Заметки

интересно, какой Community Standard я нарушаю этим комментарием?

У нас тут ЦРУ варез выложило. Налетай, там на ноутбуке лидера Аль-Каеды 150 серий Том и Джери без смс и регистраций , ну и всякое разное по мелочи. Ссылка в комментах

Продолжаю читать Immense World by Ed Yong. Я заказал предыдущую его книжку еще, “I Contain Multitudes” про микробиоту. Но это потом. Сейчас интересная история со страниц, пока читаю.

Я в предыдущих постах рассказывал что рыбы Catfish — такие усатые сомики — имеют по всему телу от головы до хвоста вкусовые рецепторы на коже, от 100 до 150 тысяч. У человека, для сравнения, около 9000, а кур — 24. Так что их жизнь на дне в грязной и мутной воде облегчена тем, что они эту воду чувствуют на вкус всем телом.

Сейчас же читаю, что в 2012 году Daphne Soares, биолог из расположенного у нас неподалеку Университета Мэрилэнда, обнаружила интересное у сомиков Astroblepus Pholeter из одной из пещер Эквадора. Она обнаружила, что эти слепые сомики эволюционировали в бурных течениях пещер так, что их кожа стала покрыта такими “микроджойстиками”, но интересно даже не это, а то, что эти “микроджойстики” по сути — зубы. Не выглядящие как зубы, а вот прям зубы и есть, вот прям из эмали и дентина, и нервов, подходящих ко всему этому. Собственно эти зубные образования на коже назвали дентриклы (“dentricles”).

Вообще есть другие рыбы с дентриклами, но обычно те используют их как “инструмент” для “резки”, а также для защиты, или же для уменьшения сопротивления при плавании. Однако пещерные сомы используют эти дентриклы как механосенсоры для навигации плюс-минус так же, как рыбы используюсь среднюю линию, только в случае сомов тут адаптация к темной и быстротечной среде, где нужны более кондовые сенсоры.

Кстати, на персональном сайте Daphne Soares в списке достижений значится еще открытие неизвестного ранее органа чувств аллигаторов — integumentary sensory organs (ISOs). Их видно как черные точки в полмиллиметра на морде у аллигатора. Ими крокодиловые чувствуют волнения воды и изменения в давлении (что собственно одно и тоже). И они очень чувствительные — могут сечь движения воды в 4 микрометра, это меньше, чем толщина человеческого волоса.

Также оказалось, что аллигаторы-самцы могут воспроизводить очень низкие звуки, которые улавливает самка вот этими чувствительными клетками на морде. Неизвестно, что потом самка делает с этой информацией, но, по идее, она хотя бы теперь в курсе. Неизвестно, что вы будете делать со всей этой информацией, но хотя бы вы теперь тоже в курсе.

Eggplants

Наткнулся на очень интересный канал для инженеров на Youtube. Называется Lesics. Там очень много интересного. Начните, например, с 15-минутного видео про инженерные детали строительства Golden Gate Bridge. Он был построен в 1937 году под руководством Джозефа Страусса. Вы сразу поймете, что проектики, которыми вы занимаетесь, настолько мелочь и фигня по сравнению с вызовами в начале 20 века. Построить мост весом почти в миллион тонн так, чтобы он выдерживал еще непредставимые в то время нагрузки — это сравнимо с постройкой сегодня космических аппаратов. Ссылку на видео прикладываю в комменты.

Продолжаю читать книжку Эда Йонга Immense World про то, как животные считывают сигналы окружающего мира. Очень интересное про тюленей.

Что узнал. Тюлени известны своей способностью использовать свои чрезвычайно чувствительные усы для точного слежения за гидродинамическим следом, оставленным добычей. Для нас это выглядит так: рыба проплывает по сложной кривой, затем через минуту появляется тюлень и проплывает по той же кривой (хотя по прямой может было бы и короче до рыбы). Исследования показывали, что тюлень может отслеживать плывущую сельдь на расстоянии до 180 метров — что заставляет сравнивать их детектирующий аппарат с системой эхолокации дельфинов.

Как у них это получается?

В одном из экспериментов в воде “чертили” сложную кривую вдоль бассейна, а потом запускали тюленей, и они двигались вдоль этой кривой, хотя от нее для наших, да и вообще чьих угодно глаз, уже ничего не оставалось. Это при том, что в океане вода постоянно находится в движении. Проплывающая рыба оставляет т.н. гидродинамический след – завихрения воды, которые некоторое время (минуты) продолжаются, и тюленьи усы их секут.

Надо сказать, что у тюленей так себе зрение, плюс вода в существенной части непрозрачна (когда говорим о сотне метров) в местах их обитания, плюс этот эксперимент ставился также с блокировкой зрения тюленям (я не знаю, как перевести blindfolded лучше). Зрение вообще почти у всех под водой и над водой так себе. Птицы, конечно, затем, человек и всякие кошачьи и еще по мелочам — исключения.

Но вихревые потоки создаются также самими усами — как тюлени выделяют те, что созданы рыбой? Оказалось, что усы тюленей имеют волнистую структуру, утолщаясь и утоньшаясь в опеределенных местах, что помогает подавлять возбуждение, вызванное вихревыми потоками самого тюленя и усов и на этом фоне усиливать вихревые потоки от проплывающей в этом месте ранее рыбы. В итоге, эта особенность повышает чувствительность усов к гидродинамическим следам, оставляемым добычей, что позволяет тюленям эффективно охотиться даже в условиях плохой видимости. Причем это только у тюленей так. Например, моржи и морские львы имеют усы проще, и так хорошо отслеживать гидродинамический след не умеют.

Кстати, что-то близкое есть еще у вообще всех рыб — это орган чувств, называющийся боковая линия (lateral line). Внешне выглядит как тонкая линия на обеих сторонах тела, тянущаяся от жаберных щелей до основания хвоста. Когда будете разделывать рыбу, обратите внимание, у многих ее хорошо заметно. Органы боковой линии помогают рыбе ориентироваться, чувствовать направление и скорость течений, а также обнаруживать добычу или врагов, ну и конечно синхронно плыть в косяке, не стукаясь друг в друга. Чувствительность там далека от описанного выше у тюленей, конечно, но утверждается, что некоторые рыбы таким образом могут сечь волнение от насекомого на поверхности.

А еще интересно, что сомы (catfish) обладают уникальной способностью воспринимать вкус всем своим телом — у них по сути вкусовые рецепторы (taste buds) расположены по всей поверхности от головы до хвоста.

Кстати, если на вас смотрит рыба из аквариума, то выглядит это как “рыба боком” а не “рыба носом на меня”. Вероятнее всего, прямо перед собой обычная рыбка вообще почти ничего не видит, и область максимальной четкости находится по левую или правую сторону. Поэтому если воображать, что она вас рассматривает, то стойте у ее бока.

Ну вот, надеюсь было интересно. Я не понимаю как некоторые могут читать, цитирую, “600 книг в год”. А думать когда? А останавливаться и гуглить? Эх.

Домик ему что-ли смастерить… Кот между тем позирует

Продолжаю читать книжку Эда Йонга “An immense world”.

Пишет про изумрудную ювелирную осу (emerald jewel wasp). Эта оса — красивое существо длиной в дюйм с металлически зеленым телом и оранжевыми бедрами — это паразит, выращивающий своих детенышей на тараканах. Когда самка Ampulex compressa находит таракана (а он больше нее вдвое), она жалит его дважды: сначала в середину тела, чтобы временно парализовать его ноги, а второй раз — в мозг. Второй раз направлен на две конкретные группы нейронов и доставляет яд, лишающий таракана желания двигаться по собственной воле, превращая его в послушного зомби. В таком состоянии оса может вести таракана в своё логово за усики, как человек ведёт собаку. Там она откладывает на него яйцо, обеспечивая свою будущую личинку послушным источником свежего мяса.

Этот акт контроля над умом зависит от второго «укола», который оса должна точно доставить в нужное место мозга. Самого мозга там почти нет, а что и есть, то спрятано где-то среди переплетения мышц и внутренних органов. Как она справляется?

К счастью для осы, её жало — это не только сверло, инъектор яда и трубка для откладывания яиц, но и орган чувств. Его кончик покрыт маленькими бугорками и впадинами, чувствительными как к запаху, так и к осязанию. С их помощью она может обнаружить мозг таракана. Когда Гал и Либерат удалили мозг у таракана перед тем, как предложить его осе, она попыталась найти орган, но тщетно. Если мозг заменяли на нечто с той же консистенцией, то оса мозг находила, но дальше конфьюзилась. То есть, она своим носом отличает мозг от всего остального.

Еще одна интересная история про береговых птичек-песочников (red knot). Таких птичек много на океане, они тыкаются носом в песок вдоль берега в поисках закопанных сокровищ — червей, моллюсков и ракообразных. Под микроскопом кончики их клювов изрыты ямками, как кочерыжки кукурузы, с которых съедены все зерна. Эти ямки наполнены механорецепторами, похожими на те, что есть у нас на коже, особенно на ладонях и пальцах, и позволяют птицам обнаруживать закопанную добычу “на ощупь”.

Но как береговая птица знает, куда воткнуть свой клюв в первую очередь? Подземная добыча не видна с поверхности, поэтому можно предположить, что птицы просто наугад ковыряются и надеются на лучшее.

Но в 1995 году нидерландский ученый Тёнис Пирсма показал, что птички находят моллюсков в восемь раз чаще, чем можно было бы ожидать, если бы они искали случайным образом. У них должна быть какая-то техника. Чтобы разобраться, Пирсма обучил птиц осматривать ведра, наполненные песком, на предмет закопанных объектов и указывать, если они что-то нашли, подходя к специально оборудованной кормушке. Этот простой эксперимент показал, что птички могут обнаруживать моллюсков, закопанных даже глубже, чем они могут достать с помощью клюва. В процессе выяснилось, что они были способны чувствовать камни, поэтому явно не полагались на запахи, звуки, вкусы, вибрации, тепло или электрические поля.

Пирсма предположил, что птички эти используют особую форму осязания, которая работает на расстоянии. Когда клюв песочника погружается в мокрый песок, он “толкает” тонкие струйки воды между зернами, создавая волну давления, которая распространяется в разные стороны от этого места. Если на пути встречается любой твердый объект (скажем, моллюск или камень), то воде приходится обтекать его, что искажает паттерн давления. Ямки на кончике клюва узелка настроены чувствовать эти искажения. Более того, птичка “собирает” данные со своего радара с разных точек, что позволяет сделать меньшее число попыток, чем если бы она действовала методом ненаучного тыка.

Понятно, что это гипотеза, но за ней эксперименты, делающую ее очень вероятной. Потому что ничем больше наблюдаемое объяснить не получается.

Еще на тему осязания Эд пишет интересное про кротов звездоносов. Это такой зверек без глаз и с большой красной звездой на носу. Этот звездообразный нарост является самой чувствительной системой осязания из известных современной науке. Биологи насчитали в нем более 100 тысяч нервных волокон: это в пять раз больше, чем у человеческой руки, которая как считается также обладает очень высокой чувствительностью. И эти 100000 упакованы в их орган, меньше кончика пальца. Сенсорные рецепторы известны как “Органы Эймера”, в честь учёного, который впервые их наблюдал. Они помогают кроту обнаруживать сейсмические вибрации от окружающей среды.

Благодаря огромному количеству сенсорных рецепторов, звездоносый крот способен найти объект, определить, съедобный он или нет, а затем съесть его (если это насекомое или червь) за менее чем за 120-150 мс. Столько нам нужно, чтобы моргнуть. А они за это время дотронувшись до условно червя, понимают, что это съедобное, и успевают “прожевать” еще до того, как мы закончим моргать.В результате звездонос может трогать и проверять до 13 разных мелких объектов в секунду. Обмен данными происходит фантастически быстро: мозг принимает решение за 8 миллисекунд, что является пределом теоретической скорости нейронов.

Обоняние тоже необычное. Обычно считается, что млекопитающие не могут чувствовать запахи под водой. Вот эта зверюга может. Для этого кроты используют уникальную технологию. Догоняя добычу в болотистой местности, они выдувают в воду пузыри, а затем втягивают их ноздрями обратно. При этом направление их движения коррелируется с движением жертвы.

Читаю сейчас, что летучие мыши-вампиры, питающиеся кровью, синтезируют вещество, препятствующее свёртыванию этой крови, чтобы пить было удобнее. Как назвали учёные это вещество?

Правильно, дракулин! 😉

Сегодня в разговоре с мамой всплыло слово “кибернетика”, и я понял, что я не знаю, что это такое. Оказалось, и правда не знаю. Думаю, что 99% из вас тоже не знают.

Оказалось, это кибернетика – это область науки о системах, изучающая системы с круговой причинно-следственной связью, чьи выходы также являются входами, как системы обратной связи, причем этими системами может быть что угодно — от живых организмов до компьютерных программ, а также экологические, технологические, биологические, когнитивные и социальные системы, а также в контексте практической деятельности, такой как проектирование, обучение и управление.В общем, как и любое определение, несколько туманно, но по сути понятно.

Одно из наиболее известных определений принадлежит американскому математику Норберту Винеру, одному из основоположников кибернетики и теории искусственного интеллекта. Он характеризовал кибернетику как науку, занимающуюся “управлением и коммуникацией в животных и машинах”.

По словарю Ожегова, “Кибернетика — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе”.

Другое раннее определение появилось на конференциях Macy по кибернетике, где эта наука понималась как изучение “круговых причинно-следственных и обратных связей в биологических и социальных системах”, собственно, что стало и определением для википедии. Американский антрополог Маргарет Мид подчеркивала роль кибернетики как “формы междисциплинарного мышления, которая позволила представителям многих дисциплин легко общаться друг с другом на языке, понятном всем”. Ещё одно определение предложено американским математиком Льюисом Кауфманом: «Кибернетика — это исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

В общем, они еще больше все запутали.

Кстати, слово κυβερνητικός довольно древнее, и слово cyber/кибер к роботам никогда отношения не имело. κυβερνητικός обозначало искусство кормчего, который должен подруливать в ответ на поведение корабля — то есть, использовать отрицательную обратную связь. Позже стало использоваться в переносном смысле для обозначения искусства государственного деятеля, управляющего городом. В этом смысле он, в частности, используется Платоном в «Законах».

Древние римляне переделали это слово в “губернатор”, которое изначально тоже обозначало кормчего на корабле, а потом его смысл расширился до “правителя”.

Далее это подхватил Андре Мари Ампер, который по сути и ввел это в научный обиход. Кибернетика Ампера — это наука о том, как управлять обществом, людьми. Упомянутый выше Норберт Винер притянул ее уже к машинам, при этом оставляя простор для использования где угодно.

Иллюстрация показывает, как видит Generative AI кибернетику. Это толи водолаз повесился, то ли новый робот от Бостон Дайнамикс.