معلومة

أبسط كائن يمكن أن يتعلم؟

أبسط كائن يمكن أن يتعلم؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما هو أبسط كائن حي تمت ملاحظته للتعلم: تغيير سلوكه بشكل دائم استجابةً لحدث / محفزات بطريقة يستمر هذا التغيير حتى لو لم يتكرر الحدث مرة أخرى؟


لا أعرف ما إذا كان هذا هو الأبسط بشكل قاطع ، لكن أبسط كائن حي له نظام عصبي تمت دراسته على نطاق واسع هو على الأرجح C. elegans ، وهو بالتأكيد قادر على التعلم.

كما تم عرض بعض قدرات التعلم الأساسية في الأميبات.


مراجع:

  • أرديل ، إي إل ، ورانكين ، سي إتش (2010). عقل أنيق: التعلم والذاكرة في Caenorhabditis elegans. التعلم والذاكرة ، 17 (4) ، 191-201.

  • Saigusa، T.، Tero، A.، Nakagaki، T.، & Kuramoto، Y. (2008). الأميبات
    توقع الأحداث الدورية. خطابات المراجعة المادية ، 100 (1) ، 018101.


أهم 100 موضوع لبحوث الأحياء للمدرسة الثانوية والكلية

قد لا تبدو كتابة مقال في علم الأحياء أمرًا صعبًا للغاية. في الواقع ، يحب معظم الطلاب هذا الموضوع حقًا. لا تكمن المشكلة في أنه لا يمكنك كتابة ورقة بحثية جيدة حول موضوع في علم الأحياء. تكمن المشكلة في إيجاد موضوعات بحثية ممتازة في علم الأحياء. الآن ، قد تتساءل عن سبب رغبتك في استثمار الكثير من الوقت في العثور على موضوعات بحثية رائعة في علم الأحياء. بعد كل شيء ، ما تكتبه في المقال أهم من الموضوع ، أليس كذلك؟ خاطئ! نحن هنا لنخبرك أن الأساتذة يقدرون حقًا الموضوعات الممتعة والفريدة من نوعها.

وهذا منطقي للغاية ، إذا فكرت في الأمر. إذا اخترت ببساطة أحد أكثر موضوعات البحث في علم الأحياء شيوعًا ، فلن تتمكن أبدًا من إثارة اهتمام معلمك. لقد قرأ العشرات ، إن لم يكن المئات ، أو الأوراق حول نفس الموضوع بالضبط. ما تريد القيام به هو الخروج بموضوعات بحثية مثيرة للاهتمام في علم الأحياء. تريد العثور على موضوعات لا يفكر أي من زملائك في الدراسة في كتابة ورقة أكاديمية عنها. سترى قريبًا سبب أهمية ذلك. وسنقدم لك أيضًا 100 موضوع في علم الأحياء لمشاريع البحث التي يمكنك استخدامها مجانًا - الآن!


المملكة بروتيستا

الطلائعيات هي مجموعة من كل حقيقيات النوى التي ليست فطريات أو حيوانات أو نباتات. نتيجة لذلك ، فهي مجموعة متنوعة للغاية من الكائنات الحية. حقيقيات النوى التي تتكون منها هذه المملكة ، المملكة الطلائعيات، ليس لديك الكثير من القواسم المشتركة إلى جانب منظمة بسيطة نسبيًا. يمكن أن تبدو الطلائعيات مختلفة جدًا عن بعضها البعض. بعضها صغير ووحيد الخلية ، مثل الأميبا، وبعضها كبير ومتعدد الخلايا ، مثل الأعشاب البحرية. ومع ذلك ، لا تمتلك الطلائعيات متعددة الخلايا أنسجة أو أعضاء عالية التخصص. يميز هذا التنظيم البسيط على المستوى الخلوي الطلائعيات عن حقيقيات النوى الأخرى ، مثل الفطريات والحيوانات والنباتات. يُعتقد أن هناك ما بين 60.000 و 200000 نوع من الكائنات الأولية ، والعديد منها لم يتم تحديده بعد. يعيش البروتستانت في أي بيئة تحتوي على الماء السائل تقريبًا. العديد من المحتجين ، مثل الطحالب، تقوم بعملية التمثيل الضوئي وهي منتجة أساسية حيوية في النظم البيئية. الطلائعيات الأخرى مسؤولة عن مجموعة من الأمراض الخطيرة التي تصيب الإنسان ، مثل ملاريا ومرض النوم.

تم استخدام مصطلح protista لأول مرة بواسطة Ernst Haeckel في عام 1866. تم وضع البروتستيين تقليديًا في واحدة من عدة مجموعات بناءً على أوجه التشابه مع نبات أو حيوان أو فطر:الكائنات الاوليه، مثل النبات بروتوفيتا (معظمها من الطحالب) ، وتشبه الفطريات قوالب الوحل و قوالب المياه. تم استبدال هذه التقسيمات الفرعية التقليدية ، التي كانت تستند إلى حد كبير على الخصائص غير العلمية ، بالتصنيفات القائمة على علم الوراثة (الارتباط التطوري بين الكائنات الحية). ومع ذلك ، لا تزال المصطلحات القديمة تستخدم كأسماء غير رسمية لوصف الخصائص العامة لمختلف المحتجين.

تتراوح الطلائعيات من الأميبات أحادية الخلية إلى الأعشاب البحرية متعددة الخلايا. قد تكون الطلائعيات مشابهة للحيوانات أو النباتات أو الفطريات.


محتويات

يعمل مشروع شجرة الحياة على العلاقات بين الكائنات الحية. يعد تحديد LUCA (آخر سلف مشترك عالمي) أحد أهدافه الرئيسية. تشير التقديرات إلى أن LUCA عاشت منذ حوالي 3.8 مليار سنة (في وقت ما في عصر Palaeoarchaean). [1] [2]

إن وجود سلف مشترك عالمي هو على الأقل 10 2860 مرة أكثر احتمالية من وجود أسلاف متعددة. [3] كان هناك نموذج مع سلف واحد مشترك ولكن يسمح ببعض تبادل الجينات بين الأنواع. 10 3489 مرة أكثر احتمالا من أفضل نموذج متعدد الأجداد. [3]

جاءت الفكرة من تشارلز داروين حول أصل الأنواع، "لذلك. من المحتمل أن جميع الكائنات العضوية التي عاشت على هذه الأرض قد انحدرت من شكل بدائي واحد."


العلماء يصنعون الجيل القادم من الروبوتات الحية

في العام الماضي ، ابتكر فريق من علماء الأحياء وعلماء الكمبيوتر من جامعة تافتس وجامعة فيرمونت (UVM) آلات بيولوجية جديدة صغيرة ذاتية الشفاء من خلايا الضفادع تسمى "Xenobots" يمكنها التحرك ، ودفع الحمولة ، وحتى عرض مجموعة السلوك في وجود سرب من Xenobots الأخرى.

استعد لـ Xenobots 2.0.

لقد ابتكر نفس الفريق الآن أشكالًا من الحياة تقوم بتجميع جسم من خلايا مفردة ذاتيًا ، ولا تتطلب خلايا عضلية للتحرك ، بل وتُظهر قدرة الذاكرة القابلة للتسجيل. يتحرك الجيل الجديد من Xenobots أيضًا بشكل أسرع ، ويتنقل في بيئات مختلفة ، وله عمر أطول من الإصدار الأول ، ولا يزال لديهم القدرة على العمل معًا في مجموعات وشفاء أنفسهم في حالة تعرضهم للتلف. تم نشر نتائج البحث الجديد اليوم في علوم الروبوتات.

مقارنةً بـ Xenobots 1.0 ، حيث تم بناء الأوتونات ذات الحجم المليمتر في نهج "من أعلى إلى أسفل" عن طريق الوضع اليدوي للأنسجة والتشكيل الجراحي لجلد الضفدع وخلايا القلب لإنتاج الحركة ، فإن الإصدار التالي من Xenobots يأخذ "من أسفل إلى أعلى" مقاربة. أخذ علماء الأحياء في Tufts خلايا جذعية من أجنة الضفدع الأفريقي Xenopus laevis (ومن هنا جاء اسم "Xenobots") وسمحوا لهم بالتجمع الذاتي والنمو إلى أشباه كروية ، حيث تمايزت بعض الخلايا بعد بضعة أيام لإنتاج أهداب - نتوءات صغيرة تشبه الشعر تتحرك للخلف وللأمام أو تدور بطريقة معينة. فبدلاً من استخدام خلايا القلب المنحوتة يدويًا التي سمحت تقلصاتها الإيقاعية الطبيعية لـ Xenobots الأصلية بالتنقل حولها ، تعطي الأهداب الروبوتات الكروية الجديدة "أرجل" لتحريكها بسرعة عبر السطح. في حالة الضفادع أو الإنسان ، عادة ما توجد الأهداب على الأسطح المخاطية ، كما هو الحال في الرئتين ، للمساعدة في طرد مسببات الأمراض والمواد الغريبة الأخرى. على Xenobots ، يتم إعادة توجيهها لتوفير حركة سريعة.

قال مايكل ليفين ، الأستاذ المتميز: "إننا نشهد اللدونة الرائعة للمجموعات الخلوية ، التي تبني" جسمًا "بدائيًا جديدًا يختلف تمامًا عن افتراضية - في هذه الحالة ، ضفدع - على الرغم من امتلاكه جينومًا طبيعيًا تمامًا" دكتوراه في علم الأحياء ومدير مركز ألين ديسكفري بجامعة تافتس ، والمؤلف المقابل للدراسة. "في جنين الضفدع ، تتعاون الخلايا لتكوين شرغوف. هنا ، بعيدًا عن هذا السياق ، نرى أن الخلايا يمكنها إعادة توجيه أجهزتها المشفرة وراثيًا ، مثل الأهداب ، لوظائف جديدة مثل الحركة. إنه لأمر مدهش أن الخلايا يمكنها بشكل تلقائي أخذ أدوارًا جديدة وإنشاء خطط وسلوكيات جسدية جديدة دون فترات طويلة من الاختيار التطوري لتلك الميزات ".

"بطريقة ما ، يتم بناء Xenobots مثل الروبوتات التقليدية. نحن فقط نستخدم الخلايا والأنسجة بدلاً من المكونات الاصطناعية لبناء الشكل وخلق سلوك يمكن التنبؤ به." قال كبير العلماء دوج بلاكيستون ، الذي شارك في تأليف الدراسة مع تقني الأبحاث إيما ليدر. "في نهاية علم الأحياء ، يساعدنا هذا النهج في فهم كيفية تواصل الخلايا أثناء تفاعلها مع بعضها البعض أثناء التطور ، وكيف يمكننا التحكم في تلك التفاعلات بشكل أفضل."

بينما أنشأ علماء جامعة تافتس الكائنات الحية المادية ، كان العلماء في UVM منشغلين في إجراء عمليات محاكاة حاسوبية صممت أشكالًا مختلفة من Xenobots لمعرفة ما إذا كانت ستظهر سلوكيات مختلفة ، سواء بشكل فردي أو في مجموعات. باستخدام مجموعة الكمبيوتر العملاق Deep Green في مركز الحوسبة المتقدمة التابع لـ UVM ، الفريق بقيادة علماء الكمبيوتر وخبراء الروبوتات Josh Bongard وتحت مئات الآلاف من الظروف البيئية العشوائية باستخدام خوارزمية تطورية. تم استخدام هذه المحاكاة لتحديد Xenobots الأكثر قدرة على العمل معًا في أسراب لتجميع أكوام كبيرة من الحطام في حقل من الجسيمات.

"نحن نعرف المهمة ، لكنها ليست واضحة على الإطلاق - بالنسبة للأشخاص - كيف يجب أن يبدو التصميم الناجح. وهنا يأتي دور الكمبيوتر العملاق ويبحث في مساحة جميع أسراب Xenobot المحتملة للعثور على السرب الذي يؤدي المهمة يقول بونجارد. "نريد أن تقوم Xenobots بعمل مفيد. في الوقت الحالي نمنحهم مهامًا بسيطة ، لكننا في النهاية نهدف إلى نوع جديد من الأدوات الحية التي يمكنها ، على سبيل المثال ، تنظيف المواد البلاستيكية الدقيقة في المحيط أو الملوثات في التربة."

اتضح أن Xenobots الجديدة أسرع وأفضل في مهام مثل جمع القمامة مقارنة بنموذج العام الماضي ، حيث تعمل معًا في سرب لاكتساح طبق بتري وتجميع أكوام أكبر من جزيئات أكسيد الحديد. يمكنهم أيضًا تغطية الأسطح المسطحة الكبيرة ، أو السفر عبر الشعيرات الدموية الضيقة. تشير هذه الدراسات أيضًا إلى أن المحاكاة في السيليكو يمكنها في المستقبل تحسين ميزات إضافية للروبوتات البيولوجية لسلوكيات أكثر تعقيدًا. إحدى الميزات المهمة المضافة في ترقية Xenobot هي القدرة على تسجيل المعلومات.

الآن مع الذاكرة

الميزة المركزية للروبوتات هي القدرة على تسجيل الذاكرة واستخدام هذه المعلومات لتعديل تصرفات الروبوت وسلوكه. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، صمم علماء Tufts Xenobots مع إمكانية القراءة / الكتابة لتسجيل جزء واحد من المعلومات ، باستخدام بروتين مراسل فلوري يسمى EosFP ، والذي يتوهج عادة باللون الأخضر. ومع ذلك ، عند تعرضه للضوء بطول موجة 390 نانومتر ، فإن البروتين يصدر ضوءًا أحمر بدلاً من ذلك.

تم حقن خلايا أجنة الضفادع بترميز مرسال RNA لبروتين EosFP قبل استئصال الخلايا الجذعية لإنشاء Xenobots. تحتوي Xenobots الناضجة الآن على مفتاح فلورسنت مدمج يمكنه تسجيل التعرض للضوء الأزرق في حوالي 390 نانومتر.

اختبر الباحثون وظيفة الذاكرة من خلال السماح لـ 10 من أجهزة Xenobots بالسباحة حول سطح تُضاء فيه بقعة واحدة بشعاع من ضوء 390 نانومتر. بعد ساعتين ، وجدوا أن ثلاثة روبوتات تنبعث منها ضوء أحمر. بقي الباقي في الأصل باللون الأخضر ، مسجلاً بشكل فعال "تجربة السفر" للروبوتات.

يمكن تمديد هذا الدليل على مبدأ الذاكرة الجزيئية في المستقبل لاكتشاف وتسجيل ليس فقط الضوء ولكن أيضًا وجود تلوث إشعاعي أو ملوثات كيميائية أو أدوية أو حالة مرضية. يمكن للهندسة الإضافية لوظيفة الذاكرة أن تمكن من تسجيل محفزات متعددة (المزيد من أجزاء المعلومات) أو تسمح للروبوتات بإطلاق مركبات أو تغيير السلوك عند الإحساس بالمنبهات.

قال بونجارد: "عندما نجلب المزيد من القدرات إلى الروبوتات ، يمكننا استخدام محاكاة الكمبيوتر لتصميمها بسلوكيات أكثر تعقيدًا والقدرة على تنفيذ مهام أكثر تفصيلاً". "يمكننا تصميمها ليس فقط للإبلاغ عن الظروف في بيئتهم ولكن أيضًا لتعديل وإصلاح الظروف في بيئتهم."

Xenobot ، اشف نفسك

قال ليفين: "تحتوي المواد البيولوجية التي نستخدمها على العديد من الميزات التي نرغب في تنفيذها يومًا ما في الروبوتات - يمكن للخلايا أن تعمل كمستشعرات ، ومحركات للحركة ، وشبكات الاتصال والحساب ، وأجهزة تسجيل لتخزين المعلومات". "أحد الأشياء التي يمكن أن تفعلها Xenobots والإصدارات المستقبلية من الروبوتات البيولوجية والتي يصعب على نظرائها من المعادن والبلاستيك القيام به هو بناء خطة الجسم الخاصة بهم بينما تنمو الخلايا وتنضج ، ثم إصلاح نفسها واستعادتها في حالة تلفها. الشفاء أمر طبيعي سمة من سمات الكائنات الحية ، وهي محفوظة في علم الأحياء Xenobot ".

كانت Xenobots الجديدة بارعة بشكل ملحوظ في الشفاء وستغلق غالبية التمزق الشديد الكامل الطول بنصف سمكها في غضون 5 دقائق من الإصابة. تمكنت جميع الروبوتات المصابة في النهاية من التئام الجرح واستعادة شكلها ومواصلة عملها كما كان من قبل.

ويضيف ليفين أن ميزة أخرى للروبوت البيولوجي هي التمثيل الغذائي. على عكس الروبوتات المعدنية والبلاستيكية ، يمكن للخلايا الموجودة في الروبوت البيولوجي أن تمتص وتحلل المواد الكيميائية وتعمل مثل المصانع الصغيرة التي تصنع وتفرز المواد الكيميائية والبروتينات. يمكن الآن استغلال مجال البيولوجيا التركيبية - الذي ركز بشكل كبير على إعادة برمجة الكائنات أحادية الخلية لإنتاج جزيئات مفيدة - في هذه الكائنات متعددة الخلايا.

مثل Xenobots الأصلية ، يمكن للروبوتات التي تمت ترقيتها البقاء على قيد الحياة لمدة تصل إلى عشرة أيام في مخازن الطاقة الجنينية الخاصة بها وتشغيل مهامها بدون مصادر طاقة إضافية ، ولكن يمكنها أيضًا الاستمرار بأقصى سرعة لعدة أشهر إذا تم الاحتفاظ بها في "حساء" من العناصر الغذائية.

ما الذي يسعى إليه العلماء حقًا

تم تقديم وصف جذاب للروبوتات البيولوجية وما يمكن أن نتعلمه منها في حديث TED لمايكل ليفين.

في محادثته في TED ، لا يصف البروفيسور ليفين فقط الإمكانات الرائعة للروبوتات البيولوجية الصغيرة للقيام بمهام مفيدة في البيئة أو ربما في التطبيقات العلاجية ، ولكنه يشير أيضًا إلى ما يمكن أن يكون أكثر فائدة من هذا البحث - باستخدام الروبوتات لفهم كيف تتجمع الخلايا الفردية وتتواصل وتتخصص في تكوين كائن حي أكبر ، كما تفعل في الطبيعة لتكوين ضفدع أو إنسان. إنه نظام نموذجي جديد يمكن أن يوفر أساسًا للطب التجديدي.

قد توفر Xenobots وخلفاؤها أيضًا نظرة ثاقبة حول كيفية نشأة الكائنات متعددة الخلايا من الكائنات الحية وحيدة الخلية القديمة ، وأصول معالجة المعلومات وصنع القرار والإدراك في الكائنات البيولوجية.

اعترافًا بالمستقبل الهائل لهذه التكنولوجيا ، أنشأت جامعة تافتس وجامعة فيرمونت معهد الكائنات المصممة بالحاسوب (ICDO) ، الذي سيتم إطلاقه رسميًا في الأشهر المقبلة ، والذي سيجمع الموارد من كل جامعة ومن مصادر خارجية لخلق حياة الروبوتات ذات القدرات المتطورة بشكل متزايد.


روبرت روزين (عالم أحياء نظري)

ولد روزين في 27 يونيو 1934 في براونزفيل (قسم من بروكلين) في مدينة نيويورك. درس علم الأحياء والرياضيات والفيزياء والفلسفة والتاريخ على وجه الخصوص تاريخ العلوم. في عام 1959 حصل على درجة الدكتوراه في علم الأحياء العلائقي ، وهو تخصص في مجال أوسع من علم الأحياء الرياضي ، تحت إشراف البروفيسور نيكولاس راشيفسكي في جامعة شيكاغو. بقي في جامعة شيكاغو حتى عام 1964 ، [2] وانتقل لاحقًا إلى جامعة بوفالو - وهي الآن جزء من جامعة ولاية نيويورك (SUNY) - في بوفالو على منصب أستاذ مشارك كامل ، بينما كان يشغل موعدًا مشتركًا في المركز لعلم الأحياء النظري.

كان إجازته لمدة عام في عام 1970 كزميل زائر في مركز روبرت هتشينز لدراسة المؤسسات الديمقراطية في سانتا باربرا ، كاليفورنيا ، مؤثرًا ، مما أدى إلى تصور وتطوير ما أسماه لاحقًا نظرية الأنظمة الاستباقية ، وهي نفسها نتيجة طبيعية له. عمل نظري أكبر على التعقيد العلائقي. في عام 1975 ، ترك جامعة ولاية نيويورك في بوفالو وقبل منصبًا في جامعة دالهوزي ، في هاليفاكس ، نوفا سكوشا ، كأستاذ أبحاث كيلام في قسم علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية ، حيث ظل حتى تقاعد مبكرًا في عام 1994. [3] نجا زوجته وابنته جوديث روزين وولدان.

شغل منصب رئيس جمعية أبحاث النظم العامة ، المعروفة الآن باسم الجمعية الدولية لعلوم النظم (ISSS) ، في 1980-1981.

كان بحث روزين معنيًا بالجوانب الأساسية لعلم الأحياء ، وتحديدًا الأسئلة "ما هي الحياة؟" و "لماذا الكائنات الحية على قيد الحياة؟". بعض الموضوعات الرئيسية في عمله كانت:

  • تطوير تعريف محدد للتعقيد بناءً على النماذج النظرية للفئات للكائنات الحية المستقلة
  • تطوير بيولوجيا الأنظمة المعقدة من وجهة نظر علم الأحياء العلائقي وكذلك علم الوراثة الكمومية
  • تطوير أساس نظري صارم للكائنات الحية على أنها "أنظمة استباقية"

يعتقد روزن أن النموذج المعاصر للفيزياء - الذي أظهر أنه قائم على شكليات ديكارتية ونيوتونية مناسبة لوصف عالم من الآليات - كان غير كافٍ لشرح أو وصف سلوك الأنظمة البيولوجية. جادل روزين بأن السؤال الأساسي "ما هي الحياة؟"لا يمكن تناولها بشكل كافٍ من داخل أساس علمي اختزالي. إن التعامل مع الكائنات بأساليب وممارسات علمية اختزالية يضحي بالتنظيم الوظيفي للأنظمة الحية من أجل دراسة الأجزاء. والكل ، وفقًا لروزن ، لا يمكن استعادته مرة واحدة. تم تدمير المنظمة. من خلال اقتراح أساس نظري سليم لدراسة التنظيم البيولوجي ، رأى روزن أنه بدلاً من أن تكون البيولوجيا مجرد مجموعة فرعية من الفيزياء المعروفة بالفعل ، فقد يتضح أنها تقدم دروسًا عميقة للفيزياء ، وكذلك للعلم بشكل عام . [4]

يجمع عمل روزن بين الرياضيات المعقدة ووجهات النظر الجديدة الراديكالية المحتملة حول طبيعة النظم الحية والعلوم. أطلق عليه لقب "نيوتن علم الأحياء". [5] بالاعتماد على نظرية المجموعات ، تم اعتبار عمله أيضًا مثيرًا للجدل ، مما أثار مخاوف من أن بعض الأساليب الرياضية التي استخدمها قد تفتقر إلى الدليل الكافي. عمل روزين بعد وفاته مقالات عن الحياة نفسها (2000) بالإضافة إلى الدراسات الحديثة [6] [7] لطالب روزن ألويزيوس لوي قد وضحت وفسرت المحتوى الرياضي لعمل روزن.

تحرير البيولوجيا العلائقية

اقترح عمل روزن منهجية تحتاج إلى تطوير بالإضافة إلى الأساليب الاختزالية الحالية للعلم من قبل علماء الأحياء الجزيئية. أطلق على هذه المنهجية علم الأحياء العلائقي. العلائقية هو مصطلح ينسبه بشكل صحيح إلى معلمه نيكولاس راشيفسكي ، الذي نشر عدة أوراق بحثية حول أهمية العلاقات النظرية الثابتة [8] في علم الأحياء قبل تقارير روزين الأولى حول هذا الموضوع. نهج روزن العلائقي في علم الأحياء هو امتداد وتضخيم لعلاج نيكولاس راشيفسكي ن- العلاقات بين المجموعات العضوية التي طورها على مدى عقدين من الزمن لتمثيل "الكائنات" البيولوجية والاجتماعية.

تحافظ البيولوجيا العلائقية لروزن على أن الكائنات الحية ، وفي الواقع جميع الأنظمة ، لها صفة مميزة تسمى منظمة وهي ليست جزءًا من لغة الاختزال ، كما هو الحال على سبيل المثال في البيولوجيا الجزيئية ، على الرغم من أنها تستخدم بشكل متزايد في بيولوجيا الأنظمة. يتعلق الأمر بأكثر من الجوانب الهيكلية أو المادية البحتة. على سبيل المثال ، تتضمن المنظمة جميع العلاقات بين الأجزاء المادية ، والعلاقات بين تأثيرات تفاعلات الأجزاء المادية ، والعلاقات مع الوقت والبيئة ، على سبيل المثال لا الحصر. يلخص الكثير من الناس هذا الجانب من الأنظمة المعقدة [9] بقول ذلك الكل أكبر من مجموع الأجزاء. يجب اعتبار العلاقات بين الأجزاء وبين تأثيرات التفاعلات أجزاء "علائقية" إضافية ، بمعنى ما.

قال روزين إن التنظيم يجب أن يكون مستقلاً عن الجسيمات المادية التي تشكل على ما يبدو نظامًا حيًا. على حد تعبيره:

يغير جسم الإنسان تمامًا المادة التي يتكون منها كل 8 أسابيع تقريبًا ، من خلال التمثيل الغذائي والتكرار والإصلاح. ومع ذلك ، ما زلت أنت - بكل ذكرياتك وشخصيتك. إذا أصر العلم على مطاردة الجسيمات ، فسوف يتبعونها مباشرة من خلال الكائن الحي ويفتقدون الكائن الحي تمامًا.

يركز نهج روزن في البيولوجيا العلائقية المجردة على تعريف الكائنات الحية ، وجميع الأنظمة المعقدة ، من حيث طبيعتها الداخلية. منظمة كنظم مفتوحة لا يمكن اختزالها إلى مكوناتها المتفاعلة بسبب العلاقات المتعددة بين مكونات التمثيل الغذائي والتكرار والإصلاح التي تحكم الديناميكا الحيوية المعقدة للكائن الحي.

لقد اختار عن عمد الرسوم البيانية والفئات "الأبسط" لتمثيلاته لأنظمة إصلاح الأيض في فئات صغيرة من المجموعات الممنوحة فقط بطوبولوجيا المجموعات "الفعالة" المنفصلة ، متصورًا أن هذا الاختيار هو الأكثر عمومية وأقل تقييدًا. ومع ذلك ، فقد اتضح أن الاستنتاجات الفعالة لأنظمة (M ، R) < displaystyle (M <،> R)> "مغلقة لسبب فعال" ، [10] أو بعبارات بسيطة المحفزات ("الأسباب الفعالة" لعملية التمثيل الغذائي ، عادة ما يتم تحديدها على أنها إنزيمات) هي نفسها منتجات التمثيل الغذائي ، وبالتالي لا يمكن اعتبارها ، بالمعنى الرياضي الدقيق ، فئات فرعية لفئة الآلات المتسلسلة أو الأوتوماتا: في تناقض مباشر مع افتراض الفيلسوف الفرنسي ديكارت بأن جميع الحيوانات فقط آلات معقدة أو الآليات. قال روزين: "أنا أزعم أن الحل الوحيد لمثل هذه المشاكل [حدود الموضوع والموضوعية وما الذي يشكل الموضوعية] هو الاعتراف بأن حلقات السببية المغلقة هي "موضوعية" أي كائنات مشروعة للتدقيق العلمي. هذه ممنوعة صراحة في أي آلة أو آلية."[11] كان عرض روزن لـ" الإغلاق الفعال "هو تقديم هذه المفارقة الواضحة في العلم الآلي ، حيث يتم تعريف الكائنات من خلال مثل هذه الإغلاقات السببية ومن ناحية أخرى تمنعها الآلية ، وبالتالي نحتاج إلى مراجعة فهمنا للطبيعة .النظرة الآلية هي السائدة حتى اليوم في معظم علم الأحياء العام ، ومعظم العلوم ، على الرغم من أن البعض يدعي أنه لم يعد في علم الاجتماع وعلم النفس حيث فشلت المناهج الاختزالية وفقدت شعبيتها منذ أوائل السبعينيات. ومع ذلك ، لم تصل هذه المجالات إلى توافق في الآراء حول ما يجب أن تكون عليه النظرة الجديدة ، كما هو الحال أيضًا في معظم التخصصات الأخرى ، التي تكافح للاحتفاظ بجوانب مختلفة من "استعارة الآلة" للأنظمة الحية والمعقدة.

التعقيد والنماذج العلمية المعقدة تحرير

أصبح توضيح التمييز بين النماذج العلمية البسيطة والمعقدة في السنوات اللاحقة هدفًا رئيسيًا لتقارير روزن المنشورة. أكد روزن أن النمذجة هي جوهر العلم والفكر. كتابه الأنظمة التوقعية [12] يصف بالتفصيل ما أسماه علاقة النمذجة. أظهر الاختلافات العميقة بين علاقة النمذجة الحقيقية والمحاكاة ، وهذه الأخيرة لا تستند إلى علاقة النمذجة هذه.

ومع ذلك ، ذهب إلى أبعد من ذلك في هذا الاتجاه من خلال الزعم أنه عند دراسة نظام معقد ، واحد "يمكن التخلص من الأمر ودراسة التنظيم" لتعلم تلك الأشياء الضرورية لتحديد فئة كاملة من الأنظمة بشكل عام. ومع ذلك ، فقد تم التعامل مع هذا بشكل حرفي للغاية من قبل عدد قليل من طلابه السابقين الذين لم يستوعبوا تمامًا أمر روبرت روزين بالحاجة إلى نظرية الإدراك الديناميكي لمثل هذه المكونات المجردة في شكل جزيئي محدد من أجل إغلاق حلقة النمذجة [ التوضيح المطلوب ] لأبسط الكائنات الحية (مثل ، على سبيل المثال ، الطحالب وحيدة الخلية أو الكائنات الحية الدقيقة). [13] أيد هذا الادعاء (الذي نسبه في الواقع إلى نيكولاس راشيفسكي) استنادًا إلى حقيقة أن الكائنات الحية هي فئة من الأنظمة ذات مجموعة واسعة للغاية من "المكونات" المادية ، والبنى المختلفة ، والموائل المختلفة ، وأنماط الحياة المختلفة ، التكاثر ، ومع ذلك فنحن قادرون بطريقة ما على التعرف عليهم جميعًا على أنهم معيشة، أو الكائنات الحية الوظيفية ، دون أن تكون كذلك الحيويين.

يؤكد منهجه ، تمامًا مثل أحدث نظريات Rashevsky عن المجموعات العضوية ، [14] [15] على التنظيم البيولوجي على التركيب الجزيئي في محاولة لتجاوز العلاقات بين الهيكل والوظيفة التي تعتبر مهمة لجميع علماء الأحياء التجريبية ، بما في ذلك علماء وظائف الأعضاء. على النقيض من ذلك ، فإن دراسة التفاصيل المادية المحددة لأي كائن حي معين ، أو حتى نوع من الكائنات الحية ، ستخبرنا فقط عن كيفية "قيام هذا النوع من الكائنات" بذلك. لا تتناول مثل هذه الدراسة ما هو مشترك بين جميع الكائنات الحية الوظيفية ، أي "الحياة". وبالتالي ، فإن المناهج العلائقية للبيولوجيا النظرية ستسمح لنا بدراسة الكائنات الحية بطرق تحافظ على تلك الصفات الأساسية التي نحاول التعرف عليها ، والتي هي شائعة فقط في وظيفي الكائنات الحية.

ينتمي نهج روبرت روزن من الناحية المفاهيمية إلى ما يعرف الآن باسم علم الأحياء الوظيفي ، وكذلك بيولوجيا الأنظمة المعقدة ، ولو في شكل رياضي مجردة للغاية.

الكيمياء الحيوية الكم وعلم الوراثة الكم

تساءل روزين أيضًا عما يعتقد أنه جوانب عديدة من التفسيرات السائدة للكيمياء الحيوية وعلم الوراثة. يعترض على فكرة أن الجوانب الوظيفية في الأنظمة البيولوجية يمكن التحقيق فيها من خلال التركيز المادي. أحد الأمثلة: يجادل روزين في أن القدرة الوظيفية للبروتين النشط بيولوجيًا يمكن التحقيق فيها بحتة باستخدام التسلسل المشفر وراثيًا للأحماض الأمينية. هذا لأنه ، كما قال ، يجب أن يخضع البروتين لعملية طي للوصول إلى شكله ثلاثي الأبعاد المميز قبل أن يصبح نشطًا وظيفيًا في النظام. ومع ذلك ، فإن تسلسل الأحماض الأمينية فقط هو مشفر وراثيًا. إن الآليات التي تنثني بها البروتينات غير معروفة تمامًا. وخلص ، بناءً على أمثلة مثل هذه ، إلى أن النمط الظاهري لا يمكن دائمًا أن يُعزى مباشرة إلى النمط الجيني وأن الجانب النشط كيميائيًا للبروتين النشط بيولوجيًا يعتمد على أكثر من تسلسل الأحماض الأمينية ، التي تم تكوينه منها: يجب أن يكون هناك بعض عوامل مهمة أخرى في العمل ، لم يحاول مع ذلك تحديدها أو تحديدها.

أثيرت أسئلة معينة حول حجج روزن الرياضية في ورقة كتبها كريستوفر لانداور وكيرستي إل بيلمان [16] والتي ادعت أن بعض الصيغ الرياضية التي استخدمها روزن هي إشكالية من وجهة نظر منطقية. ربما يكون من الجدير بالذكر ، مع ذلك ، أن مثل هذه القضايا قد أثيرت أيضًا منذ وقت طويل من قبل برتراند راسل وألفريد نورث وايتهيد في كتابهما الشهير مبادئ الرياضيات فيما يتعلق بتناقضات نظرية المجموعات. نظرًا لأن صياغة روزين الرياضية في أوراقه السابقة كانت تستند أيضًا إلى نظرية المجموعات ، وقد عادت فئة المجموعات إلى الظهور بشكل طبيعي. ومع ذلك ، فقد عالج روبرت روزين هذه القضايا الآن في كتابه الأخير مقالات عن الحياة نفسها، تم نشره بعد وفاته في عام 2000. علاوة على ذلك ، مثل هذه المشاكل الأساسية للصيغ الرياضية (M ، R) R)> - تم بالفعل حل الأنظمة من قبل مؤلفين آخرين في وقت مبكر من عام 1973 من خلال استخدام Yoneda lemma في نظرية الفئة ، والبناء الجنائزي المصاحب في فئات ذات بنية (رياضية). [17] [18] هذه الامتدادات النظرية للفئة العامة (M ، R) R)> - تعتمد الأنظمة التي تتجنب مفارقات نظرية المجموعات على نهج ويليام لوفير القاطع وامتداده إلى الجبر عالي الأبعاد. الامتداد الرياضي والمنطقي لـ أنظمة النسخ المتماثل الأيضي لتعميمها (M ، R) R)> -systems أو G-MR، كما تضمنت سلسلة من الرسائل المعترف بها المتبادلة بين روبرت روزين والمؤلفين الأخيرين خلال 1967-1980 ، بالإضافة إلى رسائل متبادلة مع نيكولاس راشيفسكي حتى عام 1972.

أصبحت أفكار روزن مقبولة بشكل متزايد في علم الأحياء النظري ، وهناك العديد من المناقشات الحالية [19] [20] [21] [22]

ناقش إروين شرودنجر قضايا علم الوراثة الكمومية في كتابه الشهير عام 1945 ، ما هي الحياة؟ تمت مناقشة هذه بشكل نقدي من قبل Rosen in الحياة نفسها وفي كتابه اللاحق مقالات عن الحياة نفسها. [23]

كتب روزين عدة كتب والعديد من المقالات. مجموعة مختارة من مؤلفاته المنشورة على النحو التالي:


كيف بدأت الحياة: بحث جديد يقترح نهجًا بسيطًا

في مكان ما على الأرض ، منذ ما يقرب من 4 مليارات سنة ، قلبت مجموعة من التفاعلات الجزيئية مفتاحًا وأصبحت حياة. يحاول العلماء تخيل هذا الحدث المتحرك من خلال تبسيط العمليات التي تميز الكائنات الحية.

يشير بحث جديد إلى أن التبسيط يحتاج إلى مزيد من التفاصيل.

تعتمد جميع الكائنات الحية المعروفة حاليًا على الحمض النووي للتكاثر والبروتينات لتشغيل الآلات الخلوية ، ولكن هذه الجزيئات الكبيرة - نسج معقدة لآلاف الذرات - من غير المحتمل أن تكون موجودة في الكائنات الحية الأولى لاستخدامها.

يقول روبرت شابيرو ، الكيميائي من جامعة نيويورك: "كان من الممكن أن تبدأ الحياة من الجزيئات الصغيرة التي وفرتها الطبيعة".

يصر شابيرو وآخرون على أن أشكال الحياة الأولى كانت تجارب كيميائية قائمة بذاتها نمت وتكاثرت بل تطورت دون الحاجة إلى الجزيئات المعقدة التي تحدد علم الأحياء كما نعرفه الآن.

الحساء البدائي

غالبًا ما تُروى قصة أصل الحياة وهي أن المركبات البيولوجية المعقدة تم تجميعها بالصدفة من مرق عضوي على سطح الأرض المبكر. بلغ هذا التوليف ما قبل الأحيائي ذروته في أن تكون إحدى هذه الجزيئات الحيوية قادرة على صنع نسخ من نفسها.

جاء الدعم الأول لفكرة الحياة التي نشأت عن الحساء البدائي من تجربة 1953 الشهيرة التي أجراها ستانلي ميلر وهارولد يوري ، حيث صنعوا أحماض أمينية - اللبنات الأساسية للبروتينات - عن طريق تطبيق شرارات على أنبوب اختبار من الهيدروجين ، الميثان والأمونيا والماء.

إذا أمكن تجميع الأحماض الأمينية من المكونات الخام ، فمن المفترض أن تتشكل الجزيئات الأكبر والأكثر تعقيدًا في غضون وقت كافٍ. ابتكر علماء الأحياء سيناريوهات مختلفة يحدث فيها هذا التجمع في برك المد والجزر ، بالقرب من الفتحات البركانية تحت الماء ، أو على سطح الرواسب الطينية ، أو حتى في الفضاء الخارجي.

لكن هل كانت أول جزيئات معقدة بروتينات أم DNA أم شيء آخر؟ يواجه علماء الأحياء مشكلة الدجاج والبيض في أن البروتينات ضرورية لتكرار الحمض النووي ، لكن الحمض النووي ضروري لتوجيه عملية بناء البروتينات.

لذلك ، يعتقد العديد من الباحثين أن الحمض النووي الريبي - ابن عم الحمض النووي - ربما كان أول جزيء معقد قامت عليه الحياة. يحمل الحمض النووي الريبي معلومات وراثية مثل الحمض النووي ، ولكنه يمكنه أيضًا توجيه التفاعلات الكيميائية مثل البروتينات.

التمثيل الغذائي أولا

ومع ذلك ، يعتقد شابيرو أن ما يسمى بـ "عالم الحمض النووي الريبي" لا يزال معقدًا للغاية بحيث لا يكون أصل الحياة. الجزيئات الحاملة للمعلومات مثل الحمض النووي الريبي هي سلاسل من "بتات" جزيئية. يقول شابيرو إن الحساء البدائي سيكون مليئًا بالأشياء التي من شأنها إنهاء هذه التسلسلات قبل أن تطول بما يكفي لتكون مفيدة.

قال شابيرو: "في البداية ، لا يمكنك الحصول على مادة وراثية يمكنها نسخ نفسها إلا إذا كان لديك كيميائيين في ذلك الوقت يقومون بذلك نيابة عنك". لايف ساينس.

بدلاً من الجزيئات المعقدة ، بدأت الحياة بجزيئات صغيرة تتفاعل خلال دورة مغلقة من التفاعلات ، كما يجادل شابيرو في عدد يونيو من مراجعة ربع سنوية لعلم الأحياء. ستنتج هذه التفاعلات مركبات من شأنها أن تتغذى مرة أخرى في الدورة ، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة تفاعل متنامية باستمرار.

يمكن احتواء كل الكيمياء المترابطة في أغشية بسيطة ، أو ما يسميه الفيزيائي فريمان دايسون "أكياس القمامة". قد تنقسم هذه الخلايا تمامًا كما تفعل الخلايا ، حيث يحمل كل كيس جديد المواد الكيميائية لإعادة تشغيل الدورة الأصلية - أو تكرارها. بهذه الطريقة ، يمكن نقل المعلومات "الجينية".

علاوة على ذلك ، يمكن للنظام أن يتطور عن طريق إنشاء جزيئات أكثر تعقيدًا تؤدي التفاعلات بشكل أفضل من الجزيئات الصغيرة. يقول شابيرو: "سيتعلم النظام كيفية صنع جزيئات أكبر قليلاً".

يُطلق أحيانًا على أصل الحياة القائم على الجزيئات الصغيرة "التمثيل الغذائي أولاً" (لمقارنته بعالم RNA "الجينات أولاً"). To answer critics who say that small-molecule chemistry is not organized enough to produce life, Shapiro introduces the concept of an energetically favorable "driver reaction" that would act as a constant engine to run the various cycles.

Driving the first step in evolution

A possible candidate for Shapiro's driver reaction might have been recently discovered in an undersea microbe, Methanosarcina acetivorans, which eats carbon monoxide and expels methane and acetate (related to vinegar).

Biologist James Ferry and geochemist Christopher House from Penn State University found that this primitive organism can get energy from a reaction between acetate and the mineral iron sulfide. Compared to other energy-harnessing processes that require dozens of proteins, this acetate-based reaction runs with the help of just two very simple proteins.

The researchers propose in this month's issue of علم الأحياء الجزيئي والتطور that this stripped-down geochemical cycle was what the first organisms used to power their growth. "This cycle is where all evolution emanated from," Ferry says. "It is the father of all life."

Shapiro is skeptical: Something had to form the two proteins. But he thinks this discovery might point in the right direction. "We have to let nature instruct us," he says.


This is the place to learn about cells with a nucleus and all sorts of organelles. حقيقيات النواة are what you think of when you think of a classic "cell." There are cells without organized nuclei or organelles that are called prokaryotes, but not on this page.

The possibilities are endless. Eukaryotes are cells that can do anything. They are the cells that have helped organisms advance to new levels of specialization beyond imagination. You wouldn't be here if eukaryotic cells did not exist. What makes a eukaryotic cell? Let's watch.

(1) Eukaryotic cells have an organized nucleus مع المغلف النووي. They have a "brain" for the cell. They have a discreet area where they keep their DNA. It is also said that they have a "true nucleus." Can we say it any other way?

(2) Eukaryotic cells usually have العضيات. They might have mitochondria, maybe a البلاستيدات الخضراء, or some endoplasmic reticulum. They have parts that work to make the cell a self-sufficient organism.

(3) Although limited in size by the physics of diffusion, eukaryotic cells can get very large. There are even some extreme examples called plasmodial slime molds that can be a meter wide. The cell is multinucleated (many nuclei) and it gets huge. Generally, eukaryotic cells are a couple hundred times the size of a prokaryotic cell.

(4) Eukaryotic cells have extra stuff going on and extra parts attached. Since they have organelles and organized DNA they are able to create parts. One example is the السوط (a tail-like structure to help it move). They could also create cilia (little hairs that help scoot the cell through the water). In the invertebrate section, we talk about nematocysts that are cells with little harpoons for catching prey. The list is endless.


Effective Use of Lesson Plans

Lesson plans can be a helpful guide for delivering engaging and thought-provoking lessons that help students understand the material and take an interest in the subject matter. A well thought out lesson plan also has the ability to serve as a reference to make sure a lecture stays on track and within a preset time limit.

Using a lesson plan template effectively can be a bit more of a challenge since it is likely that you’ll be working with formatting done by another person who may think differently about how to put together an engaging lesson for students.

However, there are many benefits to using a lesson plan template, including:

There’s no shame in managing your own time by using a lesson template, and frequently it can help you assess how reliable or efficient different templates can be in a real-world scenario. Lesson plans also can limit the amount of multi-tasking that you’ll be doing while trying to teach students which can simplify and space out learning opportunities.

Clear lesson plans also include enough time for questions, reflection, and opportunities to encourage in-depth student thinking to enhance learning. Assignments can then be coordinated to be purposeful instead of becoming just busy work that doesn't reinforce the essentials discussed in class.


The simplest organism that can learn? - مادة الاحياء

I'd like to introduce you to an organism: a slime mold, Physarum polycephalum. It's a mold with an identity crisis, because it's not a mold, so let's get that straight to start with. It is one of 700 known slime molds belonging to the kingdom of the amoeba. It is a single-celled organism, a cell, that joins together with other cells to form a mass super-cell to maximize its resources. So within a slime mold you might find thousands or millions of nuclei, all sharing a cell wall, all operating as one entity. In its natural habitat, you might find the slime mold foraging in woodlands, eating rotting vegetation, but you might equally find it in research laboratories, classrooms, and even artists' studios.

I first came across the slime mold about five years ago. A microbiologist friend of mine gave me a petri dish with a little yellow blob in it and told me to go home and play with it. The only instructions I was given, that it likes it dark and damp and its favorite food is porridge oats. I'm an artist who's worked for many years with biology, with scientific processes, so living material is not uncommon for me. I've worked with plants, bacteria, cuttlefish, fruit flies. So I was keen to get my new collaborator home to see what it could do. So I took it home and I watched. I fed it a varied diet. I observed as it networked. It formed a connection between food sources. I watched it leave a trail behind it, indicating where it had been. And I noticed that when it was fed up with one petri dish, it would escape and find a better home.

I captured my observations through time-lapse photography. Slime mold grows at about one centimeter an hour, so it's not really ideal for live viewing unless there's some form of really extreme meditation, but through the time lapse, I could observe some really interesting behaviors. For instance, having fed on a nice pile of oats, the slime mold goes off to explore new territories in different directions simultaneously. When it meets itself, it knows it's already there, it recognizes it's there, and instead retreats back and grows in other directions. I was quite impressed by this feat, at how what was essentially just a bag of cellular slime could somehow map its territory, know itself, and move with seeming intention.

I found countless scientific studies, research papers, journal articles, all citing incredible work with this one organism, and I'm going to share a few of those with you. For example, a team in Hokkaido University in Japan filled a maze with slime mold. It joined together and formed a mass cell. They introduced food at two points, oats of course, and it formed a connection between the food. It retracted from empty areas and dead ends. There are four possible routes through this maze, yet time and time again, the slime mold established the shortest and the most efficient route. Quite clever. The conclusion from their experiment was that the slime mold had a primitive form of intelligence. Another study exposed cold air at regular intervals to the slime mold. It didn't like it. It doesn't like it cold. It doesn't like it dry. They did this at repeat intervals, and each time, the slime mold slowed down its growth in response. However, at the next interval, the researchers didn't put the cold air on, yet the slime mold slowed down in anticipation of it happening. It somehow knew that it was about the time for the cold air that it didn't like. The conclusion from their experiment was that the slime mold was able to learn. A third experiment: the slime mold was invited to explore a territory covered in oats. ينتشر في نمط متفرع. مع مرور الوقت ، كل عقدة طعام يجدها ، تشكل شبكة واتصالًا وتحافظ على البحث عن الطعام. بعد 26 ساعة ، أقامت شبكة قوية تمامًا بين أنواع الشوفان المختلفة. Now there's nothing remarkable in this until you learn that the center oat that it started from represents the city of Tokyo, and the surrounding oats are suburban railway stations. The slime mold had replicated the Tokyo transport network — (Laughter) — a complex system developed over time by community dwellings, civil engineering, urban planning. ما استغرق منا أكثر من 100 عام أخذ قالب الوحل ما يزيد قليلاً عن يوم واحد. The conclusion from their experiment was that the slime mold can form efficient networks and solve the traveling salesman problem.

It is a biological computer. As such, it has been mathematically modeled, algorithmically analyzed. It's been sonified, replicated, simulated. World over, teams of researchers are decoding its biological principles to understand its computational rules and applying that learning to the fields of electronics, programming and robotics.

So the question is, how does this thing work? It doesn't have a central nervous system. It doesn't have a brain, yet it can perform behaviors that we associate with brain function. It can learn, it can remember, it can solve problems, it can make decisions. So where does that intelligence lie? So this is a microscopy, a video I shot, and it's about 100 times magnification, sped up about 20 times, and inside the slime mold, there is a rhythmic pulsing flow, a vein-like structure carrying cellular material, nutrients and chemical information through the cell, streaming first in one direction and then back in another. And it is this continuous, synchronous oscillation within the cell that allows it to form quite a complex understanding of its environment, but without any large-scale control center. This is where its intelligence lies.

So it's not just academic researchers in universities that are interested in this organism. A few years ago, I set up SliMoCo, the Slime Mould Collective. It's an online, open, democratic network for slime mold researchers and enthusiasts to share knowledge and experimentation across disciplinary divides and across academic divides. The Slime Mould Collective membership is self-selecting. People have found the collective as the slime mold finds the oats. And it comprises of scientists and computer scientists and researchers but also artists like me, architects, designers, writers, activists, you name it. It's a very interesting, eclectic membership. Just a few examples: an artist who paints with fluorescent Physarum a collaborative team who are combining biological and electronic design with 3D printing technologies in a workshop another artist who is using the slime mold as a way of engaging a community to map their area. Here, the slime mold is being used directly as a biological tool, but metaphorically as a symbol for ways of talking about social cohesion, communication and cooperation. Other public engagement activities, I run lots of slime mold workshops, a creative way of engaging with the organism. So people are invited to come and learn about what amazing things it can do, and they design their own petri dish experiment, an environment for the slime mold to navigate so they can test its properties. Everybody takes home a new pet and is invited to post their results on the Slime Mould Collective. And the collective has enabled me to form collaborations with a whole array of interesting people. I've been working with filmmakers on a feature-length slime mold documentary, and I stress feature-length, which is in the final stages of edit and will be hitting your cinema screens very soon. (Laughter)

It's also enabled me to conduct what I think is the world's first human slime mold experiment. This is part of an exhibition in Rotterdam last year. We invited people to become slime mold for half an hour. So we essentially tied people together so they were a giant cell, and invited them to follow slime mold rules. You have to communicate through oscillations, no speaking. You have to operate as one entity, one mass cell, no egos, and the motivation for moving and then exploring the environment is in search of food. So a chaotic shuffle ensued as this bunch of strangers tied together with yellow ropes wearing "Being Slime Mold" t-shirts wandered through the museum park. When they met trees, they had to reshape their connections and reform as a mass cell through not speaking. This is a ludicrous experiment in many, many ways. This isn't hypothesis-driven. We're not trying to prove, demonstrate anything. But what it did provide us was a way of engaging a broad section of the public with ideas of intelligence, agency, autonomy, and provide a playful platform for discussions about the things that ensued. One of the most exciting things about this experiment was the conversation that happened afterwards. An entirely spontaneous symposium happened in the park. People talked about the human psychology, of how difficult it was to let go of their individual personalities and egos. Other people talked about bacterial communication. Each person brought in their own individual interpretation, and our conclusion from this experiment was that the people of Rotterdam were highly cooperative, especially when given beer. We didn't just give them oats. We gave them beer as well.

But they weren't as efficient as the slime mold, and the slime mold, for me, is a fascinating subject matter. It's biologically fascinating, it's computationally interesting, but it's also a symbol, a way of engaging with ideas of community, collective behavior, cooperation. A lot of my work draws on the scientific research, so this pays homage to the maze experiment but in a different way. And the slime mold is also my working material. It's a coproducer of photographs, prints, animations, participatory events. Whilst the slime mold doesn't choose to work with me, exactly, it is a collaboration of sorts. I can predict certain behaviors by understanding how it operates, but I can't control it. The slime mold has the final say in the creative process. And after all, it has its own internal aesthetics. These branching patterns that we see we see across all forms, scales of nature, from river deltas to lightning strikes, from our own blood vessels to neural networks. There's clearly significant rules at play in this simple yet complex organism, and no matter what our disciplinary perspective or our mode of inquiry, there's a great deal that we can learn from observing and engaging with this beautiful, brainless blob.


شاهد الفيديو: Prvi jasni simptomi i znakovi NEDOSTATKA CINKA u organizmu (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Dailabar

    فكرت وأبعدت الرسالة

  2. Memi

    انت اعمل لا تخاف منا لن نلمسك. أفضل طريقة للتخلص من الإغراء هو الخضوع لها .. لا تحفر بنفسك حفرة أخرى. يتم نسخ محدودية الأشخاص ضيق الأفق من خلال العدد غير المحدود منهم! فقط البيض يمكن أن يكون أكثر انحدارًا من الجبال. كل شيء يجب أن يكون في شخص. (أخصائي علم الأمراض)

  3. Nyke

    أنصحك بزيارة الموقع الذي يحتوي على العديد من المقالات حول موضوع الاهتمام لك.

  4. Shen

    هذا شيء قيم جدا

  5. Muslim

    لا ، العكس.

  6. Turquine

    نعم ، يمكن للجميع أن يكون



اكتب رسالة