Сап!

Когда-то у меня дома линяли два длинношерстых кота, и даже небо, даже Аллах были в три слоя покрыты кошачьей шерстью. Сейчас на смену ей пришли птичьи перья, весело гоняемые сквозняком по всей квартире. Но если у кошки шерсть на морде и на жопе различается максимум длиной, то на вороне найти два одинаковых пера надо ещё постараться. Перечислять все – полдня можно влёгкую убить, так что вот рандомная выборка собранных по углам вороньих перьев с прилагающимся кратким описанием.

1, 13, 15 – передняя кромка крыла. Мелкие, частые, жёсткие. Отвечают за обтекание крыла набегающим потоком и ламинарность этого самого потока.

2, 3, 14, 16, 17 перья с разных частей головы. Чем мельче, тем дальше от затылка и ближе к клюву.

5, 6 перья на надклювье, прикрывающие ноздри. Помимо эстетических функций, служат фильтром грубой очистки вдыхаемого воздуха.

7 – пух с голяшки. Утепляэ птичьи ноги в холодную погоду.

9 – второй ряд перьев с крыла, перекрывающий маховые.

8, 11, 23 – многофункциональные пухоперья с шеи, спины и груди. Плотная верхняя часть защищает от дождя и ветра, нижняя пуховая ответственна за утепление вороньей тушки.

18, 24 – пух с живота, одного из самых утеплённых мест на птице.

19 – перо с птичьей жопки, ближе к хвосту.

20 – маховое перо из концевой части крыла. Именно эти перья выглядят в полёте как растопыренные пальцы. Помимо функции создания подъёмной силы в полёте отвечают за управляемость. Поскольку между этими перьями есть промежуток, обтекаются воздухом со всех сторон, что требует повышенной прочности. Именно поэтому они узкие и жёсткие, в отличие от...

21 – маховых перьев в основании крыла, которые расположены с перекрытием и работают, как единая плоскость. Нагрузки на них меньше, поэтому за счёт потери прочности можно серьёзно выиграть в площади пера.

22 – концевое перо в крыле. Первым принимает на себя набегающий поток, чем и обусловлена его форма: короткое, узкое и очень жёсткое. Его задача: рассечь воздух, дабы он не размотал остальные махи до непотребного состояния.

Из основного комплекта в подборку не попали рули (похожи на 21, только длиннее и симметричней), поскольку они при линьке выпадают первыми и к моменту написания сего опуса были выкинуты либо розданы, а также ОЧЕНЬ мелкие перья (вокруг глаз, например), ибо мне откровенно впадлу ползать по полу с лупой и пинцетом в поисках этой микроскопической фигни. На этом данный мини-образовач объявляю законченным, до новых встреч!
#Ли
#биология
#орнитология
https://vk.com/photo-130222883_457239026

Немного наблюдений касательно вороньего зрения.

Как и большинство птиц, вороны – тетрахроматики. Это значит, что, вместо свойственного людям RGB, они воспринимают четыре цветовых канала. Так что это для вас вороны – чёрные, а друг для друга они очень даже цветные.

Разрешение вороньего глаза – как пространственное, так и временное – весьма высокое. То есть, по разрешению экрана и по FPS врановые играючи уделывают кожаных мешков. Днём. А вот в темноте хуманы имеют серьёзное преимущество: с ночным зрением у вранов всё плохо. Это плата за хорошее цветовосприятие и высокую разрешающую способность.

Но самая главная фича вороньих глаз вовсе не в этом. В силу широкой специализации, вороны обладают уникальным гибридным зрением. Поясняю: в грубом приближении в природе есть два типа зрения: круговое монокулярное и фронтальное бинокулярное. Жертва и хищник (картинка с загнивающей «сова-голубь» прилагается). Круговое свойственно тем, кому надо быть всё время начеку. Идеальный вариант для них – VR-камера с обзором 360°, чтобы сократить до минимума мертвую зону, в которой таится опасность. Голубь, корова, утка, лошадь – прекрасные примеры. Очень часто обладатели такого зрения присматриваясь поворачивают голову правой или левой стороной в интересующему объекту, дабы он оказался напротив глаза. А вот то, что располагается у них перед носом они видят плохо, самым краем сетчатки.

В противоположность этому, бинокулярное зрение охватывает относительно небольшой сектор впереди, зато позволяет рассмотреть его обоими глазами, а самое главное - за счёт стереоэффекта даёт возможность точно определить дистанцию до объектов в поле зрения. Это очень важно при атаке (а также, например, при прыжке с ветки на ветку). Примеры: орел, собака, кошка, сова (ВНЕЗАПНО, например, обезьяна, ибо ей промер дистанции критичней кругового обзора). Обладатели бинокулярки, присматриваясь, поворачивают нос (клюв, лицо) к предмету интереса.

Вернёмся к нашим бара… воронам. Расположение глаз, а также не вполне характерная для птиц подвижность оных (глаза у птиц большие, башка маленькая, и места для приводных мышц почти не остается) дают вранам уникальный перк: гибридное зрение. Посмотрите снова на пикчу внизу. Ворона умеет в оба этих режима. Глаза у вранов могут как разъезжаться в стороны, обеспечивая обзор в почти 360° (на самом деле где-то около 320° по моим наблюдениям, со стороны затылка остаётся узенький сектор «слепой зоны»), так и сводиться буквально на кончик клюва, если им требуется. Таким образом, имея возможность кругового обзора, ворона не лишена и преимуществ бинокулярки; пока курица или утка тычет клювом в корыто наугад с погрешностью в пару сантиметров влево-вправо, ворона без проблем достает соринку из человеческого глаза, ибо несмотря на устрашающий вид, вороний клюв – высокоточный инструмент на стабилизированной платформе, оснащенный камерами высокого разрешения. Вдевали нитку в иголку? А теперь представьте, что руки не дрожат, а глаза (с опцией фокусировки практически в упор) расположены на пальцах. Это даёт вороне существенный бонус к тонким манипуляциям посредством клюва, а возможность мгновенно переключиться на круговой обзор не позволяет застать птицу врасплох. Кроме того, бинокулярное зрение дает заметный бонус к маневренности в полёте, ибо встроенный дальномер здорово облегчает расчёт траектории. Такие дела…

#Ли
#Биология
#Орнитология
#архив

Оригинал

Врановые способны к прогнозированию, абстрагированию, использованию и изготовлению орудий труда, счёту, различают цвета, используют сложную систему коммуникации – в общем, обладают кучей плюшек, которые даёт развитой интеллект. При этом мозг их по массе, размерам и энергопотреблению и близко не сравним с человеческим. Столь впечатляющие характеристики вороньего ЦП обусловлены его весьма специфической структурой.

Первое, за счёт чего удалось достичь столь впечатляющих показателей оптимизации – размер единичного нейрона. Птичьи нейроны гораздо мельче, следовательно, при прочих равных в отведённый объем их влезет куда больше.

Второе – более плотная упаковка. Нейроны у птиц мало того, что мелкие – они набиты в имеющийся объём плотнее, чем селёдки в бочку. Таким образом мы можем ещё немного выиграть в их количестве.

Третье. Перейдём от количества к качеству. Кроме размеров и плотности упаковки у птичих нейронов есть ещё одна фича: у них больше дендритов, а следовательно – больше связей с соседними клетками.

Четвёртое. Эти компактные, ветвистые, плотно упакованные нейроны объединяются в высокоэффективные нейроглиальные комплексы, отличные по структуре от таковых у млеков. Если для млекопитающих характерны так называемые «колонки», то для птиц – шаровидные скопления.

В итоге главные умники птичьего мира (врановые и попугаи) уделывают обезьян как по количеству нейронов (и это в мозге размером с фундук!), так и по эффективности их использования. Неудивительно, что при такой прогрессивной архитектуре процессора четырёхмесячный ворон на бенчмарках по всем параметрам догоняет взрослого(!) шимпанзе. Уважайте врановых, ребята. Когда мы всё-таки допрыгаемся до ядерной войны, именно им предстоит возрождать цивилизацию на руинах планеты. И будем надеяться, им хватит ума мирно ужиться с крысами, попугаями и осьминогами. До новых встреч!

P.S. Предыдущие посты про врановых можно найти по тегу #орнитология

#Ли
#биология
#архив

Оригинал

Сап, котаны!

В заметке, посвященной интеллекту врановых, я писал, что птичий мозг сильно отличается по строению от мозга млекопитающих. Имея жёсткие ограничения по массе и габаритам, эволюция сумела достичь нужной производительности за счет иной архитектуры и техпроцесса. Однако, если хотите увидеть истинную НЕХ - вам стоит взглянуть на осьминогов. Если сравнить млеков с нынешними PC, а птиц - со смартфонами, то осьминоги в этом случае - непонятная ламповая хтонь созданная безумным гением на технологической базе пятидесятых годов.

Осьминоги обладают эмоциями, индивидуальными особенностями поведения, обучаемы и способны к решению довольно сложных задач (классика жанра - открывание банки с закручивающейся крышкой ИЗНУТРИ), но при этом они - моллюски, то есть эволюционно довольно примитивны. Это тем более странно, что большинство когнитивно развитых животных относятся к коллективным и достаточно долгоживущим; осьминоги же проживают свою недолгую жизнь в одиночестве, без возможности постоянно учиться у товарищей.

Итак, как эволюция ухитрилась создать весьма впечатляющий интеллект на столь древней и примитивной платформе? Если в случае с птицами пришлось обойтись без неокортекса, то в случае с осьминогами всё было ещё печальней: какой уж там неокортекс, само понятие коры ещё только начали изобретать. Кроме того, в те далекие времена на заводы ещё не завезли миелин, так что с изоляцией нейронов тоже имелись серьёзные проблемы. Такой набор вводных породил целую кучу абсолютно наркоманских конструкторских решений, гениальность которых в том, что они РАБОТАЮТ!

Итак, мы не можем тянуть слишком длинные кабеля управления от ЦП - заряд утекает на массу и сигнал не доходит до адресата. Кроме того, закрученный бубликом(!) вокруг глотки(!!) осьминожий мозг имеет ограничение по габаритам. Тупик? Да хрен-то там! Оставляем на ЦП только задачи стратегического планирования, а реализацию выработанной стратегии по месту отдаем на аутсорс на периферию. Даешь каждому щупальцу по собственному мозгу! Большинство второстепенных вопросов решаются на местах, а поскольку периферийные мозги располагаются в основании самих щупалец, проблемы потери сигнала не возникает. При этом периферийные мозги не только управляют конечностями, но и получают и обрабатывают данные с тактильных, вкусовых и прочих рецепторов, и, вероятно, даже не всегда отправляют отчёт в центральный мозг. Поскольку суммарная масса периферийных мозгов вдвое превышает массу центрального, последний может, не отвлекаясь на мирскую суету, спокойно думать о своей осьминожьей судьбе. Схема на первый взляд выглядит максимально всрато, но она работает, и работает на удивление неплохо: сравнимые когнитивные способности появятся лишь у теплокровных. В общем, в плане интеллекта осьминоги настолько опередили своё время, что и по нынешним временам не выглядят тупыми, даже на фоне гораздо более эволюционно свежих форм жизни.

Такие дела.

#Ли
#биология

Теперь перейдем к Cas. Cas-белок – это такой мордоворот, невеликий умом, но зато не обиженный силушкой, слоняющийся всему по дому и проверяющий каждого встречного на соответствие списку. Если встреченный соответствует одному из описаний – у него резко случаются проблемы со здоровьем и покой дома он более не нарушает. Если не соответствует и ведёт себя мирно – его не трогают. Если в списках не значится, но начинает барагозить – лишается здоровья, а список вражин удлиняется на ещё один пункт. Дёшево и сердито.

Если оставить аллегории в стороне, то Cas-белки ищут и вырезают участки РНК (и не только РНК, есть Cas-белки, умеющие работать с ДНК), совпадающие с записанными в CRISPR между повторами (эти участки-копии чужого генома называют спейсерами). Таким образом, проникшая в бактерию вирусная РНК разрушается, и копирование вируса прерывается. CRISPR копируется вместе с остальным генетическим материалом при делении, и, таким образом, иммунная информация передается следующим поколениям. В случае обнаружения ранее неизвестной угрозы, вырезанный на память кусочек её РНК встраивается в CRISPR-цепочку в назидание потомкам.

Впрочем, иммунитет бактерий – это, канеш, интересно, но не объясняет само по себе того ажиотажа, который сопровождает исследования CRISPR-Cas уже многие годы. Тут всё дело в том, что учёные быстро смекнули, как использовать это открытие в народном хозяйстве. Ведь после относительно небольшой доработки напильником из CRISPR-Cas получается высокоточный инструмент для редактирования генома. Достаточно вписать в амбарную книгу нужные приметы – и Cas-белки разрежут необходимый участок с ювелирной точностью, причём не только в пробирке, но и в живом функционирующем организме. (Дисклеймер: в действительности, как известно, всё не так, как на самом деле, и простым этот процесс выглядит лишь в глазах дилетанта. На уровне практической реализации всплывает куча разного рода проблем, но даже с поправкой на это CRISPR-Cas на данный момент является наиболее удобным и перспективным инструментом для генных манипуляций из всех, известных науке). В теории это делает возможным даже лечение генетических заболеваний, не говоря уже о создании всяких там генномодифицированных помидоров c рогами и тентаклями по точным чертежам и в короткие сроки. В общем, перспективы захватывают дух, так что Учёные Коты в будущем ещё не раз вернутся к освещению этой темы. На этом данный образовач объявляю законченным, всем пока!

Оригинал

#Ли
#Биология
#архив

Сап!

Я как-то писал про всратую архитектуру восьминожьих мозгов, упомянув при этом, что при таком, гм, нестандартном устройстве проца наше головоногое выдает весьма неплохие показатели вычислительной мощности. И если примеры с открыванием банок изнутри вас не убедили, то вот свидетельство повесомее.

Гдет с месяц назад сразу в нескольких научпоп-изданиях вышли статьи, рассказывавшие о свежем исследовании осьминогов. Учёные, наблюдавшие за поведением больших синих осьминогов, обнаружили, что х̶и̶т̶р̶о̶н̶о̶г̶и̶е̶ ̶г̶о̶л̶о̶в̶о̶ж̶о̶п̶ы̶е̶ житрожопые головоногие ухитряются использовать рыб в качестве охотничьих собак. Выглядит это следующим образом: вдоль дна неспешно передвигается осьминог, а вокруг суетится стайка с̶п̶е̶ц̶и̶а̶л̶ь̶н̶о̶ ̶о̶б̶у̶ч̶е̶н̶н̶ы̶х̶ рыб. Рыбы, ищут добычу, прячущуюся под камнями и маякуют осьминогу; тот переворачивает камень, все довольны (ну, кроме того, кто под камнем прятался, канеш). Осьминогу не приходится тратить время на обследование всех камней по пути, рыбы же получают доступ к добыче, которая пряталась в недосягаемых для них прежде местах. Для того, чтобы никто не халтурил, осьминог время от времени прописывает леща самым ленивым рыбам, поддерживая дисциплину в коллективе на должном уровне, да и в принципе является мозговым центром всего коллектива, ответственным за планирование и координацию.

То, что эта система работает без сбоев, убедительно доказывает, что осьминоги превосходят интеллектом среднего менеджера (хотя всё ещё не дотягивают до человека). Вдвойне же удивительно то, что синие осьминоги - одиночки, и каких-то встроенных по умолчанию социальных навыков у них быть не должно. Такие дела...

#Ли
#биология

И снова здравствуйте, у нас славная новость, которой вы можете поделиться с друзьями или сохранить себе, чтобы не забыть!

Если у тебя интересная профессия или есть любимая тематика, связанная с наукой и технологиями, и ты хотел бы рассказать про свои достижения или историю (например, про знаменательных людей, про великие достижения или же наоборот, незаслуженно выпавшие из поле зрения свершения), то мы можем тебе помочь!

Наше сообщество CatScience набирает желающих в наш легендарный «тренировочный лагерь Новарро для начинающих авторов»! Со своей стороны мы предлагаем помощь в написании текстов и свою компанию, а от тебя ждем вовлечения и желания раскрыть для людей новые знания.

Кураторами новичков на потоке будут авторы (тыкнув на тег, можно посмотреть их посты):

#Ли
#Грибоедов
#Дядя_Ваня
#Цибенко
#Хайдарова

Если тебя заинтересовало, ты готов принять участие «в том самом Новарро» или у тебя есть вопросы, то ты можешь оставить комментарий под этой публикацией, чтобы с тобой связался координатор. Или же обратиться в наш новенький приемный бот телеграм-канала https://yangx.top/cat0science_bot

Обучение будет проводиться как с набранными в ВК, так и в телеграме.

Спасибо за внимание и желаем всем успехов!

#res_publica