![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
le_raЛет 10 назад я начал активно участвовать в проектах, занимающихся охватом биоразнообразия в отдельно взятой маленькой стране. И уже тогда постоянно задумывался и даже немного философировал на тему некоего девайса на манер центаврианской флешки, призванного сей процесс немного модернизировать и автоматизировать (предыстория вопроса тут: https://le-ra.livejournal.com/175061.html). Тогда все подобные рассуждения казались абсолютно фантастическими, но прошло всего десять лет, и вот...
Но прежде чем я перейду к демонстрации девайса - необходимое предисловие/вводная на тему, как мало мы на самом деле знаем о биоразнообразии нашей родной планетки. Широко известный в узких кругах ресурс iNaturalist "узнает" примерно полмиллиона видов - то, что реально опознать по фотографии. GBIF (Global Biodiversity Information Facility) - самый большой на сегодняшний день банк данных живых существ, называет 1.8 миллионов. Однако если посмотреть на распределение количества наблюдений по видам, то создается впечатление, что GBIF - это в основном "про птичек".
Я ни в коем случае не хочу обидеть орнитологов, к тому же и сам слегка заражен бердвоччерством, просто надо помнить, что объективная реальность, не данная нам в ощущениях, выглядит скорее вот так:
Вроде бы давно не секрет, что большинство видов - насекомые, но и тут есть нюансы. По Терри Пратчету бог эволюции больше всего любил жуков и не упускал ни единого случая создать новое жесткокрылое. В реальности жуки и бабочки в пределах класса насекомых - две (относительно) хорошо изученные группы, у которых есть свое лобби и свои фанаты. "Темное" же биоразнообразие (по аналогии с темной материей и темной энергией, на которые согласно современным теориям приходится 95% нашей вселенной) составляют совсем другие группы. А именно мелкие перепончатокрылые и двукрылые в размерном классе 1-5 миллиметров. Мушки, мошки, комарики, наездники. Те, кого никто не любит! Невзрачные и незаметные - для многих семейств и родов на сегодня нет ни одного "фрика" готового тратить время или выбивать гранты (которых ему, скорее всего не дадут!) на изучение 100500ого кого-то с непроизносимым латинским именем и отсутствующим тривиальным.
Вот тут на сцене наконец появляется "центаврианская флешка" в том виде, в каком ее придумали и сконструировали ребята из берлинского музея естественной истории во главе с профессором с абсолютно (по немецким меркам) невыразительной фамилией Майер. В формат "блохи" она естественно не помещается, более того, это не один прибор, а целый комплекс, но главное - оно работает!
Первый элемент комплекса - вполне уже классическая ловушка Малеза для летающих насекомых. Установленная на тесном заднем дворике многоэтажки в Берлин-Кройцберг (посреди мегаполиса). Про тропики еще даже и речи нет!
За две недели экспозиции в эту ловушку влетело почти 6 тысяч насекомых, относящихся примерно к 750 (!) разным видам. Индивидуальные пробы разложили квадратно-гнездовым методом на подносике с ячейками и засунули в следующий прибор.
Это робот-сканер, причем частично (искусственно) разумный. В том смысле, что соответствующим образом тренированная ИИ могла уверенно распознать до четверти видов. Вроде бы немного, но эта четверть - самые массовые виды, на которые приходится 3/4 всех индивидуумов пробы. Их робот регистрирует и автоматически отметает. Те же, кого ИИ не признала - "проваливаются" в лунки - каждый в свою пробирку со штрихкодом. Из которой робот тут же берет пробу ДНК для секвенцирования. В прежние времена процесс на данном этапе превращался в бочку без дна, но с тех пор прогресс имел место быть и в деле производства необходимых реактивов, так что сегодня обработка одной пробы стоит порядка 10 центов. Отсеквенцированные пробы все тот же робот методом кластерного анализа сличает с последовательностями, уже имеющимися в банке данных. Расхождение по ключевым параметрам в 3-5% указывает на потенциально новый, неописанный вид (а отличающийся на более чем 6% таковым будет практически гарантированно).
Но это еще не все. Нужную пробирку с образцом (теперь уже целиком -тушкочучелком) робот передает своему коллеге. Вот этому.
Здесь насекомое "подвешивается" в воздухе с помощью звуковых волн и не касаясь опоры медленно вращается перед фотокамерой высокого разрешения, делающей серию снимков объекта по одному на каждые 5 градусов поворота.
На основании этих снимков ИИ анализирует внешний вид насекомого и делает черновое морфологическое описание нового вида с указанием ключевых признаков.
Только после этого просыпается естественный интелект, пробегает глазами сварганенное компьютером описание и ставит свое имя под очередной публикацией.
Профессор Майер - конечно, большой оптимист! В своем докладе он всерьез говорил о возможности, данным методом открыть до 80% темного разнообразия насекомых. Я же полагаю, что природа всегда найдет способ поиздеваться над учеными и подкинет очередной квест в самый неожиданный момент. Впрочем, если новые виды будут описывать не по паре сотен в год, а десятками тысяч, это уже гигантский скачок для всего человечества.
И если вы думаете, что на этом у меня все, то вы таки ошибаетесь. Ибо наверняка у многих возникнет вопрос - а так ли важны эти самые 100500 мелких мошек, чтобы вообще этим заниматься?
Ну так вот. Предупреждаю сразу - если до этого момента была научная фантастика, то тут уже начинается чистой воды парк Юрского периода. В исполнении одного из аспирантов профессора Майера, который свою ловушку на насекомых поставил не в Берлине, а посреди другого небезызвестного населенного пункта - Сингапура.
И изучал он не всех вообще насекомых, а только комаров. А комары бывают, к примеру, малярийными. Или переносчиками еще какой-нибудь дряни, пока не известной науке, но от этого не менее патогенной. То есть хорошо бы знать, сколько и каких видов комаров где имеется.
Инвентаризация сингапурских комаров - как и ожидалось, с описанием целой кучи новых видов, производилась с применением всех тех методов, что описаны выше. С одним существенным дополнением. В желудках у некоторых комаров (вернее - комарих) обнаружилась кровьневинных младенцев, тоже вполне поддающаяся анализу на предмет ДНК. То есть вкупе к описанию вида комара в ряде случаев можно было сразу приложить список жертв. Что важно, ибо там были виды, кусающие всех подряд и способные потенциально перенести какую-нибудь бяку от летучей лисицы к человеку и обратно. А были, напротив, специалисты, охотящиеся за конкретной добычей и игнроирующие всех прочих. Самым забавным, на мой взгляд, оказался комарик, целенаправленно караулящий рыбок - илистых прыгунов.
фото старое, из другой статьи.
То есть в описании вида к морфологии и генетике цеплялась еще и его экология.
Такие вот новости науки. Не знаю, как Вас, а меня - впечатлили. Ботаникам такая роскошь может быть пока и ни к чему, хотя - как знать?
Но прежде чем я перейду к демонстрации девайса - необходимое предисловие/вводная на тему, как мало мы на самом деле знаем о биоразнообразии нашей родной планетки. Широко известный в узких кругах ресурс iNaturalist "узнает" примерно полмиллиона видов - то, что реально опознать по фотографии. GBIF (Global Biodiversity Information Facility) - самый большой на сегодняшний день банк данных живых существ, называет 1.8 миллионов. Однако если посмотреть на распределение количества наблюдений по видам, то создается впечатление, что GBIF - это в основном "про птичек".
Я ни в коем случае не хочу обидеть орнитологов, к тому же и сам слегка заражен бердвоччерством, просто надо помнить, что объективная реальность, не данная нам в ощущениях, выглядит скорее вот так:
Вроде бы давно не секрет, что большинство видов - насекомые, но и тут есть нюансы. По Терри Пратчету бог эволюции больше всего любил жуков и не упускал ни единого случая создать новое жесткокрылое. В реальности жуки и бабочки в пределах класса насекомых - две (относительно) хорошо изученные группы, у которых есть свое лобби и свои фанаты. "Темное" же биоразнообразие (по аналогии с темной материей и темной энергией, на которые согласно современным теориям приходится 95% нашей вселенной) составляют совсем другие группы. А именно мелкие перепончатокрылые и двукрылые в размерном классе 1-5 миллиметров. Мушки, мошки, комарики, наездники. Те, кого никто не любит! Невзрачные и незаметные - для многих семейств и родов на сегодня нет ни одного "фрика" готового тратить время или выбивать гранты (которых ему, скорее всего не дадут!) на изучение 100500ого кого-то с непроизносимым латинским именем и отсутствующим тривиальным.
Вот тут на сцене наконец появляется "центаврианская флешка" в том виде, в каком ее придумали и сконструировали ребята из берлинского музея естественной истории во главе с профессором с абсолютно (по немецким меркам) невыразительной фамилией Майер. В формат "блохи" она естественно не помещается, более того, это не один прибор, а целый комплекс, но главное - оно работает!
Первый элемент комплекса - вполне уже классическая ловушка Малеза для летающих насекомых. Установленная на тесном заднем дворике многоэтажки в Берлин-Кройцберг (посреди мегаполиса). Про тропики еще даже и речи нет!
За две недели экспозиции в эту ловушку влетело почти 6 тысяч насекомых, относящихся примерно к 750 (!) разным видам. Индивидуальные пробы разложили квадратно-гнездовым методом на подносике с ячейками и засунули в следующий прибор.
Это робот-сканер, причем частично (искусственно) разумный. В том смысле, что соответствующим образом тренированная ИИ могла уверенно распознать до четверти видов. Вроде бы немного, но эта четверть - самые массовые виды, на которые приходится 3/4 всех индивидуумов пробы. Их робот регистрирует и автоматически отметает. Те же, кого ИИ не признала - "проваливаются" в лунки - каждый в свою пробирку со штрихкодом. Из которой робот тут же берет пробу ДНК для секвенцирования. В прежние времена процесс на данном этапе превращался в бочку без дна, но с тех пор прогресс имел место быть и в деле производства необходимых реактивов, так что сегодня обработка одной пробы стоит порядка 10 центов. Отсеквенцированные пробы все тот же робот методом кластерного анализа сличает с последовательностями, уже имеющимися в банке данных. Расхождение по ключевым параметрам в 3-5% указывает на потенциально новый, неописанный вид (а отличающийся на более чем 6% таковым будет практически гарантированно).
Но это еще не все. Нужную пробирку с образцом (теперь уже целиком -тушкочучелком) робот передает своему коллеге. Вот этому.
Здесь насекомое "подвешивается" в воздухе с помощью звуковых волн и не касаясь опоры медленно вращается перед фотокамерой высокого разрешения, делающей серию снимков объекта по одному на каждые 5 градусов поворота.
На основании этих снимков ИИ анализирует внешний вид насекомого и делает черновое морфологическое описание нового вида с указанием ключевых признаков.
Только после этого просыпается естественный интелект, пробегает глазами сварганенное компьютером описание и ставит свое имя под очередной публикацией.
Профессор Майер - конечно, большой оптимист! В своем докладе он всерьез говорил о возможности, данным методом открыть до 80% темного разнообразия насекомых. Я же полагаю, что природа всегда найдет способ поиздеваться над учеными и подкинет очередной квест в самый неожиданный момент. Впрочем, если новые виды будут описывать не по паре сотен в год, а десятками тысяч, это уже гигантский скачок для всего человечества.
И если вы думаете, что на этом у меня все, то вы таки ошибаетесь. Ибо наверняка у многих возникнет вопрос - а так ли важны эти самые 100500 мелких мошек, чтобы вообще этим заниматься?
Ну так вот. Предупреждаю сразу - если до этого момента была научная фантастика, то тут уже начинается чистой воды парк Юрского периода. В исполнении одного из аспирантов профессора Майера, который свою ловушку на насекомых поставил не в Берлине, а посреди другого небезызвестного населенного пункта - Сингапура.
И изучал он не всех вообще насекомых, а только комаров. А комары бывают, к примеру, малярийными. Или переносчиками еще какой-нибудь дряни, пока не известной науке, но от этого не менее патогенной. То есть хорошо бы знать, сколько и каких видов комаров где имеется.
Инвентаризация сингапурских комаров - как и ожидалось, с описанием целой кучи новых видов, производилась с применением всех тех методов, что описаны выше. С одним существенным дополнением. В желудках у некоторых комаров (вернее - комарих) обнаружилась кровь
фото старое, из другой статьи.
То есть в описании вида к морфологии и генетике цеплялась еще и его экология.
Такие вот новости науки. Не знаю, как Вас, а меня - впечатлили. Ботаникам такая роскошь может быть пока и ни к чему, хотя - как знать?
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2025-03-18 12:13 pm (UTC)" илистых прыгунов."
То есть, он специализируется на илистых прыгунах??
no subject
Date: 2025-03-18 12:43 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-18 01:49 pm (UTC)Здорово!
Вот бы такое же про насекомых на растениях!
no subject
Date: 2025-03-18 02:17 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-18 02:23 pm (UTC)А среди насекомых из берлинского двора нашли мушек, личинки которых питались определенными видами грибов, и наездников, специализировавшихся на мокрицах. Так что там тоже косвенно, кроме самих насекомых, получали представление обо всем комплексе организмов.
no subject
Date: 2025-03-18 02:24 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-18 06:35 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-18 06:45 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-18 11:21 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-19 07:36 am (UTC)no subject
Date: 2025-03-19 07:42 am (UTC)no subject
Date: 2025-03-19 08:56 am (UTC)Видимо можно сузить набор ключевых последовательностей ДНК для кластерного анализа, выбрав те, что есть у насекомых, но нет у нематод или плазмодиев.
С другой стороны, на той же самой конференции был другой, отдельный доклад, посвященный паразитам, которых тоже непочатый край неузнанных и неописанных видов и генетика - зачастую вообще единственный способ опознать новые, поскольку морфология в разных стадиях развития очень сильно разная, и наоборот, комочки слизи во внутренностях хозяина все похожи друг на друга.
no subject
Date: 2025-03-19 10:44 am (UTC)no subject
Date: 2025-03-19 01:14 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-19 01:37 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-19 01:44 pm (UTC)У паразитов паразиты,
И произвел переполох
Тот факт, что блохи есть у блох.
И обнаружил микроскоп,
Что на клопе бывает клоп,
Питающийся паразитом,
На нем - другой, ad infinitum.
no subject
Date: 2025-03-19 01:57 pm (UTC)no subject
Date: 2025-03-22 10:06 am (UTC)no subject
Date: 2025-04-02 06:04 pm (UTC)Под микроорганизмами я понимаю с одной стороны всякое одноклеточное, типа амеб, инфузорий и т. д. С другой стороны, всяких кишечнополостных и прочее, что по сложности еще уступает насекомым.
no subject
Date: 2025-04-02 07:42 pm (UTC)