Серия «Наши эксперты отвечают»

«Здравствуйте уважаемая администрация сообщества. Не могу найти ответов на два вопроса. Не нашла прямых аккаунтов ученых мира генетики. Может тут мне смогут помочь, была бы признательна.

1) У женщины примерно 300 яйцеклеток. У мужчины практически бесконечное количество сперматозоидов (обновляемых). Если один и тот же сперматозоид Теоретически оплодотворит разные яйцеклетки, будут ли это люди с разной внешностью? Меня удивляет что два набора днк (папа- мама) но будто миллион разных вариаций детей (речь про ту же внешность). Почему в сперматозоидах соседних разные наборы внешности ребенка, так скажем?» - спрашивает наша подписчица Аделина.

Отвечает биоинформатик Александр Панчин:

«В первом вопросе говорится, что если сперматозоид оплодотворит разные яйцеклетки? Но один сперматозоид не может оплодотворить разные яйцеклетки, он только одну может оплодотворить. У нас много разных сперматозоидов, много разных яйцеклеток у женщин. Они все немножко генетически отличаются, потому что каждая половая клетка несёт в себе половину генетического материала родителя, из каждой пары хромосом мы получаем одну, случайным образом. Поэтому комбинаций очень много. 23 пары хромосом - значит, вариантов 2 в 23 степени! Так что будут получаться с разной внешностью, потому что внешность сложным образом зависит от генов».

2) «Если ген пытается себя продолжить и жить бесконечно… передаваясь в нас как семечки в фруктовых плодах, то какой смысл постоянно соединяться с новой днк? Тем самым каждый раз через поколение значимость этого гена все меньше и меньше, 1/2, 1/4 1/8 и т.д. То есть ген себя не сохранил, а лишь смешался с другими».

Отвечает биоинформатик Александр Панчин:

«Что касается второго вопроса - нет, гены не так работают. Они себя не разбавляют. Ген это дискретная штука, он либо есть, либо нет. И половой процесс он нужен вот для чего: он, конечно, кажется странным, потому что действительно мы передаем своим потомкам только половину своего генетического материала. Если бы мы размножались почкованием, то мы бы передавали 100% своего генетического материала. Но оказывается, что за счет того, что половой процесс создает генетическое разнообразие, это генетическое разнообразие может помогать генам выживать. Например, за счет того, что они обходят всяких разных паразитов, с которыми приходится устраивать эволюционную гонку вооружений. Половое размножение – это про ускорение эволюции. Виды, которые более быстро эволюционируют, в долгосрочной перспективе оставляют больше потомства. Даже были работы на рачках, где смотрели: что будет, если взять потомство от бесполого размножения и потомство от полового размножения в условиях, когда у них есть паразиты? И оказалось, что потомки тех, кто получен половым путем, к паразитам более устойчивы. Но это одно из объяснений. Конечно, другие факторы тоже влияют на необходимость генетического разнообразия».

У вас тоже есть вопросы к ученым? Пишите их в комментариях к этому посту и мы опубликуем ответы в рубрике #спроси_ученого. А если вы хотите нас поддержать — будем рады любому донату тут, на Пикабу:)

Недавно на лекции один из слушателей задал Александру Соколову такой вопрос: "Помогут ли нейросети и искусственный интеллект в ближайшем будущем бороться с лженаукой? Или, наоборот, они будут способствовать её распространению, сочиняя тексты для гомеопатов и астрологов?"

Александр - не эксперт по нейросетям. Поэтому мы "перенаправили" вопрос нашему коллеге и другу Сергею Маркову - специалисту в области искусственного интеллекта, руководителю управления экспериментальных систем машинного обучения департамента SberDevices и автору книги "Охота на электроовец".

Вот что ответил Сергей:

"Сами по себе технологии искусственного интеллекта нейтральны — их можно использовать как во благо, так и во вред. Так обстоит дело практически с любой достаточно общей технологической отраслью или достаточно универсальной технологией. Обычным молотком можно забивать гвозди и строить дома, а можно проламывать чьи-то головы. Помогает ли борьбе с лженаукой компьютерная техника, умножение матриц, энергетика, математические уравнения?

Генеративные модели могут сочинять тексты и для гомеопатов, и для астрологов, и для популяризаторов науки, и для преподавателей, и для учёных — нейросеть не выбирает себе пользователей. Помимо генерации текстов у нейросетей очень много применений — при помощи нейросетей можно, например, выявлять фейки, ошибки в текстах или спам, искать нужную информацию (да, поисковые системы в Интернете сейчас тоже основаны на нейросетях), переводить тексты с других языков, помогать ставить диагнозы врачам (например, распознавать аномалии на медицинских снимках), управлять роботами, суммаризировать длинные тексты, генерировать идеи, элементы дизайна, музыку. Они помогают изобретать новые лекарства, молекулы с новыми свойствами, конструкционные материалы, помогают проектировать новую технику, писать программный код, выявлять дефекты или уязвимости в программных системах, отражать DDOS-атаки и многое-многое другое.

Вряд ли основная проблема гомеопатов и астрологов заключается в том, что им не хватает рабочей силы для того, чтобы писать свои рекламные тексты — такой работой с охотой занимается множество людей и я, честно говоря, не вижу признаков того, что гомеопаты и астрологи испытывают какой-то дефицит рабочей силы. Проблема с текстами гомеопатов и астрологов не в том, что их много, а в том, что многие люди эти тексты читают и верят им. А для того, чтобы развивать критическое мышление, людям нужно повышать уровень образования, учиться находить более проверенную информацию — а в этом им как раз могут помочь современные технологии искусственного интеллекта.

То, какое именно применение технологий будет преобладать, зависит от нас с вами. Во время предыдущих информационных революций — таких как изобретение книгопечатанья или всемирной сети — человечество худо-бедно справилось с возникшими вызовами, по крайней мере прогресс не остановился, хотя мы и наблюдаем множество сопутствующих побочных эффектов, специфических технологических рисков и т. д. Я не думаю, что есть какие-то основания считать, что в этот раз ситуация будет отличаться радикальным образом".

Кстати, Сергей ведёт интересный канал в телеграм - https://t.me/oulenspiegel_channel. Советуем подписаться!

Недавно подписчик задал такой вопрос: “Кому учить иностранные языки легче - гуманитариям или технарям? Или зависит от языка? Например, я слышал, что арабский очень “математический” язык (правда, не знаю, что это значит). Значит ли это, что технарям легче его будет выучить?” Мы перенаправили вопрос нашей коллеге, научному журналисту и автору телеграм-канала "Ну как сказать" Яне Хлюстовой. И вот что ответила Яна:

"Прежде всего, никакого научно обоснованного деления на "гуманитариев" и "технарей" нет, так как за обработку языковой и числовой информации отвечает одно и то же полушарие мозга (левое), да и в целом "языковые" и "математические" процессы в мозге специализированы довольно слабо — за них отвечают разные отделы мозга. Во-вторых, любой язык — это система, функционирующая по определённым правилам, которую можно описать математически (и этим занимается наука под названием "математическая лингвистика").

При этом действительно есть люди, которым языки даются проще, чем другим, — обычно мы говорим, что у них есть талант. Талант есть, и он обусловлен генетикой, но при этом никаких "генов математики" или "генов языка", варианты которых однозначно будут (не)давать вам талант к соответствующей дисциплине, не существует.

Как так получается? Очень просто: генетические вариации, дающие нам все эти преимущества, не специализированы (так же, как и полушария мозга, да). На практике это означает вот что: допустим, вам достались генетические варианты, отвечающие за "продвинутую" способность к восприятию звуков. Вы можете никак не пользоваться этим преимуществом, можете закончить с отличием музыкальную школу и лучше всех петь в караоке, а можете прекрасно копировать произношение носителей иностранных языков. И будете тем самым человеком, который в первый же месяц занятий начинает говорить с правильной интонацией и почти безупречными звуками.

При этом генетическая предрасположенность сама по себе ничего не решает. Я говорила об этом с исследовательницей Нэрли Голестани (одна из ведущих мировых специалистов по изучению нейронных аспектов билингвизма). Вот что она сказала: "Генетический вклад в некоторые аспекты изучения языков есть, но язык — это не какая-то одна сущность. Есть люди, которые обладают прекрасной способностью имитировать звуки — их произношение близко к идеалу, но они, например, делают грамматические ошибки. А есть те, кто говорит безупречно правильно, но с сильным акцентом.

Ещё один пример: есть люди с большим словарным запасом. Они могут знать всего один язык, в данном случае это неважно, но их словарный запас будет больше, чем у среднестатистического носителя того же языка. И размер словарного запаса может зависеть от того, как работает их гиппокамп и декларативная память". 

(Декларативная память — это та, к которой мы обращаемся произвольно и сознательно, например, когда хотим вспомнить конкретное событие).

На мой вопрос о том, не зависит ли словарный запас скорее от воспитания (например, от того, привык ли ребёнок с детства читать), Нэрли ответила: "Это тот случай, когда природа и воспитание действуют в неразрывной связке. Размер словарного запаса, конечно, будет зависеть от количества прочитанных книг. Но любовь к чтению, в свою очередь, может быть усилена хорошей работой декларативной памяти: человек читает, легко запоминает информацию и в итоге получает от чтения больше удовольствия, чем среднестатистический человек"".

«Люди, которые знают много языков (ну, скажем, 8+), на каком уровне они их знают? Необходимо ли им постоянно практиковать все эти языки ,чтобы не забывать и сколько времени у них уходит на изучение языка с условного нуля до, скажем, уровня B2/C1? Мои личный опыт - говорю на 2 языках на уровне родного и ещё на 3 на хорошем уровне, но при этом необходимо постоянно практиковать, иначе забывается - один язык почти совсем забыл» - спрашивает наш друг и подписчик Рон Фишман из Израиля.

Отвечает научный журналист и автор телеграм-канала "Ну как сказать" Яна Хлюстова (недавно Яна оппонировала Светлане Бурлак на форуме "Ученые против мифов"):

«Безусловно, люди — любые — владеют языками на очень разном уровне (кстати, я избегаю использования выражений «знать язык» и «выучить язык» — язык это не стихотворение, его невозможно знать и выучить от начала до конца:)

На моем примере: я в той или иной степени владею 6 иностранными языками. На хорошем, то есть практически свободном, уровне говорю на английском, французском и испанском. Могу читать несложные тексты и поддерживать базовую беседу на немецком, то же самое с китайским. Карельский изучаю чуть больше года, и в моем арсенале пока нет даже всех падежей этого прекрасного языка.

Чтобы не забывать языки, практика необходима, потому что неиспользуемая информация со временем стирается из памяти — это естественный и абсолютно нормальный процесс, часть механизма формирования памяти. Забыть (не полностью, конечно) можно даже родной язык, если не использовать его много лет.

Сколько времени уходит на изучение иностранного языка с нуля до определенного уровня — это вопрос, на который можно дать только усредненный ответ. Есть методические рекомендации, которые говорят нам, например, что при изучении русского как иностранного с нуля до уровня А1 потребуется 100-120 часов, с нуля до А2 — 180-200 часов, с А2 до В1 — 160-180 часов и так далее. В реальности же все зависит от качества этих часов, от количества самостоятельной работы студента, от того, какими языками он уже владеет, от его способностей и так далее».

Такой вопрос недавно задал наш подписчик. На него отвечает антрополог Станислав Дробышевский: "Нет, конечно. Хотя в палеолите игры имелись. Специалистам известно некоторое количество всяких штучек, которые довольно-таки похожи на современные пешки из шахмат. Так, подобные фигурки нашли в Пшедмостях – на территории современной Польши. И в Костёнках их тоже находили. Хотя сложно понять, чем эти находки служили – чем-то вроде первобытных пешек или просто игрушками, которые духов изображали.

Подобные «пешки» есть и у современных традиционных народов. В питерской Кунсткамере, например, есть целый стенд игр североамериканских индейцев. Эти индейцы, конечно, сильно отличаются от жителей палеолита. Тем не менее, параллели между индейцами и сапиенсами провести можно. Если у индейцев имеются аналоги настольных игр, они могли быть и у сапиенсов.

Но вообще, согласно науке, аналоги шахмат появляются только в бронзовом веке. Так, на территории Израиля нашли расчерченную доску того времени – она сейчас в их музее хранится. Хотя, возможно, «протошахматы» существовали и раньше – просто доски и фигурки не сохранились до наших дней. Дерево вообще очень плохо сохраняется".