poniedziałek, 12 listopada 2012

Układy złożone w naukach społecznych na przykładzie linków między blogami




Koleżanka obejrzawszy prezetację, zapytała o wnioski. Być może niektórzy mogą jes sobie wyciągnąć sami. Otóż analiza tych ponad 130 tysięcy blogów pokazuje, że jest to sieć "skośna", to znaczy:
  1. liczba połączeń między węzłami jest bardzo nierównomierna, z przewagą węzłów osamotnionych
  2. większość blogów lewituje swobodnie
  3. nieliczni liderzy nawiązujący wiele racji
  4. po przekroczeniu masy krytycznej połączeń, popularność węzła rośnie szybkom jednak udaje się to nielicznym
  5. gęstość sieci jest rzadka - nie komunikują się one ze sobą, zarówno za pomocą OUT, jak i IN


piątek, 2 listopada 2012

Dlaczego monogamia?

Dlaczego ludzie są gatunkiem monogamicznym, skoro rozwiązłość daje większe szanse na rozprzestrzenienie swojego materiału genetycznego, zwiększa szanse na zdrowe i arakcyjne potomstwo, a poza tym jest źródłem przyjemności? A może monogamia to mit?

czwartek, 1 listopada 2012

Śmierć jako cena za możliwość uprawiania seksu

W przyrodzie istnieją zwierzęta, w przypadku których mówienie o śmierci w naszym rozumieniu tego słowa może być problematyczne. Przykładem takiego zwierzęcia jest osiągająca średnicę zaledwie 5 milimetrów meduza Turritopsis nutricula. Na każdym z etapów swojego rozwoju potrafi ona powrócić do stanu "przedpłciowego" (hydropolipa), co umożliwia jej pozostawanie nieśmiertelną praktycznie bez końca.

Proces, dzięki któremu jest to możliwe, nazywa się transdyferencjacją i polega, w skrócie, na transformacji jednego typu komórek w inne, a dokładniej mówiąc, na przeprogramowaniu komórki macierzystej nie tylko w tkanki, z ktrych pochodzą te komórki, ale również tkanki innego rodzaju. Występuje on częściowo on u wielu innych gatunków (dzięki temu niektóre zwierzęta, jak na przykład mały jamochłon Hydra, potrafi zregenerować własną głowę, albo Planaria, która - pocięta na kawałki - czyni z nich nowe osobniki) ale z tego co mi wiadomo, tylko u tego stułbiopława obejmuje cały organizm.

Transdyferencjacja brzmi kusząco dla naukowców zajmujących się zagadką długowieczności, dlatego przyglądają się oni bacznie zwierzętom posiadającym tę zdolność. Na pewno możliwość błyskawicznego rozmnażania się poprzez łatwe powielanie identycznego genotypu jest szczególnie korzystne dla gatunków żyjących w bardzo stałym środowisku.

Tutaj dochodzimy do pytania, na które poniekąd udzieliliśmy odpowiedzi: jaką funkcję biologiczną pełni śmierć? Dlaczego ludzie umierają i z jakich powodów życie wieczne jest nie tylko na gruncie współczesnej nauki nieosiągalne, to z punktu widzenia bezpieczeństwa gatunku, jakim jest człowiek, mogłoby być jego największym przekleństwem?

Zwróćmy uwagę, że zwierzęta reprodukujące się same z siebie, dzięki transdyferencjacji, duplikują przez cały czas dokładnie ten sam genom. Populacje takich zwierząt są bardzo liczne, ale nawet niewielka zmiana środowiska może spowodować, że żadna część tej populacji nie będzie miała szansy przetrwać.

Stąd właśnie dymorfizm płciowy. Płeć wytworzyła się ewolucyjnie, aby sprzyjać różnicowaniu się genotypów. "Wpadły" już na ten pomysł niektóre bakterie, pałeczna okrężnicy, Escherichiacoli, żyjąca w ciele każdego z nas, przejawia wyraźny dymorfizm płciowy. Dzięki parzeniu się, poszczególne osobniki żyją nawet sześć razy dłużej niż te bezpłciowe. I, co ważniejsze z ewolucyjnego punktu widzenia, mogły być albo samicami, albo samcami. Poświęcały więc część swojego życia wspólnocie.

Śmierć jest więc ceną za możliwość uprawiania seksu.

Więcej na ten temat można przeczytać w Lyall Watson, The Biology of Death, wyd. oryg. 1974.

Nieustająca wojna dywizji neuronów

O co w gruncie rzeczy chodzi w opublikowanym miesiąc temu (23 października 2012) artykule Brenta Doirona i Ashok Litwin-Kumar, który już doczekał się wielu mniej lub bardziej fantazyjnych interpretacji? Tekst pod tytułem "Slow dynamics and high variability in balanced cortical networks with clustered connections" ukazał się w prestiżowym "Nature Neuroscience", co już samo w sobie świadczy o doniosłości odkrycia.

Najważniejsze w odkryciu Doirona i Litwina-Kumara są: nowatorskie opisanie dynamiki pobudzeń neuronów w korze mózgowej oraz szczególnej architektury sieci neuronowych w mózgu. Stworzony przez badaczy model dobrze opisuje wyniki eksperymentów. Połączenia międzyneuronalne okazały się nie być równomiernie rozłożone w sieci, są one raczej zorganizowane w skupiska (klastry) o różnej wielkości i sile. Nie udało się - jak do tej pory - wyjaśnić do końca tej "społecznej" natury neuronów do grupowania się w klastry.

Jedną z prawdopodobnych odpowiedzi (o której nie piszą autorzy artykułu) może być rywalizacja poszczególnych neuronalnych klastrów o wpływ na poszczególne funkcje organizmu. Uzasadniałoby to fakt zastępowalności niektórych obszarów mózgu innymi w razie na przykład urazu mechanicznego albo udaru.

Ciekawe również w świetle hipotezy o rywalizacji (zgodnie z teorią Hamiltona jeszcze z lat 60. XX wieku, altruizm, czyli wspomaganie się nawet niespokrewnionych organizmów jest tak naprawdę współpracą w celu zwiększenia szansy na wspólny sukces) jest to, że nawet niewielkie klastry, co wynika z artykułu, miały duży wpływ na dynamikę sieci, co znaczy, że system wykazuje małą stabilność i dużą wrażliwość na warunki początkowe.

No i sprawa zdecydowanie najciekawsza w artykule, o którym mowa, to obserwacja badaczy, że nawet gdy mózg otrzymuje bardzo mało bodźców zewnętrznych (np. podczas snu), rywalizacja między klastrami jest przez cały czas nasilona, jakby walka o dominację trwała przez cały czas. Nawet w czasie, gdy nasz organizm odpoczywa, dywizje neuronów prowadzą nieustanną wojnę.


Ashok Litwin-Kumar & Brent Doiron, Slow dynamics and high variability in balanced cortical networks with clustered connections, Nature Neuroscience 15, 1498–1505 (2012)