Веселые шмели, победившие армию Наполеона бактерии и пик интеллекта: новости науки

Интеллект созревает долго

Когда человек достигает пика интеллектуального развития? Исследования, изучающие базовые когнитивные способности — скорость обработки информации или объем памяти — обычно называют возраст около 25 лет. Сходны и результаты, связанные с физическим развитием: как спортсмены, так и математики чаще всего достигают своих высот до 35 лет. Но реальная жизнь — это не тесты, соревнования или математические задачи, и интеллект проявляется далеко не только в них.

Ум, который нужен в жизни, включает в себя и накопленные знания, и опыт («кристаллизованный интеллект»), и эмоциональный интеллект, и личностные качества. Среди факторов «Большой пятерки» (самого известного личностного опросника) для того, чтобы быть умным, важна и «открытость», и «добросовестность», и «эмоциональная стабильность».

Новое исследование, названное исследователями Университета Западной Австралии «Пик развития приходится на средний возраст: комбинированный взгляд на когнитивные и личностные качества», дает именно такой «комбинированный взгляд» на интеллект не как на набор элементарных способностей, а как на целое, в работу которого включена вся личность. Авторы попытались выделить 16 измерений этого целого, предсказывающих интеллектуальную результативность в реальной жизни (здесь и те же базовые способности вроде объема памяти и скорости вычислений, но и общая способность к рассуждениям, и эмоциональный интеллект, и черты из «большой пятерки»).

Объединив данные существующих крупномасштабных исследований, посвященных этим параметрам, исследователи проследили, как развивается каждый признак на протяжении жизни. Оказалось, некоторые из этих черт достигают расцвета в позднем возрасте, например добросовестность — в 65 лет, эмоциональная стабильность — в 75, а способность противостоять когнитивным предубеждениям часто продолжает улучшаться даже в 80.

Исследователи объединили возрастные траектории всех 16 измерений в единый взвешенный индекс. Получилось, что общая умственная деятельность достигает пика в возрасте от 55 до 60 лет, начинает снижаться примерно с 65 лет, а после 75 это снижение становится более выраженным.

Получается, возраст, на который часто смотрят как на «предпенсионный упадок», на самом деле — вершина, если судить по реальным интеллектуальным возможностям и результатам. 

Прозрели благодаря импланту

27 из 32 потерявших зрение из-за возрастной дегенерации сетчатки пациентов через год использования глазного импланта Prima снова могут читать и писать. Возрастной макулярной дегенерацией в тяжелой форме страдает более 5 млн человек — это основная причина функциональной слепоты у пожилых. Клетки их сетчатки постепенно повреждаются и отмирают, что приводит к потере центрального зрения. Одна из пациенток описывает свое поле зрение как два черных диска в каждом глазу: виден только размытый фон по краям, без цветов и деталей.

Фотоэлектрический имплантат Prima от американской компании Science Corporation устанавливается в заднюю часть глаза, под атрофировавшийся участок сетчатки. Это крошечный микрочип размером 2 × 2 мм, толщиной с волос. Пациенты носят очки со встроенной видеокамерой. Камера преобразует изображение в инфракрасное излучение и проецирует этот инфракрасный луч на имплант, который конвертирует его в электрические импульсы, возбуждающие клетки сетчатки, а те уже, как обычно, передают полученную информацию по зрительному нерву в мозг. Центральное зрение от имплантата дополняется естественным периферическим зрением.

Как уже бывало в подобных случаях, пациентам требуются месяцы на то, чтобы научиться интерпретировать эти изображения. Офтальмологи говорят, что это первый имплантат, возвращающий пациентам полноценное зрение. Но, по сообщениям некоторых пациентов, он тоже не идеален — например, им достаточно трудно пользоваться на улице. В любом случае до завершения клинических испытаний и выхода на рынок еще не меньше нескольких лет, и пока неясно, сколько он будет в итоге стоить и насколько подойдет людям с другими заболеваниями глаз. 

Но прогресс в этой области идет. Возможно, мы застанем эпоху массового излечения слабовидящих. А через несколько десятилетий вживленная электроника сможет стать чувствительнее, чем живые органы, и люди смогут получить «нос как у собаки, а глаз как у орла». К тому же, мы видим только в узком диапазоне электромагнитных волн, а зрительный протез может передавать в мозг картинку и в инфракрасном диапазоне, как прибор ночного видения, и даже в рентгеновском, чтобы видеть предметы насквозь. Так, люди с ограниченными возможностями зрения могут стать первопроходцами в продолжении нашей эволюции, первыми людьми «с неограниченными возможностями».

Смешанные браки в каменном веке

Палеогенетики сумели во второй раз получить высококачественный геном денисовца, его реконструировали по зубу, найденному в 2020 году экспедицией Института археологии СО РАН в южной галерее Денисовой пещеры. Зуб принадлежал мужчине, жившему около 200 000 лет назад в небольшой группе денисовцев, вся популяция насчитывала около 50 человек, браки с родственниками не были редкостью (как и у неандертальцев).

Уже известно, что у денисовцев было много разных популяций — очень сильно непохожих одна на другую. Они в разное время смешивались с разными группами сапиенсов и неандертальцев: вся Евразия сотни тысяч лет представляла из себя доисторический плавильный котел, в котором перемещались разные группы очень непохожих друг на друга древних людей и близких к ним видов.

В Денисовой пещере последовательно обитали две разные популяции денисовцев. Зуб, найденный археологами, принадлежал мужчине из ранней алтайской группы, которая впоследствии исчезла. Ее место заняли более поздние денисовцы — представители иной, генетически далекой линии.

Исследование показало, что ранние алтайские денисовцы неоднократно скрещивались с ранними неандертальцами. Поздние — уже с их потомками, поздними неандертальцами. Современные люди тоже участвовали в этом древнем обмене генами: генетические данные подтверждают, что разные группы жителей Юго-Восточной Азии унаследовали фрагменты ДНК от разных популяций денисовцев

Кроме того, предки этого денисовца унаследовали часть генов от какой-то неизвестной, не вошедшей в современные классификации линии древних людей — той, что отделилась от общего ствола задолго до разделения на сапиенсов, неандертальцев и денисовцев. После всех известных генетических пересечений это уже почти не кажется удивительным.

Поделись улыбкой, шмель

В Science вышло исследование о том, как шмели заряжают друг друга позитивом. Эмоциональное заражение, когда эмоция передается от одной особи к другой, широко распространено среди позвоночных. Оно и понятно: способность принимать точку зрения обладающего знанием сородича очень помогает выживанию. 

А способны ли делиться эмоциями социальные насекомые? Китайские ученые поставили эксперимент. Сначала они обучили «ученых» шмелей: сладкий раствор находится только в цветах определенного цвета. После этого некоторых из них перед повторным тестом «случайно» сталкивали в узком туннеле с другим шмелем — только что напившимся сахарного сиропа и жужжащим особенно оживленно.

Результат оказался удивительным: после такой встречи шмели-испытуемые проявляли больше оптимизма — активнее летели к цветам сомнительных оттенков, где сладкого могло и не быть. Шмели, которые не встречали «веселого» сородича, были осторожнее. Дополнительные эксперименты показали, что заряд позитива может передаваться между шмелями и без физического контакта: чтобы поймать плюс вайб, им достаточно увидеть веселого шмеля.

Исследователи делают вывод, что эмоциональное заражение — эволюционно распространенный механизм, возникший не только у социальных позвоночных, но и у социальных насекомых. Считается, что способность делиться эмоциями — это основа эмпатии (сочувствия и умения поставить себя на место другого). Неужели и эмпатия есть у насекомых?

Генерал бактерия

Что погубило великую армию Наполеона, насчитывающую в начале вторжения в Россию более полумиллиона человек? Не потерпев ни одного военного поражения, 19 октября 1812 года Наполеон начал отступление из Москвы, и в дороге его армия растаяла: менее чем за два месяца погибли 300 000 солдат. Историки согласны в том, что их жизни унесло сочетание холода, голода и болезней — но что это были за болезни?

В записках врачей, служивших во французской армии в войну 1812 года, документированы распространенность тифа, диареи, дизентерии, лихорадки, пневмонии и желтухи. Основной инфекционной причиной гибели солдат считался сыпной тиф, который называют «походной лихорадкой» из-за его частой связи с армиями. Это предположение подкреплялось обнаружением платяных вшей, основного переносчика тифа, среди останков солдат, погибших во время отступления. В 2006 году исследователи, изучившие ДНК останков нескольких солдат, идентифицировали две бактерии: Rickettsia prowazekii, вызывающую сыпной тиф, и Bartonella quintana, возбудителя окопной лихорадки.

А в октябре микробиологи из парижского Института Пастера поставили погибшим французским солдатам еще один диагноз. Вооруженные новыми методами, позволяющими выявлять в древней ДНК любые известные патогены (раньше с помощью ПЦР могли найти только то, что искали), исследователи извлекли ДНК из зубов 13 павших солдат, останки которых были найдены при раскопках в Литве в 2002 году. Сыпного тифа у них не нашли, но у четверых были обнаружены признаки заражения бактерией Salmonella enterica, вызывающей паратиф. У двух других солдат была обнаружена ДНК Borrelia recurrentis — возбудителя, переносимого вшами и вызывающего возвратный тиф, характеризующийся повторяющимися эпизодами высокой температуры.

Эти результаты показывают, что крах армии не был вызван какой-то одной эпидемией. Солдат, изможденных голодом, усталостью, низким моральным духом, холодом и простудой, добивали сразу несколько тяжелых инфекций. Подобная эпидемиологическая катастрофа разразилась и в Первую мировую — людей косили сразу и испанка, и брюшной тиф, и дизентерия, и другие инфекции.