’s lead and produce more clock proteins too. These cells then do the same to their neighbours, and so on. Such patterns can be observed elsewhere in nature. Some firefly species form spatial wave patterns as they synchronise their flashes with their neighbours.

Local decision-making by cells, combined with signalling between them, might be how plants make decisions without a brain. It allows cells in different parts of the plant to make different decisions about how to grow. Cells in the shoot and root can separately optimise growth to their local conditions. The shoot can bend towards where light is unobstructed and the roots can grow towards water or more nutrient-rich soil. It could also allow plants to survive the loss of organs through damage or being eaten by a herbivore.

This might explain how plants are able to continuously adapt their growth and development to cope with changes in their environment, which scientists call “plasticity”. Understanding how plants make decisions isn’t just interesting, it will help scientists breed new plant varieties that can respond to their increasingly changeable environment with climate change.

Mark Greenwood, PhD Researcher in Cellular Biology, University of Cambridge and James Locke, Research Group Leader in Systems Biology, University of Cambridge

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

Международный год периодической таблицы: Royal Society of Chemistry и Compound Interest создали инфографику к каждому элементу периодической системы.

В честь Международного года периодической таблицы Д.И.Менделеева Royal Society of Chemistry и Compound Interest создали замечательную инфографику к каждому элементу периодической таблицы.

Перейдя по ссылке, вы можете скачать интересующий вас элемент. Или все...

International Year of the Periodic Table 2019: an infographic for every element

TOR: an enzyme that could hold the secret to longevity and healthy ageing

 

   
     

        Protein-rich foods.
        Syda Productions/Shutterstock
     

 

Charalampos (Babis) Rallis, University of East London

Calorie-restricted diets have been shown to increase the lifespan and healthspan of everything from yeast to monkeys – as long as there is no malnutrition. And while no long-term studies have proven the benefits of calorie restriction on human lifespan, shorter-term studies suggest that it does improve health. Here’s how it might work.

Our bodies monitor and sense the amount of nutrients available through specific molecules in our cells. Depending on the amount of food we eat, these molecules tweak our metabolism to regulate how we use the available nutrients. One of these molecules is an enzyme called TOR.

When there is a lot of food, the TOR enzyme instructs cells in the body to grow. If there is less food, TOR instructs the body to be on alert - a state that scientists refer to as a “mild stress response”.

Many experiments have shown that when animals eat a lot of food, especially for prolonged periods, TOR senses this and their lifespan becomes shorter. But do all foods have this effect on TOR?

TOR enzyme is especially activated when cells sense large amounts of amino acids (the building blocks of protein) or protein. A protein-restricted diet, without malnutrition, can have the same effects on the metabolism and lifespan of lab animals as a calorie-restricted diet.

           
           

              Rapamycin was discovered on Rapa Nui (Easter Island).
              Olga Danylenko/Shutterstock
           
         

Age-related disease

Age-related diseases are known to be caused by genetic mutations, but could there be a connection between TOR, nutrition and diseases of old age? We know that nutrition is associated with cancer and heart disease, and overactive TOR is known to be involved in these diseases, but recent studies show that TOR is also directly related to neurodegenerative diseases. For example, the activity of the TOR enzyme in the brains of people with Alzheimer’s is much higher compared with healthy brains. Also, simulating these diseases in mice and other lab animals has shown that removing excess TOR stops brain cells dying. 

So there may be a link between what we eat, how it is sensed by our body and the risk of neurodegenerative disease. Scientists are exploring different possibilities to prevent neurodegeneration. If more protein means more active TOR, we could either modify our diet, safely, or develop a drug that tricks our body into thinking it is getting less protein.

Work in many labs, including ours, have shown that caffeine and a drug called rapamycin do exactly that. While cells have abundant protein, their metabolism and lifespan are similar to protein-restricted cells. We are currently investigating this in human neurons and the first results point in the same direction.

Not that simple

Does that mean that we should change our diets and protein intake? What about other nutrients such as sugars? Unfortunately, as expected, things are not that simple. Many other molecules within our bodies are involved in sensing nutrients including carbohydrates, which affect longevity and age-related disease.

This is why we need to be very cautious. First, everyone has different needs for nutrients depending on their developmental stage and age, gender or activity levels – to name only a few important factors. Also, while evidence from the lab using human cells and tissues is piling up, we need large population studies that can record specific diets, including protein, fat and carbohydrate intakes, with parallel analyses of the relevant health or molecular markers. Such studies need decades to generate solid data and valid conclusions.

Still, with the development of new technologies and scientific approaches, we are taking steps towards understanding the underlying causes of ageing and age-related disease. Coupled with targeted clinical trials and population studies, perhaps one day soon we’ll be able to achieve healthy ageing and longer lifespans.

Charalampos (Babis) Rallis, Senior Lecturer in Biochemistry, University of East London

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

Как растения общаются между собой

Источник: Biotechniques: How plants talk

Общение между растениями основано на химических выделениях.

Механизмы наземных взаимодействий основаны на подземных коммуникациях между соседними растениями. Credit: Elhakeem et al.

Недавнее исследование, проведенное группой ученых из Шведского университета сельскохозяйственных наук (Упсала, Швеция), показало, что растения общаются со своими соседями с помощью химических выделений из своих корней.

В своем исследовании ученые использовали саженцы кукурузы, которые быстрее растут в стрессовых ситуациях. Они обнаружили, что кратковременные взаимодействия растений над землей, такие как соприкосновение листьев, могут вызывать реакции у соседних растений, которые не участвовали во взаимодействии. Эти реакции исследователи считают результатом химического взаимодействия между корнями близлежащих растений, которые и вызвали более быстрый рост.

 «Если у нас возникнут проблемы с соседями, мы можем переехать и сменить жилье,» - сказал руководитель группы Велемир Нинкович. - «Растения не могут этого сделать. Они смирились с этим и используют сигналы, чтобы избежать конфликтных ситуаций.»

Предыдущие исследования показали, как растения приспосабливаются к сенсорным стимулам, изменяя свои стратегии роста, когда их касаются соседние растения, чтобы избежать конкуренции в стесненных условиях, включается перемещение ресурсов от корневого роста к росту надземной части – растения тянутся вверх.

Новое исследование свидетельствует о том, что растения реагируют не только на прикосновения других растений, но и на химические выделения. Исследователи вызвали реакцию растения с помощью кисти для макияжа, чтобы поглаживать листья в течение минуты каждый день.

Когда они заменили это растение новым, они обнаружили, что новое растение также переключило свои ресурсы на выращивание большего количества листьев и меньшего количества корней. Но если новые растения помещались для выращивания там, где прежде находились нетронутые растения, этой реакции не было.

Ученые лишь прикоснулись к сложной загадке коммуникации растений. В другом исследовании, проведенном недавно, была обнаружена сеть грибов между корнями растений, через которую растения предупреждали друг друга, о приближении тли, и определить, являются ли соседи «членом семьи» или незнакомцами.