Дерево как строительный материал
Как стройматериал, древесина имеет свои плюсы: высокая прочность, малая теплопроводность, незначительная плотность, легко обрабатывается. Цены на дома из бруса или бревна не так высоки, но при этом построить дом из бруса можно быстро, не потеряв при этом на качестве. Но, наряду с достоинствами, она имеет свои недостатки: она гниет, быстро возгорается, коробление, растрескивание, различная плотность вдоль волокон и поперек них, много отходов при обработке.
В строительстве используются деревья хвойных пород: ель, сосну, пихту, кедр и др. Несущие конструкции изготавливают из этих пород дерева. Наиболее часто применяется сосна. Деревья лиственных пород менее устойчивы.
Дуб представляет большую ценность из древесины лиственных пород. Ее используют для строительства перегородок, стен, перекрытий и покрытий.
Сосну применяют для устройства стен домов, оконных переплетов, пола, дверей. А также для строительства мостов, шпал, эстакад, изготовления фанеры.
Кедр используют для изготовления декоративной фанеры. У дуба очень прочная древесина, он очень устойчив к загниванию, но склонен к растрескиванию. Древесина дуба применяется для производства паркета, для отделки в судостроении.
Ясень по свойствам похож на дуб, только у него светлее древесина. Она прочна и тяжела в ручной обработке. При окраске цвет приобретает «седину», поэтому ясень используется в натуральном виде. Применяется для производства столярных изделий и паркета. Прекрасно сохраняется в воде и на воздухе, но загнивает при переменной влажности.
У березы белая древесина с желтоватым оттенком. Она прочная, твердая, при повышенной влажности легко гниет. Используют древесину для изготовления мебели, фанеры, для ограждения.
Осина имеет прочную древесину в сухой среде, хорошо обтачивается, колется, при высыхании мало коробится и трескается. Применяют осину для устройства кровель, производства фанеры, а также для сооружения временных построек.
Древесина бука белая с красным оттенком, прекрасно гнется, не загнивает в условиях с повышенной влажностью. При сушке коробится и растрескивается. Используют древесину бука для производства паркета и фанеры, мебели. Изделия из бука обязательно красят или лакируют, так как он легко впитывает влагу.
Ольха как стройматериал используется, как береза. Применяют ольху в отделках. Легко поддается обработке. Клен используется для производства фанеры. Можно с помощью древесины клена имитировать другие породы деревьев, так как древесина клена хорошо полируется и впитывает протравы.
У тополя мягкая древесина, поэтому он используется для временных сооружений. Используют также древесину тополя в декоративных работах.
Из нее производят материал для покрытия пола, который бывает нескольких видов: паркетные доски, паркет штучный, ДСП, ДВП. Используют для производства половых покрытий сосну, березу, дуб, ясень, бук, клен. Для настила деревянного пола используют доски из кедра, сосны, ели, ольхи. Доски для настила пола должны антисептироваться. В жилых помещениях лучше настилать пол из антисептированных досок или паркета.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
- Рекомендуем почитать –
Как Тургеневский дуб стал главным деревом России — Российская газета
Есть в парке усадьбы “Спасское-Лутовиново” свое сокровище – дуб, посаженный Тургеневым. “Мой любимый дубок стал уже молодым дубом. Вчера, среди дня, я более часа сидел в его тени на скамейке”, – писал Иван Сергеевич в повести “Фауст”. В этом году дерево, которому исполняется 198 лет, стало победителем конкурса “Российское дерево года”, и теперь ему предстоит побороться с конкурентами из других стран за европейский титул. При этом у нашего номинанта есть все: и почтенный возраст, и величественная красота, и еще одно немаловажное условие – интересная история.
Какие еще истории рассказывают деревья, как за них голосовали, и какие долгожители становились триумфаторами “деревянных выборов” прошлых лет.
СИМВОЛ РОДИНЫТургеневский дуб, Орловская область, усадьба “Спасское-Лутовиново”, 198 летДерево-победитель набрало в народном голосовании свыше 12 тысяч голосов. Рассказать о Тургеневском дубе “Российская газета” попросила директора музея-заповедника “Спасское-Лутовиново” Сергея Ступина:
“Тургенев посадил это дерево, когда ему было 13-15 лет – точную дату мы назвать не можем. Причем посадил он не желудь, а саженец. В прошлом году эксперты программы “Здоровый лес” исследовали дуб и установили его точный возраст – 198 лет. И вот что интересно: в парке – Иван Сергеевич назвал его садом – росла липовая аллея, там были ясени, лиственница, ели, а он неожиданно сажает дуб… Дерево, которое для него было очень важным, которое он неоднократно описывал в своих произведениях. И потом, когда писатель уже был в тяжелом состоянии, болен, он писал другу Полонскому: “Когда вы будете в Спасском, поклонитесь от меня дому, саду, моему молодому дубу, Родине поклонитесь, которую я уже, вероятно, никогда не увижу”. То есть сначала дуб, а потом Родина – для него и Спасское, и дуб были символами этой Родины. И когда мы будем сейчас делать видеоролик о нашем дубе – это одно из условий участия в европейском этапе конкурса – мы будем говорить, что это не просто дуб, посаженный писателем, это символ Родины”.
Фото: музей-заповедник И. С. Тургенева “Спасское-Лутовиново”
КОНЦЕРТ ПРИ ЛУНЕШаляпинская ель, Ставропольский край, Кисловодск, 132 годаЗа Шаляпинскую ель, которая украшает территорию литературно-музыкального музея “Дача Шаляпина” в Кисловодске, голосовали всем Ставропольем – дерево набрало почти 11 тысяч голосов и заняло второе место. Сегодня это 27-метровая хвойная красавица, но во времена, когда здесь отдыхал Федор Иванович, деревце было маленьким и хрупким.
Государственный историко-культурный музей “Дача Шаляпина” Фото: Елена Афонина/ТАСС
И вот ведь факт: елочка не только “видела” певца, но и “слышала” его знаменитый бас. А дело было так. 27 августа 1917 года Шаляпин вернулся с концерта, который давал в Курзале – Курортном зале Кисловодска. Но и на даче его обступили поклонники. Тогда он вышел на веранду и запел. Начался дождь, но слушатели не расходились. Незапланированный концерт продолжался при свете луны несколько часов…
Кстати, если покопаться в фотографиях начала ХХ века, то можно увидеть Шаляпинскую ель, какой она была тогда – одна их тех маленьких елочек, что растут возле дачи, и превратилась в величественное дерево, под сенью которого там любят проводить время гости музея.
ОТЕЦ И СЫНЯсень-великан, Брянск, 300 летЭтот ясень настоящий долгожитель – ему три сотни лет! Да, в условиях заповедника это, может быть, и не было бы удивительным – эта порода деревьев живет в среднем 250 и более лет. Но Ясень-великан находится в историческом центре Брянска, на Петровской горе, а в городских условиях срок жизни такого дерева сокращается в три-четыре раза. Однако городской старожил не только прекрасно себя чувствует, но и может похвастаться отменным здоровьем – листва не повреждена насекомыми, ствол – гнилью. Более того, у него даже есть семья – неподалеку растет его столетний ясень-сын.
За 300 лет дереву пришлось увидеть многое: об этом рассказывает его ствол – есть тут и трещины от удара молний, и от мороза… Великан, напоминающий гигантского спрута, щупальца которого направлены вверх, занял третье место российского этапа – за него проголосовали почти восемь тысяч человек.
Фото: организаторы конкурса “Российское дерево года”
Справедливости ради надо сказать, что определиться с тремя финалистами было не так-то прост – всего в конкурсе участвовали 47 деревьев, внесенных в Национальный реестр старовозрастных деревьев как “Памятники живой природы”. Некоторые из них зачаровывают уже своими названиями: сосна “Царица дюнных песков” (Иркутская область), дуб “Свидетель истории замка Грюнхофф” (Калининградская область), кедр “Шесть братьев” (Кемерово), дуб “Печорский патриарх” (Псковская область), Сосна острова влюбленных (Южно-Сахалинск) и многие другие.
КСТАТИ
КАКИЕ РОССИЙСКИЕ ДЕРЕВЬЯ СТАНОВИЛИСЬ ЛУЧШИМИ В ЕВРОПЕ?
Наша страна участвует в смотре “Европейское дерево года” с 2018 года и неизменно занимает одно из призовых мест.
Так, в 2018-м в число финалистов попал дуб “Старейшина белгородских лесов” из Белгородской области, посаженный, по преданию, Богданом Хмельницким, годом позже – 250-летний дуб из музея-заповедника “Абрамцево” (Московская область), вдохновлявший поэтов и художников. В 2020 году отличился вековой тополь из Калмыкии, проросший, по легенде, из посоха тибетского монаха, а третье место в конкурсе-2021 занял древний платан из Дагестана.
КАК ПОДДЕРЖАТЬ ТУРГЕНЕВСКИЙ ДУБ?
Выбор финалистов 2022 года стартует 1 февраля – отдать голос за Тургеневский дуб (или любого другого номинанта) можно на официальном сайте международного конкурса “Европейское дерево года”. Голосование продлится в течение месяца, а весной по традиции назовут деревья с самой впечатляющей историей.
Миниатюрное дерево: как самостоятельно вырастить бонсай
Бонсай – эффектное и стильное растение родом из Японии. Оно неизменно притягивает взгляды, где бы не находилось – в офисе или дома. Эксперт по выращиванию этих деревьев рассказал об особенностях ухода и поделился советами, как продлить жизнь растению и придать ему красивый вид.
Соблюдение масштаба и пропорций является важной частью процесса выращивания, пишет сайт Express. “Некоторые люди ошибочно думают, что бонсай – это определенное растение, но это не так – любое дерево можно превратить в него”, – рассказал специалист по бонсай Икбал Хан.
Пересадка бонсая гарантирует, что дерево останется миниатюрного размера. Специалист советует пересаживать растение и обрезать корни каждые пару лет. Стрижку короны и веток делают летом, таким образом, дерево остается красивым, миниатюрным и здоровым. Ветви бонсай должны достичь около 15 см в длину, тогда их обрезают до 4-5 см.
Деревьям бонсай требуется особый грунт, который содержит акадаму, пемзу, лавовый камень, сосновую кору и песок. В горшке должны быть дренажные отверстия для вывода лишней влаги. Чтобы земля не проваливалась сквозь дыры, на дно следует положить сетку. При пересадке между слоями почвы можно разместить гранулы удобрений, чтобы подпитать бонсай в течение всего сезона.
Недавно пересаженные деревья нужно беречь от прямых солнечных лучей и поместить в полную тень на три недели, пока корни не разрастутся. Икбал советует пересаживать японский клен в феврале, лиственные деревья – в марте.
Очень важно, чтобы бонсай получал необходимое количество воды. Чрезмерный или недостаточный полив погубит миниатюрное дерево. Почву требуется хорошо пропитывать водой, до тех пор пока она не польется из дренажных отверстий.
В саду дерево можно разместить в любом месте, но особенно хорошо оно себя чувствует на южной стороне. Комнатные растения лучше разместить на окне, выходящем на юг, юго-восток или юго-запад, где много солнца и света. Миниатюрное деревце нужно регулярно поворачивать, чтобы оно равномерно росло. Бонсай следует держать вдали от источников тепла, так как от такого воздействия он может погибнуть.
Дерево как аутентичный материал вашего дома
Дерево – универсальный и привычный материал для строительства, ремонта и декора. А благодаря своей практичности и доступности дерево не выходит из моды, и дизайнеры каждый сезон находят новые способы его преобразования.
Дерево – универсальный и привычный материал для строительства, ремонта и декора. А благодаря своей практичности и доступности дерево не выходит из… Финансы
В этом году ни одна выставка или салон не обходит стороной этот чудесный материал. Сейчас в моде аскетичность и первозданность дерева и его фактуры. Дизайнеры предлагают использовать грубообработанные деревянные массивы, доски, цельные куски дерева и даже ветки. Одной из последних тенденций названы изделия из фанеры – все благодаря технологии лазерной резки, которая придает любую форму листу фанеры.
Дизайнер Юлия Соловьева объясняет благородность дерева тем, что это живой природный материал. И вариантов для оформления интерьера при помощи дерева много, начиная от пенька, который может являться оригинальным кофейным столиком, заканчивая ветвями. Ветви можно поставить в вазу, или же ими можно декорировать – например, ножки светильников. Мебель из дерева всегда выглядит эффектно и никогда не выходит из моды, обратите на это внимание при заказе кухни и дверей.
Несколько приемов, как использовать аутентичное дерево в интерьере:
1. Используйте старые доски. Наверняка на даче у вас завалялись несколько старых досок, которые можно удачно вписать в городской интерьер. Покрасив их в один пастельных оттенков, вы получите красивое панно, которое будет украшать стену в гостиной или спальне.
Чтобы звучал контраст необработанной древесины с интерьером, не окрашивайте панно, а укрепите на нем цветы, создав фитостену. Из более практичных применений – панно с крючками может служить на кухне вешалкой для утвари.
2. Поленья или срубы дерева также могут стать модным украшением дома. Это может быть композиция на стене, журнальный столик (если поместить срубы под стекло, например) или даже арт-объект. Особенно модно в этом сезоне использование лавок и скамеек в квартире. Вы можете дать второй шанс старой дачной лавке, обработав ее наждачной бумагой и покрасив при необходимости. На случай прихода гостей приготовьте плед или подушки.
3. Самый простой и доступный способ украсить дом аутентичным деревом, это создать композиции из обычных веток. Особенный уют они создают в сочетании со светом – будь то светильники, бра или гирлянда – здесь все зависит от вашей фантазии.
Дизайнер интерьеров Аскерова Марина очень любит использовать дерево в своих проектах: «Мы ощущаем особенный уют и тепло в деревянном доме. На подсознательном уровне нам близки традиционные русские способы обработки дерева: резьба по дереву, выполнение утвари и мебели из него. А новые технологии по обработке дерева никому не оставляют шансов обойти стороной различные элементы интерьера
».Жидкое дерево: как и где используется? – Статьи – Вещи
Вы думаете, дерево всегда что-то твердое и прочное? Спешу вас разубедить
Композитное дерево или жидкое дерево — необычный отделочный материал, который способен «померяться силами» в характеристиках с натуральной древесиной, несмотря на большей частью искусственное происхождение. Что это за материал и как его можно использовать в дизайне интерьера и экстерьера? Об этом далее.
Особенности материала
Композитный материал, состоящий из полипропилена и древесной муки с добавлением полиэтилена и красящих веществ, — вот что такое жидкое дерево (арбоформ). Этот полимер абсолютно безопасен для человеческого организма и может применяться как для наружных отделочных работ, так и для оформления интерьера дома. Необычный материал сохранил в себе основные свойства древесины, но приобрел также довольно необычные характеристики.
Так, например, арбоформ совершенно не подвержен гниению, ему не страшен грибок, механическая деформация, влага, значительные нагрузки. При этом жидкое дерево способно прослужить столь же долго, что и дерево при тщательном уходе — около 20-30 лет. Что касается недостатков материала, то сюда можно отнести, пожалуй, лишь его высокую стоимость. Впрочем, то же можно сказать и про натуральное дерево.
Виды жидкой древесины
Рынок строительных материалов представлен разнообразным ассортиментом строительных материалов и жидкая древесина — не исключение. Доски из арбоформы имеют широкую классификацию в зависимости от типа покрытия (состаренные, тисненые, шлифованные), способа соединения (бесшовные и с наличием зазоров) и вида профиля (монолитные, пустотелые). Помимо этого, доски из жидкого дерева могут отличаться высотой ребер, их количеством, жесткостью.
Уникальные элементы мебели
Жидкое дерево, выполненное из древесных отходов с добавлением органических компонентов (бамбука, пеньки, джута), при определенных условиях превращается из вязкого вещества в элемент любых форм с твердостью высокопрочного пластика. Из такого материала можно изготовить любой элемент мебели. Причем он будет отличаться не только стильностью и оригинальностью формы, но также будет практичен, удобен в эксплуатации.
Идеальный ретро-потолок
Прочные, практичные и стильные панели из ДПК (жидкого дерева) идеально подходят для отделки всех поверхностей в доме: не только потолка, но и пола, даже стен. И это вполне оправданно, ведь материал негорюч, прочен, обладает отличной шумоизоляцией. Говоря о потолке из древесно-полимерного композита, нельзя не отметить уникальность такой отделки. Жидкое дерево дает возможность реализовывать самые необычные идеи в оформлении помещения без потери качества. Благодаря разнообразию фактур и оттенков потолок из ДПК идеально впишется в ультрасовременный или ретро-интерьер.
Роскошная отделка бассейна
Бассейн, оформленный с помощью натуральной древесины, — это стильно, но слишком дорого и абсолютно непрактично. А вот использование жидкого дерева в качестве основного отделочного материала площадки около бассейна — гениальная в своей простоте идея. При грамотном применении материала результат получится очень достойным.
Ступени из жидкого дерева — не проблема!
Ступени, выполненные из арбоформы, будут очень прочны, долговечны, а, благодаря многообразию фактуры жидкого дерева, можно заказать уникальный орнамент, который превратить вашу лестницу в стильный элемент роскоши.
Стильная терраса
Так называемый декинг — строительная новинка, пришедшая к нам с Запада. Жидкое дерево идеально для наружной отделки придомовой территории, в том числе сада, беседок, террас. Упомянутые выше особенности материала и новейшая техника его укладки позволяет минимизировать время монтажа и максимизировать срок службы отделки при неизменно идеальном эстетическом виде.
Надежная облицовка фасада
Жидкое дерево может стать идеальным материалом для наружной отделки частного дома, пристройки, летней веранды. Сайдинг из жидкого дерева — практичный и невероятно эстетичный способ облицовки наружных стен. Важен факт его сходства с натуральным деревом при отсутствии его недостатков. В результате получается прочное, надежное и долговечное наружное оформление.
Жидкое дерево пока еще в новинку на отечественных просторах, но благодаря его уникальным качествам и превосходному внешнему виду оно быстро завоевывает лидирующие позиции среди практичных и дорогих отделочных материалов.
Посадили дерево как символ дружбы
Посадили дерево как символ дружбы
По окончании встречи с первым проректором университета д.т.н., профессором Н.А. Шаповаловым делегация из Сенегала продолжила экскурсию по вузу, в ходе которой Его Превосходительство Чрезвычайный и Полномочный посол Республики Сенегал в РФ Мамаду Салиу Диуф и Первый секретарь Посольства Республики Сенегал в РФ Папа Самба Сек посетили центральную диспетчерскую службу. Здесь гости ознакомились с процессом обеспечения безопасности в нашем учебном заведении. Господин посол отметил: «В настоящее время, безопасность – крайне важный и необходимый фактор существования любой организации и общества в целом. В университете созданы все условия, которые позволяют вам быть уверенными в безопасности студентов».
Директор выставочного комплекса В.И. Лихоманов продемонстрировал гостям различные экспозиции, среди которых: символы вуза, лучшие дипломные проекты студентов, макеты зданий университета и многое др. Представители дружественной страны с удовольствием оставили теплые пожелания нашему вузу в книге отзывов посетителей выставочного комплекса.
Затем гости проследовали в спортивный комплекс. Заведующий кафедрой физического воспитания и спорта, к.с.н., профессор С.И. Крамской провел делегацию по спортивным залам, рассказал об особенностях организации физкультурных занятий и о работе спортивных секций для иностранных студентов.
В символ доверия и дружбы, которая не ограничивается государственными границами, гости посадили молодое дерево на аллее дружбы народов, которое оказалось юбилейным – пятидесятым по счету.
В секции «Наносистемы в строительном материаловедении» представители Сенегала смогли подробней узнать об этом современном научном направлении, которое активно развивается в вузе. Здесь же гостям была продемонстрирована 3D-модель университетского комплекса.
Позже Его Превосходительство Чрезвычайный и Полномочный посол Республики Сенегал в РФ Мамаду Салиу Диуф и Первый секретарь Посольства Республики Сенегал в РФ Папа Самба Сек встретились со студентами-земляками и убедились в том, что они чувствуют здесь себя очень комфортно. В ближайшем будущем представители Сенегала намерены расширять грани сотрудничества с БГТУ им. В.Г. Шухова и направлять на обучение в наш вуз всё больше молодых людей.
Ольга Смоленская, управление по связям с общественностью
Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите всё предложение с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter.
Краска для дерева – как выбрать лучшую
До сих пор наиболее популярным строительным материалом является древесина, что вполне понятно, поскольку при сравнительно невысокой стоимости дерево обладает значительными преимуществами перед другими стройматериалами. Экологичный и натуральный материал подходит практически для любого климатического пояса, и здания при должном уходе остаются долгие годы комфортными и удобными для проживания и эксплуатации.
Наряду со всеми перечисленными достоинствами, дерево обладает серьезным недостатком – оно легко поддается разрушению под воздействием природных осадков, климатических изменений. Чтобы нивелировать или снизить воздействие негативных факторов деревянные постройки окрашивают, причем как снаружи, так и внутри. Если внешнее окрашивание защищает от природных катаклизмов, то внутреннее позволяет создать уютную атмосферу за счет смены интерьерного решения.
Типы красок для древесины
Прежде чем подбирать краску для своего дома, надо знать, из чего складывается любой красящий состав:
- основа или главная связующая часть всех ингредиентов;
- пигменты, придающие определенный цвет краске;
- поверхностно-активные вещества, создающие на окрашенной поверхности защитную пленку;
- дополнительные вещества для усиления прочности, придания блеска;
- противопожарные добавки;
- ингредиенты, которые делают красящий состав быстросохнущим;
- фунгицидные добавки (антигрибковые элементы).
Исходя из функционального назначения, все краски делятся на два типа:
- Фасадные или краски для наружных работ.
- Краски для внутреннего использования, т.е. окрашивания внутри помещения.
На чем основывать выбор краски для древесины
При выборе краски обязательно обратите внимание на тип назначения, поскольку для внешнего окрашивания недопустимо использовать составы без специальных добавок. Фасадные краски должны обладать целым рядом свойств, которые совершенно не важны для использования внутри дома. В частности, наружные красящие составы должны обладать повышенной стойкостью к воздействию атмосферной влаги, перепадам температур, воздействию прямых солнечных лучей, заражению грибком, плесенью и прочее.
Для краски, которая используется для оформления внутреннего интерьера, имеют большее значение другие параметры: отсутствие стойкого запаха, короткий период сушки, ровное окрашивание без образования пятен и разводов.
Кроме назначения окрашивания, следует учитывать:
- будет ли поверхность подвергаться другим негативным воздействиям
- насколько активно будет использоваться окрашенная часть поверхности
- обязательно идет в расчет порода древесины
Если требуется окрашивание стен коридора или лестничного пролета, то потребуется стойкая к постоянному воздействию краска, ведь именно эти части дома используются чаще всего всеми жителями коттеджа. Для мягкой рыхлой древесины потребуется красящий состав, который придаст дополнительную прочность и твердость окрашенным участкам. Окраска в помещениях, которые подвергаются резким перепадам температур (кухня, каминная комната, банная раздевалка), нуждается в подборе специальных составов для сохранения внешнего вида помещения в течение всего срока эксплуатации.
Особенности разных типов красок
По основному веществу все виды красок можно разделить на несколько групп:
- Алкидная группа.
- Акриловая и акрилсодержащая краска.
- Водно-дисперсионная группа красящих составов.
- Полиуретановая или номерная краска.
Рассмотрим подробнее каждый вид, чтобы разобраться в том, какая именно краска нужна для окраски деревянного дома.
Алкидная группа представляет собой довольно широкую линейку красок и эмалей для наружного и внутреннего применения. Внешне представляет собой смолообразную однородную пасту, куда добавлены канифоль, глицерин, иногда растительные масла. Для краски данной группы нужно подбирать соответствующий растворитель, поскольку в процессе хранения состав может загустеть. Покрытие получается долговечным, стойким к механическим повреждениям и погодным условиям, при этом стоимость краски невысока. Для окрашивания пола, покрытия паркета алкидные смолы идеальны, выбор их огромен, поэтому можно подобрать практически любой вариант для уникального интерьера.
Акриловая группа представляет собой составы не только для дерева, поэтому при выборе обращайте внимание на маркировку. Акриловые краски практичны и дешевы по сравнению с другими красящими составами, быстро сохнут, не дают натеков, отлично защищают дерево от гниения и грибковой инфекции, хорошо переносят переувлажненную атмосферу, обладают высокой укрывистостью. Для красок разработана схема колеровки, поэтому можно создать любой оттенок. На солнце окрашенная поверхность практически не выцветает.
Водно-дисперсионная группа используется реже, хотя из чисто коммерческих соображений ее использование может быть гораздо шире. Краски представляют собой жидкую пасту, которую перед использованием разводят водой до нужного состояния. Покрытие совершенно негорючее, обладает водоотталкивающими свойствами, плотное, высоко адгезивное к деревянной поверхности. Запах при работе с краской отсутствует, при нагревании покрытие остается твердым и прочным.
Полиуретановая группа – это составы, связующая основа которых препятствует растрескиванию дерева, а высокая адгезия дает отличную защиту от разного рода повреждений. Химическая и пожаростойкость делает подобную краску наиболее применимой для окрашивания деревянных конструкций, которые часто подвергаются высоким нагрузкам.
В интернет-магазине ТБМ-Маркет можно найти краску для дерева, которая будет полностью отвечать вашим предпочтениям и условиям ее использования. Доставка по Новосибирску осуществляется в течение рабочего времени при определенной стоимости заказа и по предварительному звонку экспедитора. Все остальные условия доставки вы можете узнать на сайте интернет-магазина.
like – определение древовидного по The Free Dictionary
tree
(triː) n1. (Plants) любое крупное древесное многолетнее растение с отчетливым стволом, дающим ветви или листья на некотором расстоянии от земля.
2. (Растения) любое растение, похожее на это, но имеющее ствол не из дерева, такое как пальма
3. деревянный столб, брус и т. Д.
5. (Химия) chem – ростки древовидного кристалла; дендрит
6.а. разветвленное схематическое представление чего-либо, например грамматической структуры предложения
b. ( как модификатор ): древовидная диаграмма.
8. (Богословие) архаический крест, на котором был распят Христос
9. на вершине дерева на высшем уровне профессии и т. Д.
10. вверх дерево неформальное США и канадское в сложной ситуации; в ловушке или в тупике
vb ( tr ), деревья , деревья или деревья11. (Охота), чтобы загнать или загнать дерево
12. (Одежда и мода), чтобы придать форму или растянуть (обувь) на дереве для обуви
[Староанглийский trēo ; относится к старофризскому, древнескандинавскому trē , старосаксонскому trio , готическому triu , греческому doru wood, drus tree]
ˈtreeless adj
reetreeˌlike adj
Tree
(triː) n(Биография) Сэр Герберт Бирбом .1853–1917, английский актер и театральный менеджер; сводный брат сэра Макса Бирбома. Он был известен своими щедрыми произведениями Шекспира
Словарь английского языка Коллинза – полное и несокращенное, 12-е издание, 2014 г. © HarperCollins Publishers 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014
tree
(tri )п., в. деревья, дерево • инг. н.
1. растение, имеющее постоянно древесный основной стебель или ствол, обычно вырастающее до значительной высоты, и обычно.развивающиеся ветви на некотором удалении от земли.
2. любой из различных кустарников, кустарников и растений, например банан, напоминающий дерево по форме и размеру.
3. нечто напоминающее дерево по форме, как дерево для одежды.
4. Также называется древовидной диаграммой . диаграмма, как в лингвистике или математике, на которой линии отходят от центральной точки или стержня, не образуя замкнутых контуров.
6. столб, столб, балка, стержень, ручка или аналогичный элемент, являющийся частью некоторой конструкции.
9. древовидная группа кристаллов, образующаяся в электролитической ячейке.
10. структура данных компьютера, организованная как дерево, узлы которого хранят элементы данных, а ветви представляют собой указатели на другие узлы в дереве.
12. виселица или виселица.
13. крест, на котором был распят Христос.
в.т.14. , чтобы въехать на дерево или взобраться на него, как преследуемый.
15. поставить в затруднительное положение; угол.
16. , чтобы растянуть или придать форму дереву, как сапог.
Идиомы:вверх по дереву, в сложной или неловкой ситуации.
[до 900; Средний английский; Древнеанглийский trēo (w) , c. Старофризский, древнескандинавский trē, Старосаксонский treo дерево, готический triu палка; сродни греческому drŷs oak, Skt, Avestan dru wood]
безлесный, прил.
Дерево
(три)н.
Сэр Герберт Бирбом, ( Герберт Бирбом ), 1853–1917, английский актер и театральный менеджер.
Random House Словарь колледжа Кернермана Вебстера © 2010 K Dictionaries Ltd. Авторские права 2005, 1997, 1991, Random House, Inc. Все права защищены.
определение древовидного по The Free Dictionary
В нем есть древовидные зарядные станции для мобильных устройств и большие светильники из полупрозрачной фанеры, которые призваны вызывать образы природного ландшафта Финляндии.Он будет включать в себя кофейню / винный бар, водное сооружение, две древовидные скульптуры, комнаты отдыха на верхнем уровне, новый потолок в стиле ламелей, авангардное освещение и другие элементы, которые, по словам Далласа, создают «изысканное ощущение паркового стиля». Несмотря на то, что можно производить мПЭ, которые в основном состоят из линейных и звездообразных молекул [27], более вероятно, что возникновение дальнейшего разветвления приведет к образованию древовидных молекул, которые могут задерживать релаксацию основных цепей и, следовательно, способствовать деформации упрочнение [26].Над ней будет стеклянный навес, поддерживаемый древовидными колоннами и обвитой лентой из нержавеющей стали. Игра демонстрирует Лару в действии, выходящую из тени грязного древовидного Рэмбо. Семья создана для несколько несочетаемого, но при этом подходящего уютного трио. : мать, коренастая, с прядями золотисто-каштановых волос, сброшенных в небрежный хвост; отец, худощавый, но крепкий, древовидный, с длинными руками и большими ладонями, обнимающими женщину; и дочь, наделенная лучшими физическими качествами своих родителей, по-молодому хорошенькая и модно одетая.Формально древовидный контрпример – это ориентированное дерево, SCC которого представляют собой либо циклы, либо простые узлы. Первая группа состоит из иерархических методов, которые предоставляют алгоритмы, в которых наблюдения добавляются друг к другу по одному древовидному способу. Детский Северо-Запад Арканзаса включает в себя яркие цвета, древовидные структуры и причудливых птиц, которые предлагают то, что чиновники называют атмосферой открытий. Бесконечное игровое дерево представляет собой бесконечный ориентированный древовидный граф K = (Z, F) с корнем Zq, где Z – это множество вершины и [F.sub.z] представляет собой набор вершин, следующих после z и F: Z [стрелка вправо] [2.sup.Z], F (z) = [F.sub.Z] [подмножество] Z, z [член] Z. Обычно их классифицируют по древовидному ветвлению, которое указывает на однородность и единообразие литологии региона. Например, в One Red Dot тексты идентифицируют некоторые абстрактные конструкции, которые они сопровождают, как «Два извивающихся вихря». «Четыре откидных створки», «Пять качающихся виджетов», «Шесть засоряющих мерцающих кликеров», «Семь прыгающих синих точек», «Восемь послушных шаров» или «десять извивающихся завитушек».«Гораздо меньшее количество текстов в этой книге предлагает интерпретации абстрактных форм как репрезентаций реальных объектов:« Один запутанный ящик-головоломка »,« три горящие корзины »и в том, что буквально верно, но не абстрактно,« Девять шустрых девяток » «для древовидной конструкции, листья которой буквально имеют форму девяток.Деревья разговаривают друг с другом? | Наука
Я иду в горы Эйфель на западе Германии, через дубовые и буковые рощи, похожие на соборы, и у меня возникает странное ощущение, будто я попадаю в сказку.Деревья ожили и наполнились чудесами. Во-первых, они общаются друг с другом. Они вовлечены в ужасную борьбу и смертельно опасные драмы. Чтобы достичь грандиозности, они зависят от сложной сети отношений, союзов и родственных связей.
Мудрые старые материнские деревья подкармливают свои саженцы жидким сахаром и предупреждают соседей о приближении опасности. Безрассудная молодежь идет на безрассудный риск, опадая листвой, погоня за светом и чрезмерное употребление алкоголя, и обычно расплачивается своей жизнью.Наследные принцы ждут падения старых монархов, чтобы они могли занять свое место в полной славе солнечного света. Все это происходит в сверхзамедленном движении, то есть в трёхмерном режиме, так что то, что мы видим, является стоп-кадром действия.
Мой гид – шепчущий деревья. Петер Вохлебен, немецкий лесничий и писатель, обладает редким пониманием внутренней жизни деревьев и может описать ее доступным, вызывающим воспоминания языком. Он стоит очень высокий и прямой, как деревья, которыми он больше всего восхищается, и в это холодное ясное утро голубизна его глаз точно соответствует синему небу.Вохлебен посвятил свою жизнь изучению деревьев и уходу за ними. Он управляет этим лесом как заповедником и живет со своей женой Мириам в деревенском домике недалеко от отдаленной деревни Хюммель.
Теперь, когда ему исполнилось 53 года, он стал неожиданной сенсацией в области публикаций. Его книга «Скрытая жизнь деревьев: что они чувствуют, как они общаются» , написанная по настоянию его жены, была продана тиражом более 800 000 экземпляров в Германии и теперь попала в списки бестселлеров в 11 других странах, включая США. и Канада.(Вохлебен обратил свое внимание и на другие живые существа в своей книге Inner Life of Animals , недавно изданной в переводе.)
Вохлебен рассматривает лес как суперорганизм, состоящий из уникальных особей. Одно буковое дерево может прожить 400 лет и дать 1,8 миллиона буковых орехов. (Диана Маркосян)Произошла революция в научном понимании деревьев, и Вохлебен стал первым писателем, который выразил свои изумления широкой аудитории.Последние научные исследования, проведенные в уважаемых университетах Германии и всего мира, подтверждают то, что он давно подозревал, внимательно наблюдая в этом лесу: деревья гораздо более бдительны, социальны, сложны и даже умны, чем мы думали.
С его большими зелеными ботинками, хрустящими по свежему снегу, и каплей росы, отражающей солнечный свет на кончике его длинного носа, Вохлебен ведет меня к двум массивным букам, растущим рядом друг с другом. Он указывает на их скелетные зимние короны, которые выглядят осторожными, чтобы не вторгаться в пространство друг друга.«Эти двое – старые друзья, – говорит он. «Они очень внимательно относятся к солнечному свету, и их корневые системы тесно связаны между собой. В подобных случаях, когда один умирает, другой обычно умирает вскоре после этого, потому что они зависят друг от друга ».
Со времен Дарвина мы обычно думали о деревьях как о стремящихся, разобщенных одиночках, соревнующихся за воду, питательные вещества и солнечный свет, причем победители затеняют проигравших и высасывают их досуха. В частности, лесная промышленность рассматривает леса как систему производства древесины и поле битвы за выживание наиболее приспособленных.
В настоящее время имеется значительное количество научных доказательств, опровергающих эту идею. Вместо этого он показывает, что деревья одного вида являются общими и часто образуют союзы с деревьями других видов. Лесные деревья эволюционировали, чтобы жить в кооперативных, взаимозависимых отношениях, поддерживаемых общением и коллективным разумом, подобно колонии насекомых. Эти высокие колонны из живого дерева привлекают взор вверх к своим раскидистым венцам, но реальное действие происходит под землей, всего в нескольких дюймах под нашими ногами.
«Некоторые называют это« деревянной паутиной », – говорит Вуллебен на английском с немецким акцентом. «Все деревья здесь и в каждом лесу, который не сильно поврежден, связаны друг с другом подземными грибковыми сетями. Деревья делятся водой и питательными веществами через сети, а также используют их для общения. Они посылают сигналы бедствия, например, о засухе и болезнях или нападениях насекомых, а другие деревья меняют свое поведение, когда получают эти сообщения ».
Ученые называют эти микоризные сети.Тонкие, похожие на волосы кончики корней деревьев соединяются вместе с микроскопическими грибковыми волокнами, образуя основные звенья сети, которая, по-видимому, действует как симбиотические отношения между деревьями и грибами или, возможно, в экономическом обмене. В качестве платы за услуги грибы потребляют около 30 процентов сахара, который деревья фотосинтезируют от солнечного света. Сахар – это то, что питает грибы, поскольку они поглощают почву азотом, фосфором и другими минеральными питательными веществами, которые затем поглощаются и потребляются деревьями.
Для молодых саженцев в глубоко затененной части леса сеть – это буквально спасательный круг. Не имея солнечного света для фотосинтеза, они выживают, потому что большие деревья, в том числе их родители, закачивают сахар в свои корни через сеть. Вуллебен любит говорить, что материнские деревья «кормят своих детенышей», что одновременно является метафорой и ярко передает суть.
Однажды он наткнулся в этом лесу на гигантский пень бука, четыре или пять футов в поперечнике.Дерево было срублено 400 или 500 лет назад, но соскребая поверхность перочинным ножом, Вохлебен обнаружил нечто удивительное: пень все еще был зеленым от хлорофилла. Было только одно объяснение. Окружающие буки поддерживали его жизнь, перекачивая сахар по сети. «Когда буки делают это, они напоминают мне слонов», – говорит он. «Они не хотят бросать своих мертвецов, особенно когда это большой, старый, уважаемый матриарх».
Для связи через сеть деревья посылают химические, гормональные и медленно пульсирующие электрические сигналы, которые ученые только начинают расшифровывать.Эдвард Фармер из Лозаннского университета в Швейцарии изучал электрические импульсы и обнаружил систему передачи сигналов, основанную на напряжении, которая поразительно похожа на нервную систему животных (хотя он не предполагает, что у растений есть нейроны или мозг). Тревога и беспокойство, кажется, являются основными темами разговоров между деревьями, хотя Вуллебен задается вопросом, все ли они говорят об этом. «Что говорят деревья, когда опасности нет и они довольны? Я хотел бы знать об этом.Моника Гальяно из Университета Западной Австралии собрала доказательства того, что некоторые растения также могут издавать и улавливать звуки, в частности треск корней с частотой 220 герц, неслышный для человека.
Деревья также общаются по воздуху, используя феромоны и другие сигналы запаха. Любимый пример Вуллебена встречается в жарких пыльных саваннах Африки к югу от Сахары, где акация с шипами-зонтиками является символическим деревом. Когда жираф начинает жевать листья акации, дерево замечает травму и издает сигнал бедствия в виде этиленового газа.Обнаружив этот газ, соседние акации начинают закачивать в свои листья дубильные вещества. В достаточно больших количествах эти соединения могут вызвать заболевание или даже убить крупных травоядных.
Жирафы знают об этом, поскольку эволюционировали с акациями, и именно поэтому они скользят по ветру, поэтому предупреждающий газ не достигает деревьев впереди них. Если нет ветра, жираф обычно проходит 100 ярдов – дальше, чем газообразный этилен может пройти в неподвижном воздухе – прежде чем съесть следующую акацию.Вы можете сказать, что жирафы знают, что деревья разговаривают друг с другом.
Деревья могут улавливать запахи через свои листья, что, по мнению Вуллебена, квалифицируется как обоняние. У них также есть чувство вкуса. Например, когда вязы и сосны подвергаются нападению гусениц-листоедов, они обнаруживают слюну гусеницы и выделяют феромоны, привлекающие паразитических ос. Осы откладывают яйца внутри гусениц, а личинки осы поедают гусениц изнутри.«Очень неприятно для гусениц», – говорит Вуллебен. «Очень ловко из-за деревьев».
Недавнее исследование, проведенное Лейпцигским университетом и Немецким центром интегративных исследований биоразнообразия, показывает, что деревья знают вкус слюны оленя. «Когда олень кусает ветку, дерево приносит с собой защитные химические вещества, которые ухудшают вкус листьев», – говорит он. «Когда человек ломает ветку руками, дерево знает разницу и вносит вещества, чтобы залечить рану».
Наши ботинки хрустят по сверкающему снегу.Время от времени я думаю о возражениях против антропоморфных метафор Вохлебена, но чаще чувствую, как исчезают мое невежество и слепота. Я никогда раньше не смотрел на деревья и не думал о жизни с их точки зрения. Я воспринимал деревья как должное, и это уже никогда не будет возможным.
Вуллебен сравнивает буков со стадом слонов: «Они заботятся о своих собственных, помогают своим больным и даже не хотят бросать своих мертвецов». (Диана Маркосян)Мы достигаем места, которое он называет «классной комнатой».«Молодые буковые деревья по-своему решают основную проблему своего существования. Как и любое дерево, они жаждут солнечного света, но здесь, под кроной деревьев, доступно только 3 процента света в лесу. Одно дерево – это «классный клоун». Его туловище изгибается и изгибается, «творит глупости», пытаясь достичь большего количества света, вместо того, чтобы расти прямым, верным и терпеливым, как его более разумные одноклассники. «Неважно, что мать его кормит, этот клоун умрет», – говорит Вохлебен.
На другом дереве растут две абсурдно длинные боковые ветви, чтобы свет проникал через небольшую щель в кроне. Вохлебен отвергает это как «глупое и отчаянное», которое, несомненно, приведет к дисбалансу в будущем и фатальному краху. Он заставляет эти грубые ошибки казаться осознанными, разумными решениями, хотя на самом деле они представляют собой вариации в том, как естественный отбор устроил бездумную гормональную командную систему дерева. Вохлебен, конечно, знает это, но его главная цель – заинтересовать людей жизнью деревьев в надежде, что они защитят леса от разрушительных рубок и других угроз.
Вохлебен был бессердечным мясником деревьев и лесов. Его обучение продиктовало это. В школе лесоводства его учили, что деревья нужно прореживать, что распыление пестицидов и гербицидов с вертолета необходимо, и что тяжелая техника – лучшее лесозаготовительное оборудование, даже несмотря на то, что она разрывает почву и разрывает микоризы. Более 20 лет он работал таким образом, считая, что это лучше всего для лесов, которые он любил с детства.
Он начал сомневаться в ортодоксальности своей профессии после посещения нескольких частных лесов в Германии, которые не подвергались прореживанию, опрыскиванию или вырубке с помощью машин.«Деревья были намного больше и обильнее», – говорит он. «Чтобы получить хорошую прибыль, нужно было срубить очень мало деревьев, и это было сделано с использованием лошадей, чтобы минимизировать воздействие».
В то же время он читал ранние исследования о микоризах и материнских деревьях, а также исследования о коммуникации между деревьями, происходящие из Китая, Австралии, США, Великобритании и Южной Африки. Когда ему приказали вырубить лес возле его родной деревни Хюммель – сказочного леса, по которому мы гуляли все утро, – он придумывал отговорки и уклонялся в течение нескольких лет.Затем, в 2002 году, он пошел к сельчанам и совершил величайший подвиг убеждения.
Выслушав его аргументы, они согласились отказаться от доходов от продажи древесины, превратить лес в заповедник и позволить ему постепенно вернуться к своему первозданному великолепию. В 2006 году Вохлебен уволился с работы в государственном лесном хозяйстве, чтобы возглавить старый буковый лес города. И Вольлебен, и жители деревни, возможно, использовали старый немецкий романтизм о чистоте лесов.
Чтобы приносить доход, он создал кладбище из дикого леса, где любители природы платят за кремированные останки, которые должны быть захоронены в простых урнах. «Деревья продаются как живые надгробия», – говорит он. Есть небольшая вырубка лошадей, и посетители также платят за экскурсии по лесу. В течение многих лет Вуллебен сам руководил этими турами, используя живые, яркие, эмоциональные выражения, чтобы драматизировать в значительной степени непостижимую, сверхзамедленную жизнь деревьев. Людям это так понравилось, что жена Вохлебена посоветовала ему написать книгу в том же духе.
Некоторые ученые привлекли его к ответственности, но его самые яростные обличители – немецкие коммерческие лесоводы, чьи методы он ставит под сомнение. «Они не оспаривают мои факты, потому что я цитирую все свои научные источники», – говорит он. «Вместо этого они говорят, что я« эзотерик », что является очень плохим словом в их культуре. И они называют меня «любителем деревьев», что неправда. Я не верю, что деревья реагируют на объятия ».
**********
В пяти тысячах миль отсюда, , в Университете Британской Колумбии в Ванкувере, Сюзанна Симард и ее аспиранты делают новые удивительные открытия о чувствительности и взаимосвязи деревьев в тропических лесах умеренного климата на западе Северной Америки.По мнению Симарда, профессора экологии лесов, их исследования обнажают ограничения самого западного научного метода.
Сюзанна Симард (в лесу Ванкувера) использует научные инструменты, чтобы раскрыть скрытую реальность деревьев, общающихся со своими сородичами. (Диана Маркосян)Симард – теплый, дружелюбный, открытый тип с прямыми светлыми волосами и канадским акцентом. В научном сообществе она наиболее известна своими обширными исследованиями микоризных сетей и определением гиперссылок «узловых деревьев», как она их называет в научных статьях, или «материнских деревьев», как она предпочитает в разговоре.Питер Вохлебен подробно упомянул ее исследования в своей книге.
Материнские деревья – самые большие и самые старые деревья в лесу с наибольшим количеством грибковых соединений. Они не обязательно женщины, но Симард видит в них заботливую, поддерживающую и материнскую роль. Благодаря своим глубоким корням они всасывают воду и делают ее доступной для низкорослых саженцев. Они помогают соседним деревьям, посылая им питательные вещества, а когда соседи борются, материнские деревья обнаруживают их сигналы бедствия и соответственно увеличивают поток питательных веществ.
В лаборатории экологии лесов на территории кампуса аспирантка Аманда Асей изучает родословную в Дугласовых елях. (Эколог Брайан Пиклз из Английского университета Рединга был ведущим автором и сотрудником с Асеем и другими участниками проекта.) Используя саженцы, Аси и его коллеги-исследователи показали, что связанные пары деревьев распознают кончики корней своих сородичей среди кончиков корней. неродственных проростков, и, кажется, предпочитают их углеродом, отправляемым через микоризные сети.«Мы не знаем, как они это делают», – говорит Симард. «Может быть, по запаху, но где рецепторы запахов в корнях деревьев? Мы понятия не имеем.
Другой аспирант, Аллен Ларок, выделяет изотопы азота лосося в образцах грибов, взятых возле Белла Белла, удаленной островной деревни у центрального побережья Британской Колумбии. Его команда изучает деревья, которые растут возле ручьев с лососем. «К счастью для нас, азот лосося имеет очень отчетливую химическую подпись, и его легко отследить», – говорит он.«Мы знаем, что медведи сидят под деревьями и едят лосося, а туши оставляют там. Мы обнаружили, что деревья поглощают азот лосося, а затем делятся им друг с другом через сеть. Это взаимосвязанная система: рыба-лес-грибы ».
Ларок задается вопросом, какая метафора лучше всего подходит для этих обменов и для потока питательных веществ от материнских деревьев к их соседям и потомкам. «Это праздник любви хиппи? Это экономические отношения? Или материнские деревья просто протекают, когда стареют? Я думаю, что все это происходит, но мы не знаем.”
По мнению Ларока, ученые только начинают изучать язык деревьев. «Большую часть времени мы не знаем, что они говорят с феромонами. Мы не знаем, как они общаются внутри своего тела. У них нет нервной системы, но они все еще могут чувствовать, что происходит, и испытывать нечто подобное боли. Когда дерево срубают, оно посылает электрические сигналы, как раненая человеческая ткань ».
За сэндвич-ланчем в кампусе, когда Ларок внимательно слушает, Симард объясняет свое разочарование западной наукой.«Мы не задаем хороших вопросов о взаимосвязанности леса, потому что все мы обучены как редукционисты. Мы разбираем их и изучаем по одному процессу, хотя мы знаем, что эти процессы не происходят изолированно. Когда я иду в лес, я чувствую дух всего этого, все работает вместе в гармонии, но у нас нет способа это отобразить или измерить. Мы даже не можем нанести на карту микоризные сети. Одна чайная ложка лесной почвы содержит несколько миль грибковых волокон ».
После обеда она ведет меня в великолепную старую рощу западных красных кедров, крупнолистных кленов, болиголов и дугласовых елей.Когда она идет в лес, ее лицо светлеет, ноздри раздуваются, когда она вдыхает прохладный, влажный, ароматный воздух.
Она указывает на массивного, пронизывающего облака гиганта с длинными рыхлыми полосками сероватой коры. «Этому красному кедру, вероятно, 1000 лет», – говорит она. «Это материнское дерево для других кедров здесь, и оно тоже связано с кленами. Кедр и клен – на одной сети, болиголов и пихта – на другой ».
Лесные сети питают дождевые системы, каждое дерево ежегодно выбрасывает в воздух десятки тысяч галлонов воды.(Диана Маркосян)Почему деревья разделяют ресурсы и образуют союзы с деревьями других видов? Разве закон естественного отбора не предполагает, что они должны конкурировать? «На самом деле, для деревьев не имеет никакого эволюционного смысла вести себя как индивидуалисты, занимающиеся захватом ресурсов», – говорит она. «Они живут дольше всех и чаще всего размножаются в здоровом стабильном лесу. Вот почему они эволюционировали, чтобы помогать своим соседям ».
Если соседние деревья продолжают умирать, в защитном пологе леса открываются бреши.При увеличении количества солнечного света оставленные деревья могут фотосинтезировать больше сахара и расти быстрее, но, по словам Симарда, они также более уязвимы и недолговечны. Ослабевает система поддержки микориз. Летом более жаркое солнце достигает нежной лесной подстилки, нагревая и осушая прохладный, влажный, равномерно регулируемый микроклимат, который предпочитают такие лесные деревья. Разрушительные ветры могут легче проникать в лес, и без соседних крон деревьев, против которых можно было бы стабилизироваться, шанс быть вырванным с корнем увеличивается.
Глядя на этих древних гигантов с их соединенными вместе коронами, удивительно созерцать все, что они, должно быть, пережили и пережили вместе на протяжении веков. Смертельные угрозы проявляются во многих формах: ураганы, ледяные бури, удары молний, лесные пожары, засухи, наводнения, множество постоянно развивающихся болезней, стаи прожорливых насекомых.
Нежные молодые саженцы легко съедаются млекопитающими. Враждебные грибы представляют собой постоянную угрозу, ожидая, чтобы воспользоваться раной или слабостью и начать пожирать плоть дерева.Исследование Симарда показывает, что материнские деревья являются жизненно важной защитой от многих из этих угроз; когда самые большие и самые старые деревья вырубаются в лесу, выживаемость молодых деревьев существенно снижается.
Неспособные уйти от опасности, катастрофически падающие в ущерб человеческому спросу на землю и пиломатериалы, лесные деревья также сталкиваются с угрозой ускорения климатических изменений, и это новое главное направление работы Симарда. Недавно она начала 100-летний эксперимент на пихтах Дугласа, соснах пондероза, лесных соснах и западной лиственнице в 24 различных местах Канады.Она называет это Проектом «Дерево Матери».
Когда ее попросили подытожить цели, она сказала: «Как сохранить материнские деревья при вырубке и использовать их для создания устойчивых лесов в эпоху быстрого изменения климата? Должны ли мы способствовать миграции леса, разбрасывая семена? Стоит ли комбинировать генотипы, чтобы сделать сеянцы менее уязвимыми к морозам и хищникам в новых регионах? Полагаю, я перешел черту. Это способ вернуть то, что дали мне леса, то есть дух, целостность, причину быть.”
**********
Не все ученые согласны с новыми утверждениями о деревьях. Там, где Симард видит сотрудничество и обмен, ее критики видят эгоистичный, случайный и оппортунистический обмен. Стивен Вудворд, ботаник из Университета Абердина в Шотландии, предостерегает от идеи о том, что деревья, подвергшиеся нападению насекомых, общаются друг с другом, по крайней мере, в том смысле, в каком мы понимаем это в человеческих терминах. «Они ни к чему не посылают эти сигналы», – говорит Вудворд.«Они испускают химические вещества, вызывающие бедствие. Его подбирают другие деревья. Нет никакого намерения предупреждать “.
Линкольн Тайз, бывший профессор биологии растений Калифорнийского университета в Санта-Крузе и соредактор учебника «Физиология растений и развитие », считает исследование Симарда «увлекательным» и «выдающимся», но не видит доказательств того, что взаимодействие между деревьями «осуществляется намеренно или целенаправленно». И в этом не было бы необходимости. «Каждый отдельный корень и каждая грибковая нить генетически запрограммированы естественным отбором на автоматическое выполнение своей работы, – пишет он по электронной почте, – поэтому не требуется общего сознания или целеустремленности.Следует отметить, что Симард никогда не утверждала, что деревья обладают сознанием или намерением, хотя то, как она пишет и говорит о них, заставляет это звучать именно так.
Таиз считает, что люди фатально восприимчивы к мифам о мышлении, чувствах, говорящих деревьях. В Древней Греции деревья приносили пророчества. В средневековой Ирландии шептали ненадежные ключи к золоту лепреконов. Говорящие деревья снялись в любом количестве голливудских фильмов, от Волшебник из страны Оз до Властелин колец до Аватар .Таиз видит тот же старый мифологический импульс, лежащий в основе некоторых новых заявлений о взаимодействии деревьев и интеллекта, а также успех книги Вуллебена и выступления Симарда на TED «Как деревья разговаривают друг с другом», который набрал более двух миллионов просмотров в Интернете.
В 2007 году Таиз и 32 других ученых-растениеводства опубликовали атаку на зарождающуюся идею о том, что растения и деревья обладают разумом. Он готов «быть либеральным и согласиться с идеей» о том, что деревья демонстрируют «разум роя», но считает, что это ничего не вносит в наше понимание и ведет нас по ошибочному пути к сознанию деревьев и интенциональности.«Видимость целеустремленности – это иллюзия, как и вера в« разумный замысел ». Естественный отбор может объяснить все, что мы знаем о поведении растений».
Из своего дома в Хенли-на-Темзе в Англии выдающийся британский ученый Ричард Форти высказывает аналогичную критику. Теперь уже на пенсии, он был палеонтологом в Музее естественной истории в Лондоне и приглашенным профессором палеобиологии в Оксфорде. Он недавно опубликовал The Wood for the Trees , примерно четыре акра леса, принадлежащего ему в Chiltern Hills.Это авторитетная работа, которая строго очищена от всех чувств и эмоций.
«Материнское дерево защищает своих малышей?» он говорит с нежным презрением. «Он настолько антропоморфизирован, что бесполезен. Корпус преувеличен и пронизан витализмом. У деревьев нет воли или намерения. Они решают проблемы, но все это находится под гормональным контролем, и все это произошло в результате естественного отбора ».
Когда ему сообщили, что Симард также обнаруживает духовный аспект в лесах, Форти звучит ужасно.”Духовный?” он говорит, как если бы это слово было тараканом на его языке. «О боже, о боже, ну, об этом нечего сказать. Послушайте, деревья – сетевики. Они общаются по-своему. Меня беспокоит то, что люди находят это настолько привлекательным, что сразу приходят к ошибочным выводам. А именно, что деревья – такие же разумные существа, как мы ».
Заметным преступником в этом отношении, говорит Форти, является Питер Вохлебен. «В его книге много хорошей новой науки, и я сочувствую его опасениям, но он описывает деревья так, будто они обладают сознанием и эмоциями.Его деревья похожи на энтов в романе Толкина «Властелин колец». ”
Когда говорят о критике Форти, что он описывает деревья так, будто они обладают сознанием и эмоциями, Вохлебен улыбается. «Ученые настаивают на том, чтобы язык был очищен от всех эмоций», – говорит он. «Для меня это бесчеловечно, потому что мы эмоциональные существа, и для большинства людей научный язык чрезвычайно скучен для чтения. Например, замечательное исследование жирафов и акаций было проведено много лет назад, но оно было написано таким сухим, техническим языком, что большинство людей никогда о нем не слышали.”
Вольлебен стремится не быть скучным, поэтому он использует приемы эмоционального повествования. Его деревья кричат от жажды, они в панике, играют и скорбят. Они разговаривают, сосут и шалиют. Если бы эти слова были заключены в кавычки, чтобы указать на растяжимое метафорическое значение, он, вероятно, избежал бы большей части критики. Но Вохлебен не беспокоится о кавычках, потому что это разрушило бы очарование его прозы. «И вот однажды все кончено», – пишет он о дереве, которое упало в лесу.«Ствол ломается, и жизнь дерева кончается. «Наконец-то», вы почти можете услышать вздох молодых деревьев в ожидании.
Считает ли он, что деревья обладают определенной формой сознания? «Я не думаю, что у деревьев есть сознательная жизнь, но мы не знаем», – говорит он. «Надо хотя бы говорить о правах деревьев. Мы должны рационально и уважительно управлять своими лесами и позволить некоторым деревьям достойно стареть и умереть естественной смертью ». Отвергнув рамки осторожного технического языка науки, он преуспел больше, чем кто-либо, в передаче жизней этих таинственных гигантских существ и в том, чтобы стать их представителем.
Arbor Day Foundation
Ресурс, который вы ищете, был удален, изменено название или временно недоступен.
Фонд “День беседки” контактный кругМы вдохновляем людей сажать, лелеять и отмечать деревья.
The Arbor Day Foundation – некоммерческая природоохранная и образовательная организация 501 (c) (3). Миллион членов, доноров и партнеров поддерживают наши программы, направленные на то, чтобы сделать наш мир более зеленым и здоровым.
Подробнее о нашей миссии и программах …
Понимание эволюционных деревьев | Эволюция: образование и охват
Непонимание эволюционных деревьев широко распространено среди студентов, в средствах массовой информации и среди других неспециалистов.Еще более тревожным является то, что они также часто появляются в рецензируемой научной литературе, часто со значительными последствиями для выводов, сделанных на основе сравнительного анализа (см. Несколько примеров в Crisp and Cook 2005). Следующие разделы описывают и пытаются исправить десять из наиболее часто встречающихся заблуждений об эволюционных деревьях. Некоторые из них взаимосвязаны и поэтому в некоторой степени частично совпадают, но каждый может быть проиллюстрирован на отдельных примерах. Обучение (и обучение студентов) тому, чтобы избегать этих недоразумений, представляет собой ключевой шаг на пути к развитию адекватных навыков древовидного мышления.
Заблуждение № 1: Высшее и низшее
Понятия «Великой Цепи Бытия» или scala naturae (шкалы природы), в которых живые виды (и, в некоторых случаях, неживая материя и / или божественное) ранжируются от низшего к высшему и простираются, по крайней мере, до Аристотеля. Хотя сам Дарвин (1837) ранее заметил, что «абсурдно говорить о том, что одно животное выше другого», во многих отношениях его вклад просто изменил объяснение воспринимаемого ранжирования, заменив масштабы природы «шкалой эволюции». »Или« эволюционная лестница »(Русе, 1996).Разговоры о «высших» и «низших» организмах, относящиеся к современным видам, сохраняются как в публичном, так и в профессиональном научном дискурсе. Неудивительно, что люди обычно (сами) называются «высшими» организмами, а другие живые виды оцениваются как более высокие или более низкие по «эволюционной шкале» в зависимости от того, насколько они похожи на этот конкретный конечный узел в филогенезе животных.
Как отмечали многие выдающиеся авторы, не существует научно обоснованной основы для такого ранжирования живых видов, независимо от того, насколько интересным или уникальным может быть какой-либо аспект их биологии для наблюдателей (например,г., Докинз, 1992; Гулд 1994, 1996). Эта ошибка отражает не столько конкретное непонимание филогенетических диаграмм как таковых, сколько непонимание самой концепции общего происхождения. Следовательно, корректировка, которая должна быть сделана в этом случае, заключается в представлении эволюции как линейного, прогрессивного процесса, который порождает лестничные ранги, к одному из ветвлений и диверсификации, результатом которого являются деревья (например, O’Hara 1992, 1997; Nee 2005 ).
Заблуждение № 2: основная линия и побочные пути
Хотя это, несомненно, важный первый шаг, признание эволюции древовидной само по себе не устраняет прогрессивных интерпретаций истории жизни.Даже те, кто признает ветвящуюся природу эволюционных изменений, могут продолжать интерпретировать их как прогрессивный процесс, в котором «основная линия» привела к определенной конечной точке (а именно, Homo sapiens ). В этом повествовании все другие современные виды являются производными от «боковых путей», аномальных ответвлений основной линии, ведущей к людям, которые все сбились с пути по той или иной причине. Даже Хаксли (1880) стал жертвой этой линии мышления, когда он предположил, что костистые рыбы «кажутся мне вне основной линии эволюции», представляя, так сказать, второстепенные пути, начинающиеся с определенных точек этой линии.
На рис. 10а проиллюстрировано, как Хаксли мог прийти к такому ложному заключению, в то же время принимая основную концепцию древовидного ветвления. Это несбалансированное дерево с правой лестницей, в котором представлены представители нескольких линий позвоночных, в том числе хрящевые рыбы, костистые рыбы, земноводные, птицы и линия млекопитающих, представленная людьми. Для многих интуитивная интерпретация этого дерева состоит в том, что люди представляют собой конечную точку «главной линии», со всеми другими линиями, ответвленными от этой линии в какой-то момент в прошлом.
Рис. 10В эволюции нет «основных линий» или «боковых путей». Несомненно, многие читатели будут рассматривать дерево, изображенное в – , как отражение основной линии эволюционного прогресса от примитивного предка до «продвинутого» вида, такого как люди, с другими группами, такими как хрящевые или костные рыбы, появляющиеся как побочные пути от этой линии. , несмотря на то, что примерно половина всех видов позвоночных – костистые рыбы (и только 10% – млекопитающие). Примечательно, что дерево в b одинаково достоверно и по той же ложной логике имело бы насест в качестве конечной точки предполагаемой основной линии, а всех наземных позвоночных, включая людей, – в качестве очевидного побочного пути.Важно, чтобы положения конечных узлов, которые все представляют современные виды, не были ошибочно приняты как имеющие какое-то значение, потому что они не имеют (см. Также Рис. 11). Также обратите внимание, что люди более тесно связаны с костными рыбами, чем с акулами. С филогенетической точки зрения, «рыба» является недопустимой категорией, возникающей из-за разной скорости морфологических изменений среди родословных, и не отражает реальных взаимоотношений
Два момента могут помочь исправить это заблуждение.Во-первых, вспомните из рис. 3, что все братья и сестры в равной степени связаны со своими общими кузенами. На этом дереве все члены клады, в которую входят лягушки, птицы и люди (четвероногие), в равной степени связаны со всеми членами клады, в которую входят золотые рыбки и форель (костистые рыбы). Во-вторых, простое вращение нескольких внутренних узлов или добавление лучшего представления некоторых из самых разнообразных групп, как показано на рис. 10b, полностью меняет это восприятие без какого-либо влияния на точность дерева.Мало кто из читателей интерпретирует рис. 10b как подразумевающий, что существует основная линия с окунем в качестве конечной точки, а люди и другие млекопитающие – как второстепенные, ранние ответвления ветвления, даже с учетом того факта, что костистые рыбы составляют примерно 50% всего разнообразия позвоночных, тогда как млекопитающие составляют около 10%. Тем не менее, логика такого явно глупого прочтения этого дерева не более ошибочна, чем интуитивная интерпретация «главной линии» рис. 10а. Процитирую О’Хара (1992),
.Когда мы поймем, что даже среди позвоночных существует 50 000 различных «историй о позвоночных», каждая со своим концом и каждая с другим повествовательным ландшафтом; когда мы действительно мыслим категориями расходящегося дерева, а не линии; когда мы понимаем, что абсурдно говорить о том, что одно животное выше другого; только тогда мы увидим полное величие исторического взгляда на жизнь.
На самом деле, наиболее вероятно, что эволюционная история будет неправильно истолкована как представляющая прогрессивную «главную линию», когда доступна только одна очевидная конечная точка. В том, что он назвал «маленькой шуткой жизни», Гулд (1991) отметил, что только неудачных линий передачи с очень небольшим количеством живых представителей принимаются как конечные точки предполагаемой основной линии.
Заблуждение № 3: Чтение советов
Ссылаясь на кладограмму, аналогичную показанной на рис.11а, Баум и др. (2005) попросили читателей подумать над следующим вопросом, исходя из того, что они прочитали о дереве: «Есть ли у лягушки более тесное родство с рыбой или человеком?» Ожидание, подтвержденное дополнительными исследованиями (Meir et al. 2007), состоит в том, что многие люди интуитивно интерпретируют дерево как указание на более тесное родство между лягушкой и рыбой, чем между лягушкой и человеком. Они делают это потому, что неправильно считывают значение порядка конечных узлов, а не оценивают паттерн ветвления, который исторически связывает эти современные подсказки друг с другом.
Рис. 11Порядок оконечных узлов не имеет смысла. Одно из наиболее распространенных заблуждений об эволюционных деревьях состоит в том, что порядок конечных узлов предоставляет информацию об их взаимосвязи. Только порядок ветвления (то есть последовательность внутренних узлов) предоставляет эту информацию; поскольку все внутренние узлы можно вращать, не влияя на топологию (рис. 6), порядок вершин не имеет смысла. Тем не менее, у читателей есть сильная тенденция принимать дерево в a как указание на то, что лягушки более тесно связаны с рыбами, чем люди.Это не так: и лягушки, и люди (а также птицы, ящерицы и кошки) одинаково тесно связаны с рыбами, потому что, будучи четвероногими, они имеют общего предка, за исключением костистых рыб. С другой стороны, люди и кошки более тесно связаны друг с другом, чем с любым другим изображенным видом, потому что у них есть недавний общий предок, исключая другие виды. Дерево в b имеет такую же топологию, что и дерево в a , и поэтому является одинаково допустимым.В этом случае такое же неверное толкование «чтения по подсказкам» привело бы к ошибочному выводу, что птицы более тесно связаны с рыбами, чем кошки, или что люди более тесно связаны с лягушками, чем с ящерицами и птицами. Поскольку у них есть общий предок – амниоты, птицы, кошки, ящерицы и люди – все в равной степени связаны с лягушками. Хорошей практикой является мысленное вращение нескольких внутренних узлов при первом изучении дерева, чтобы рассеять неверные интерпретации на основе чтения порядка подсказок
В качестве средства исправления этого неправильного толкования можно найти время, чтобы идентифицировать клады, изображенные на дереве ( Baum et al.2005). Люди, кошки и их общий предок из млекопитающих представляют одну кладу, как и птицы, ящерицы и их общий предок. Эти линии вместе с их общим предком представляют кладу (амниот), в которую вложены первые две клады. Добавление лягушек и предков, связывающих их с вышеупомянутыми видами, создает еще более крупную кладу (четвероногих). Добавление рыб и общего предка всех видов на этом дереве создает последнюю и самую большую кладу (позвоночные). Поскольку лягушки могут быть включены в кладу с людьми до того, как это сделают рыбы – другими словами, потому что у лягушек и людей есть общий предок, которого нет у рыб, – лягушки более тесно связаны с людьми, чем с рыбами.Действительно, лягушки и люди в равной степени связаны с рыбами через этого общего предка (вспомните, что два кузена в равной степени связаны с третьим, более дальним родственником).
Более быстрый подход – мысленно повернуть несколько внутренних узлов без влияния на топологию дерева, как показано на рис. 11b. В этом модифицированном дереве люди по-прежнему являются сестрами кошек, а птицы – сестрами ящериц, лягушки – сестрами амниот, а рыбы – внешней группой четвероногих. Это второе дерево идентично топологии и, следовательно, так же точно, как и первое дерево.Однако должно быть очевидно, что люди внезапно не стали более тесно связаны с лягушками, чем с рептилиями и птицами.
Чтение советов проблематично не только при интерпретации родства. Это также может привести к тому, что читатели и даже авторы научных публикаций будут неправильно догадываться о существовании эволюционных тенденций там, где их нет, или игнорировать их там, где они есть. Например, может показаться, что филогения, изображенная на рис. 12a, демонстрирует тенденцию к увеличению размера тела у этой клады улиток.Однако простое вращение нескольких внутренних узлов для создания эквивалентного, но необработанного дерева разрушает эту иллюзию (рис. 12b). И наоборот, хотя прочтение подсказок на рис. 12c не даст никаких указаний на этот факт, это дерево указывает на веские доказательства эволюционной тенденции к увеличению размеров тела. В этом случае доступна информация об общих предках, и ясно, что оба потомка были больше, чем их общий предок после каждого события ветвления.Только исторические данные или статистически строгие выводы об истории, а не простое сравнение живых видов, могут обеспечить убедительную поддержку утверждений об эволюционной тенденции.
Рис. 12Эволюционные тенденции не могут быть идентифицированы, читая советы. Помимо неправильной интерпретации родства (рис. 11), чтение советов может создать ложное впечатление об эволюционных тенденциях. Например, многие читатели, столкнувшиеся с деревом в и , могли бы испытать соблазн сделать вывод об эволюционной тенденции к увеличению размеров тела у видов улиток с течением времени (или, на рис.11а, увеличение сложности или интеллекта с течением времени). К сожалению, подобные неверные толкования можно найти даже в первичной научной литературе. Опять же, это можно исправить, просто повернув несколько внутренних узлов, как это было сделано в b , в котором топология такая же, но предполагаемая тенденция больше не очевидна. c свидетельствует о реальной эволюционной тенденции к увеличению размеров тела. Важным моментом является внутреннее ветвление: в этом случае есть информация о родовых состояниях (например,g., из окаменелостей), и очевидно, что в каждом событии ветвления два потомка были крупнее, чем их общий предок. Несмотря на то, что это явная эволюционная тенденция, в конечных узлах нет очевидной закономерности. Таким образом, чтение советов может создать очевидные тенденции там, где их нет, и может замаскировать реальные тенденции, которые убедительно подтверждаются исторической информацией
Заблуждение № 4: Сходство против родства
Современная наука о таксономии построена на фундаменте, заложенном Кэролус Линней в середине восемнадцатого века.Его система, которая задолго до широкого научного признания общего происхождения, вдохновленного Дарвином, классифицировала организмы на основе физического сходства. Примечательно, что в первом издании его Systema Naturae 1735 года киты были сгруппированы вместе с рыбами – упущение, которое он исправил в десятом издании 1758 года, поместив их вместе с другими млекопитающими. Сегодня основным критерием научной классификации является эволюционное родство, тогда как различия в степени физического сходства между родословными часто являются смешивающей переменной.Это может происходить по двум основным причинам: во-первых, как и в случае с китами и рыбами, адаптация к схожей среде может привести к внешнему сближению внешнего вида. Во-вторых, темпы морфологических изменений могут значительно различаться между линиями, при этом некоторые остаются подобными общему предку и / или более отдаленно связанным современным линиям, а другие становятся заметно разными в течение того же периода времени (Baum et al. 2005).
В качестве примера рассмотрим филогению, представленную на рис.13. Это дерево демонстрирует одну из наиболее выдающихся гипотез относительно взаимоотношений основных групп четвероногих, не являющихся млекопитающими. Лягушки даны в качестве внешней группы в этом дереве, а черепахи являются следующей по дальности родословной по отношению к остальным. Змеи – это родственная группа ящериц, и на самом деле, как современные ящерицы, так и змеи могут происходить от более предковой линии ящериц. Большинство из этих соображений достаточно интуитивно понятны, но многие люди находят удивительным, что с филогенетической точки зрения птицы находятся внутри «рептилий» и представляют сестринскую группу для крокодилов.Хотя внешнее сходство, казалось бы, говорит об обратном, крокодилы более тесно связаны с птицами, чем с ящерицами. Причина этого в том, что происхождение птиц претерпело значительные изменения, в то время как крокодилы практически не изменились на протяжении десятков миллионов лет. Важно отметить, что птицы и крокодилы представляют ближайших современных родственников друг друга, но что птицы не произошли от крокодилов и не наоборот, поскольку таксономические группы, крокодилы и птицы возникли спустя много времени после того, как их соответствующие линии сильно разошлись от общего предка. 200 миллионов лет назад.Фактически, птицы произошли от линии динозавров-теропод, что делает Tyrannosaurus rex гораздо более похожим на последнего неавианского предка современных птиц, чем на кого-либо, напоминающего крокодила (см. Prothero 2007).
Рис. 13Эволюционное родство и физическое сходство не обязательно связаны. Скорость, с которой меняются физические признаки, может различаться в разных линиях (Рис. 8), а внешне похожие морфологии могут развиваться независимо в более чем одной линии.В результате близкие родственники могут отличаться друг от друга, а дальние родственники могут выглядеть обманчиво похожими. Это дерево представляет собой эволюционные отношения между «рептилиями» с лягушками в качестве внешней группы. Хотя они выглядят очень по-разному, птицы и крокодилы на самом деле более тесно связаны друг с другом, чем с любой другой группой рептилий. Эта конкретная филогенетическая гипотеза показывает, что птицы, крокодилы, ящерицы и змеи в равной степени связаны с черепахами (деталь, которая остается предметом споров), а птицы и все «рептилии» в равной степени связаны с лягушками (что хорошо принято).Сходства между птицами и млекопитающими (например, четырехкамерные сердца, гомеотермия) развились независимо в двух линиях после того, как они отделились от далекого рептильного предка. Как и в случае с «рыбами», категория «рептилии» филогенетически несовместима.
Заблуждение № 5: Сиблинг против предков
Ошибочные предположения о том, что предки двух современных групп, должно быть, были очень похожи или, возможно, даже были одними из современные группы выходят далеко за рамки случая крокодилов и птиц.Любое заявление о том, что два вида представляют собой ближайшего живого родственника друг друга, не следует истолковывать как подразумевающее, что одна из современных групп сама является предком другой, или даже что общий предок выглядел как-то похожим на любую из двух групп. Например, гипотеза о том, что киты и бегемоты являются сестринскими группами (например, Boisserie et al. 2005), не подразумевает, что предком китов был бегемот, и что он даже не считался бы похожим на бегемота, если бы его встретили. когда он был жив.Неудивительно, что летопись окаменелостей китов, которая становится все более обширной, показывает, что ранние предки китов (например, Pakicetus , Ambulocetus ) вообще не имели существенного сходства с современными бегемотами (Thewissen and Bajpai 2001; Thewissen and Уильямс 2002).
Нигде это заблуждение не выражено более явно, чем при обсуждении эволюции человека. Часто можно слышать, как это выражается в риторических вызовах, предлагаемых теми, кто демонстрирует самое плохое понимание эволюционных концепций: «Если люди произошли от шимпанзе, – возникает вопрос, – тогда почему шимпанзе все еще существуют?» «Если люди произошли от обезьян, то почему никто не наблюдал, как обезьяна рождает человеческого ребенка?» Ответ прост, потому что посылка ошибочна: люди не произошли от шимпанзе или обезьян, и ни один здравомыслящий биолог не предполагает обратного.
На рис. 14а показана лестничная филогения антропоидных приматов. Люди и шимпанзе – сестринские таксоны, чьи следующие (в равной степени) близкие родственники – гориллы, а затем орангутанги. У людей и шимпанзе есть общий предок, живший около 5–7 миллионов лет назад. Этот предок не был ни шимпанзе, ни человеком, и, как и в случае с китами, все более подробная летопись окаменелостей линии гомининов показывает обширные изменения, произошедшие с момента этого расхождения. Хотя летопись окаменелостей предков шимпанзе в настоящее время немногочисленна, можно предположить, что эволюционная история этой ветви также характеризовалась значительными изменениями.
Рис. 14Двоюродные братья не являются предками, и люди не произошли от шимпанзе. a показывает эволюционное древо антропоидных приматов, как его часто изображают, а именно как несбалансированное дерево с правой лестницей с людьми на крайнем конце. С этой точки зрения могут возникнуть некоторые из наиболее распространенных заблуждений при интерпретации деревьев: например, что люди являются конечной точкой «основной линии», что существует тенденция к «человечности» слева направо, что Человеческое происхождение включает предка обезьяны или что в родословных, ведущих к другим современным видам приматов, не было ответвлений.Все абсолютно ложны. Это становится более ясным, если повернуть несколько внутренних узлов, как в b , который также точно описывает отношения приматов. Люди и шимпанзе более тесно связаны друг с другом, чем с гориллами, орангутангами или любыми другими живыми приматами. Однако обратите внимание, что «шимпанзе», хотя и изображены здесь как один конечный узел, включают как обыкновенного шимпанзе ( Pan troglodytes ), так и бонобо ( Pan paniscus ), и если это дерево было нарисовано совсем недавно, 30 000 лет назад, он также будет включать неандертальцев ( Homo neanderthalensis ) как родственных человеку видов.Люди не произошли от шимпанзе в большей степени, чем шимпанзе произошли от человека; скорее, у них обоих общий предок ( U ), который жил около 5–7 миллионов лет назад и не был ни человеком, ни шимпанзе. «Обезьяны» делятся на линии ветвей Старого и Нового Света. У обезьян Старого Света общий предок с обезьянами ( Y ), а не с обезьянами Нового Света ( Z ), что означает, что обезьяны (включая людей) и обезьяны Старого Света в равной степени связаны с обезьянами Нового Света.Обезьяны не являются предками людей: эти две линии связаны как дальние родственники, а не как дедушки и бабушки и внуки
Представление о том, что другие приматы должны были исчезнуть теперь, когда люди эволюционировали, основано на ложном понимании формирования видов. В частности, он предполагает процесс, в котором один вид постепенно трансформируется как целое в другое (так называемый «анагенез»). Реальность видового разнообразия заключается в том, что оно чаще всего происходит за счет «кладогенеза», то есть отделения новых видов от общих предковых популяций.Шимпанзе продолжают существовать, потому что они являются частью отдельной ветви, образовавшейся в результате кладогенеза, когда предковая популяция вида, которая не была ни шимпанзе, ни человеком, разделилась на независимые линии. Заблуждение относительно сосуществования людей и шимпанзе сродни озадачению сосуществованием Канады и Австралии. Еще раз, вращение некоторых внутренних узлов (рис. 14b) может помочь исправить неправильное представление о том, что другие живые приматы являются предками людей или ответвлениями основной линии, ведущей к людям, или неправильного предположения, что левый или самый нижний конец представляет собой предок тех, что находятся в конечных узлах других ветвей.
Заблуждение № 6: Длинная ветвь подразумевает отсутствие изменений (или «Менее разнообразный, равный базальному, равен предковому»)
При просмотре несбалансированных деревьев, таких как представленные на рис. 10а, 11а, 13 и 14а, многие люди склонны неверно истолковывать длинную ветвь, ведущую к таксону единственной внешней группы, двумя способами. Во-первых, иногда предполагается, что этот вид, хотя на самом деле является современником всех других на дереве, является предком других линий или, по крайней мере, более похож на корневого предка, чем любой другой вид, включенный в дерево (Crisp and Повар 2005).Во-вторых, эта длинная ветвь часто подразумевает, что дальнейшего ветвления по этой линии не произошло.
Рисунок 15 показывает ошибочность обеих интерпретаций. В этом случае люди точно включены как внешняя группа – так называемая базальная линия – к иглокожим. Само собой разумеется, что ветвь, ведущая от общего предка иглокожих и позвоночных к современным млекопитающим, таким как человек, не лишена дополнительных расхождений. На самом деле, в этой линии произошли сотни тысяч, если не миллионы, разветвленных событий.Следствие этого наблюдения, что люди не похожи на предков иглокожих, должно быть еще более очевидным. Тем не менее, столь же ложные интерпретации «базальных» линий не редкость даже в научной литературе (Crisp and Cook 2005).
Рис. 15Прямая линия не означает, что никаких изменений не произошло. Это дерево обеспечивает простую иллюстрацию того факта, что происхождение внешней группы не может считаться «базальным», «примитивным» или «предковым» по отношению к другим видам, включенным в дерево.В этом случае люди точно используются в качестве внешней группы по отношению к иглокожим, в которую входят морские лилии, хрупкие звезды, морские звезды, морские огурцы и морские ежи. Конечно, люди не похожи на общего предка иглокожих, и после очень далекого отделения этих двух линий от их общего предка произошло огромное количество ветвлений среди позвоночных. Чаще всего утверждают, что сестринская группа иглокожих – это полухордовые, которые более тесно связаны с позвоночными, чем с любой другой группой животных, что делает категорию «беспозвоночные» филогенетически недействительной
Как и некоторые другие Из-за заблуждений, обсуждаемых здесь, проблема «базис равняется примитиву», скорее всего, возникнет, когда рассматриваемое дерево неуравновешено и лестнично.Следует иметь в виду, что даже если несбалансированный характер филогении отражает реальные различия в видовом разнообразии (чего часто не бывает, поскольку большинство деревьев включает неполный образец видов), относительное разнообразие основных линий может со временем измениться, один из них сейчас самый разнообразный, а другой – в прошлом (Crisp and Cook 2005).
Наконец, необходимо отметить, что уместное сравнение не проводится между «примитивным» (как в смысле «плохо развитый») и «продвинутым».Единственное законное сравнение – между «примитивным» в техническом смысле, что означает больше похоже на последнего общего предка (также называемого «предком»), и «производным» (то есть отличным от предка). Любая другая интерпретация рискует вызвать ошибку прогрессивной эволюционной шкалы. Более того, как выразились Крисп и Кук (2005),
После того, как две линии разделились, каждая из них развивает новые признаки независимо от других, и со временем каждая будет демонстрировать смесь плезиоморфных [унаследованных в основном без изменений от предка] и апоморфных [недавно возникших и, следовательно, не принадлежащих предку] состояний характера .Следовательно, существующие виды в обеих линиях в разной степени напоминают своего общего предка. Следовательно, в то время как состояния характера могут быть относительно предковыми (плезиоморфными) или производными (апоморфными), эти концепции бессмысленны в применении к целым организмам.
Заблуждение № 7: Различные возрастные группы современных видов
Группы видов, признанные таксономически разными на основе определенных характеристик (скажем, «цветковые растения» или «жуки»), могли появиться в разное время в истории жизни. и поэтому могут быть разного возраста.Однако общая линия, ведущая к любому современному виду, имеет точно такой же возраст, как и линия, ведущая к любому другому современному виду, с которым является общим предком (рис. 16). Это фундаментальное следствие принципа общего происхождения, но, тем не менее, может иметь место тенденция отождествлять возраст таксона с возрастом происхождения. Например, группа, идентифицированная как костистые рыбы, считается более древней, т. Е. Появившейся как узнаваемая таксономическая группа раньше, чем млекопитающие. Точно так же первые организмы, которые будут признаны радужной форелью ( Oncorhynchus mykiss ), вероятно, жили и умерли до того, как родились первые особи, которых можно было бы классифицировать как Homo sapiens .Однако радужная форель и человек являются современными видами, а это означает, что линии, конечными узлами которых они в настоящее время являются, эволюционировали в течение одного и того же периода времени с момента их расхождения от далекого общего предка. В результате любое представление о том, что одна из этих линий передачи является «более развитой» или что у нее было больше времени для накопления различий, ошибочно.
Рис. 16Все линии, ведущие к современным видам, эволюционировали в течение одного и того же периода времени.Скорость морфологических изменений может варьироваться между линиями, но количество времени, которое отделяет две живые линии от их общего предка, не меняется. На этом рисунке показаны отношения между выборкой линий позвоночных, все из которых развивались в течение одного и того же периода времени, даже если некоторые линии претерпели больше изменений или более ответвлений, чем другие, или если некоторые таксономически идентифицируемые подмножества этих линий (например, , костистые рыбы) возникли раньше других (например, млекопитающие).Поэтому ошибочно описывать один современный вид как «более развитый», чем другой. Обратите внимание, однако, что это кладограмма, а не ультраметрическое дерево, поэтому нельзя предположить, что некоторые или все из G , H , E , F , C и B являются равны, только общее количество времени между корнем и концом одинаково для каждой из линий передачи
Заблуждение № 8: Обратные оси времени
Среди распространенных заблуждений, выявленных Меиром и др.(2007) у многих студентов была тенденция неверно истолковывать ось времени на эволюционных деревьях. Многие студенты интерпретировали расположение конечных узлов как указание времени, например, путем чтения слева направо или от самого левого кончика до корня. На рис. 17а, например, многие студенты считают время идущим от птиц (самые старые) к корню W (младшие) или от птиц (самые старые) к кенгуру (самые молодые). И то и другое неверно, поскольку время простирается от корня до конечных узлов, которые все современные.Это неверное толкование могло быть усугублено тем фактом, что дерево, использованное в викторине, помещало млекопитающих – которые многие студенты считают самой «продвинутой» и, следовательно, самой недавней группой – одни на менее разнообразной ветви в крайнем правом углу несбалансированной группы. лестничное дерево (к сожалению, тенденция помещать людей или какой-либо другой предпочтительный таксон вверху или справа от каждого дерева кажется непоколебимой привычкой среди многих филогенетиков, хотя для этого нет объективных причин). Как показано на рис.5, даже на кладограммах, на которых длины ветвей не масштабированы по времени, исторический порядок, в котором жили предки, простирается от самого далекого прошлого в корне, через серию все более новых событий ветвления, до кончиков, представляющих современные разновидность.
Рис. 17Количество промежуточных узлов не указывает на общую взаимосвязь между родословными. Дерево в a по топологии совпадает с тем, которое использовалось в исследовании Meir et al.(2007), которые показали, что многие читатели имеют тенденцию неправильно понимать направленность времени в филогении и подсчитывать узлы, когда их просят определить эволюционное родство между видами. В этом конкретном случае может возникнуть путаница, потому что многие люди придерживаются ошибочного предположения, что млекопитающие являются наиболее «продвинутыми» и, следовательно, должны быть самой молодой группой. В более общем плане, поскольку дерево неуравновешено, учащиеся могут склоняться к рассмотрению птиц и млекопитающих (разделенных четырьмя внутренними узлами на этом дереве, Z , Y , X и W ) как более отдаленных родственников, чем черепахи. и млекопитающие (разделенные двумя внутренними узлами, X и W ).Однако это просто артефакт вида, выбранного для включения в дерево. Все виды, произошедшие от предка X , в равной степени связаны с кенгуру, с которым у всех них есть один и тот же последний общий предок, W . Чтобы продемонстрировать это, b иллюстрирует одно и то же дерево с разными шаблонами для каждой ветви, которые затем соединяются вместе в c , чтобы выявить идентичное общее расстояние от общего предка W до всех конечных узлов
Заблуждение # 9: Чем больше промежуточных узлов, тем более отдаленно родственными
В исследовании Meir et al.(2007), многие студенты продемонстрировали тенденцию оценивать родство в филогенезе, подобном изображенному на рис. 17а, путем «подсчета узлов». Например, поскольку птицы на этом дереве отделены от млекопитающих четырьмя внутренними узлами (Z, Y, X, W), тогда как разделение черепах и млекопитающих состоит только из двух внутренних узлов (X, W), многие студенты ошибочно пришли к выводу, что птицы должны быть более отдалены от млекопитающих, чем черепахи. Важным моментом при вычислении родства является не количество промежуточных узлов в данной ветви, а количество общих предков.
На рис. 17а и черепахи, и птицы имеют одного общего предка с млекопитающими (узел W), что делает их в равной степени близкими к млекопитающим. Напротив, птицы имеют трех общих предков с крокодилами (узлы Z, Y и X), но только двух с черепахами (узлы X и W), что делает птиц и крокодилов более близкими друг к другу, чем любого из них с черепахами. Чтобы проиллюстрировать основное представление о том, что все современные виды на дереве одинаково далеки от своего общего предка, можно построить такую же филогению, как на рис.17a с разными шаблонами для каждой ветви (рис. 17b), а затем соедините эти ветви вместе, чтобы показать, что общее расстояние от корня (узла W) до любого из конечных узлов точно равно (рис. 17c). Единственное различие – это количество событий ветвления, которые произошли внутри линий, тогда как родство самих линий это не влияет. Заблуждениям о родстве, основанном на подсчете узлов, также можно противостоять, уравновешивая дерево, например, удаляя все виды птиц / рептилий, кроме одного, что приводит к симметричному V-образному дереву, независимо от того, какой вид остается вместе с млекопитающими, или добавляя равное количество млекопитающих в выборке, чтобы выровнять разнообразие вдоль основных ветвей.
Заблуждение № 10: Изменения только в узлах
Среди профессиональных биологов-эволюционистов ведутся законные дебаты относительно закономерностей формирования видов, например, происходит ли оно сравнительно быстро (в геологическом смысле) или более постепенное. Сторонники модели прерывистого равновесия видообразования утверждают, что виды остаются в основном неизменными морфологически на протяжении всего времени своего существования, при этом большая часть физической диверсификации происходит одновременно с событиями формирования видов (Eldredge and Gould 1972; Gould 2002; Eldredge 2008).Если бы прерывистое равновесие было установлено окончательно для представления исключительного способа формирования видов в кладе, и для этой клады было доступно точное и полное филогенетическое дерево, включающее все живые и вымершие виды, тогда можно было бы разумно интерпретировать внутренние узлы как точки, в которых наибольшее морфологическое расхождение имело место между видами. Как отмечает Meir et al. (2007) отметили, что многие студенты делают такой вывод, хотя, конечно, не потому, что они обладают необходимыми знаниями, на которых он основан.
Дело в том, что не следует предполагать, что внутренний узел указывает точный момент (опять же, с геологической точки зрения), когда произошли определенные физические изменения, равно как и длинную ветвь без узлов следует интерпретировать как указание на отсутствие изменений. произошел. Точнее, внутренний узел представляет собой время, когда ранее сплоченная популяция разделилась на две генетически изолированные популяции потомков, с морфологическими изменениями, возможными как в это время, так и спустя долгое время (Baum et al.2005).
Наконец, необходимо иметь в виду, что оконечные узлы также могут быть неверно истолкованы, если пренебречь разнообразием, которое они иногда представляют. Например, дерево на рис.11 показывает только одну рыбу, лягушку, ящерицу, птицу, кошку и человека, но на самом деле эти шесть конечных узлов вместе представляют более 50000 видов живых позвоночных и неисчислимое количество предков. Важным моментом является то, что любой конкретный узел, будь то внутренний или на кончиках, представляет собой разнообразную совокупность организмов со сложной историей эволюции.
Древовидная модель роста и структуры мозга
J Biophys. 2013; 2013: 241612.
Benjamin C. Yan
1 Yan Research, P.O. Box 4115, Federal Way, WA 98063, USA
2 Медицинский колледж Университета Иллинойса, 190 Medical Sciences Building, MC-714, 506 Mathews Avenue, Urbana, IL 61801, USA
Johnson F. Yan
1 Yan Research, PO Box 4115, Federal Way, WA 98063, USA
1 Yan Research, P.O. Box 4115, Federal Way, WA 98063, USA
2 Медицинский колледж Университета Иллинойса, 190 Medical Sciences Building, MC-714, 506 Mathews Avenue, Urbana, IL 61801, USA
Академический редактор: Джузеппе Кирико
Поступило 27 марта 2013 г .; Пересмотрено 7 июля 2013 г .; Принято 1 августа 2013 г.
Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.
- Дополнительные материалы
Молекулярно-массовое распределение (MWD) поликонденсации мономеров с разветвленной цепью типа RA f . Здесь f – количество функциональных групп или «функциональность» группы A. Математически эта широко цитируемая функция распределения трактуется как распределение степенного ряда и составное распределение, что обеспечивает простую концепцию; то есть однопараметрические выражения числовых и средневзвешенных «степеней полимеризации» (DP) достаточны для создания полного MWD для разветвленных полимеров.Более того, используя каскадную формулировку, включающую функционалы и функции, производящие вероятности (PGF), это распределение может быть расширено до конечных систем.
GUID: CD9D94E6-4B5B-4BA6-8BFF-DC2409FAF71E
Abstract
Теория Флори-Стокмайера поликонденсации разветвленных полимеров, модифицированная для конечных систем за пределами точки гелеобразования, применяется к соединениям (синапсам) нейроны, которые можно рассматривать как сильно разветвленные «мономерные» единицы. Первоначально процесс представляет собой линейный рост и древовидное ветвление между дендритами и аксонами несамонейронов.После точки геля и при максимальном размере «дерева» древовидная модель предписывает в среднем одну пару двойных синапсов на нейрон. Около 13% нейронов, «не связанных» с максимальным деревом, мигрируют на поверхность, образуя корковые слои. Количество синапсов в каждом нейроне может достигать 10000, что указывает на огромное количество гибких, избыточных и образующих нейропластическую петлю связей, которые могут быть сохранены или сокращены с помощью опыта и обучения.
1. Введение
Молекулярно-массовое распределение (MWD) поликонденсации мономеров с разветвленной цепью типа RA f было классически получено Флори [1] и обобщено Стокмайером [2].Здесь f – количество функциональных групп или «функциональность» группы A. Математически эта широко цитируемая функция распределения трактуется как распределение степенного ряда и составное распределение, что обеспечивает простую концепцию; то есть однопараметрических выражений среднечисленных и средневзвешенных «степеней полимеризации» (DP) достаточно для создания полного MWD для разветвленных полимеров [3]. Более того, используя каскадную формулировку, включающую функционалы и функции, производящие вероятности (PGF), это распределение может быть расширено до конечных систем [4].
Здесь полученные ранее свойства этого конечного распределения применяются к образованию синапсов в мозге. Нейрон имеет несколько дендритных отростков и аксон, который также может быть разветвленным. Нейроны обычно на три или более порядков больше по размеру, чем молекулярные единицы. Однако функциональность нейрона может быть в 10 3 раз больше, чем у типичных разветвленных молекул ( f = 10000). Эта большая функциональность также означает большую доступность к участкам подключения, а длинные гибкие аксоны создают благоприятные условия для связи между нейронами.Допущение «древовидности» или «отсутствия колец» в теории Флори-Стокмайера может быть выполнено путем начального соединения линейных цепей голова-хвост с последующим «древовидным ветвлением». Сам нейрон можно рассматривать как небольшое дерево. Точно так же периферическая нервная система (ПНС) также напоминает дерево из нервных пучков, которое может достигать 1,5 метра. Конечная теория Флори-Стокмайера (FFST) имеет дело с количеством сильно разветвленных повторяющихся единиц и их механизмом ассоциации-диссоциации.Следовательно, он применим для статистической обработки роста мозга, нейронных связей и передачи информации. Линейный рост и последующее древовидное ветвление позволяют применять два простых уравнения до максимального размера дерева, ограниченного FFST.
В практических, реальных и природных системах лигнин в древесине представляет собой древовидную молекулу [5], и основной класс кораллов также имеет древовидную форму [6]. Таким образом, применимость теории F-S к молекулярным, клеточным масштабам или шкалам размеров животных одинаково обоснована, если повторяющиеся разветвленные единицы могут быть правильно идентифицированы.
Ранний рост мозга очень сильный и быстрый. В человеческом мозге сшивка между нейронами и рост связанных нейронов (полинейронов) происходят с большой скоростью. Из-за их сильно разветвленных дендритов и аксонов существует три типа сшивки: аксодендритные (A-D), аксосоматические (A-S) и аксоаксонические (A-A) синапсы в порядке уменьшения количества. Кроме того, существует по крайней мере три формы поперечных сшивок. Первые – это концевые звенья, которые представляют собой звенья между кончиками аксона и дендритным позвоночником.Вторая форма – это звено с разделенным концом, которое имеет форму греческой буквы Ω на вершине V (форма пары дендритных шипов), обозначенное Ω / V -связкой. Последняя конформация представляет собой пару двойных синапсов. Третья форма – это наиболее распространенная форма « X », в основном связки A-D.
Структурные и функциональные особенности нейронов определяют пределы и режимы различных сшивок. Например, не существует дендрита к дендритному (D-D) синапсу, потому что дендриты демонстрируют самопроизвольное избегание даже в мозге плодовых мух [7].Применительно к растущему полинейронному дереву допущение «отсутствия колец» также является правилом самоуничтожения. Концептуальная иллюстрация предоставляет визуальную модель пары Ω / V -двойных синапсов путем удаления аксонного «лабиринта спагетти» для более четкого обзора [8].
Скорость роста и скорость кросслинкинга в головном мозге экспоненциально происходят в течение месяцев до и после рождения в человеческом мозге [9] и в коре головного мозга лабораторных животных [10]. Начальный линейный рост и древовидное ветвление кажутся наиболее эффективными путями быстрого роста и расширения в ограниченном или открытом пространстве [11].
Ниже представлена идеальная модель человеческого мозга с нейронами, которые считаются однородными, с одинаковым размером, формой и количеством сайтов сшивания.
В FFST есть два основных допущения. Во-первых, все связи (синапсы) образуются с одинаковой вероятностью или одинаковой «степенью реакции». Во-вторых, между ветвями растущей цепи не образуется кольца. Второе предположение также называется «древовидной моделью» [4]. Процесс роста мозга обсуждается с помощью предельных форм уравнений, полученных ранее, а верхние границы переменных и параметров строго ограничены.
2. Предельные уравнения и численные примеры
Символы и сокращения, полученные ранее [4].
- N = размер системы = количество нейронов (в мозге или «модуле»).
- f = функциональность = количество сайтов соединения на мономер (нейрон) = 10000 или в тысячах [11].
- k = количество поколений в функциях генерации вероятностей «трансформатора» (PGF) в каскадной формулировке [4].
- DP = степень полимеризации = количество связанных нейронов в растущей цепочке = x = 1,2, 3,…, N .
- α = степень реакции или доля связанных сайтов синапсов.
- β = ( f – 1) α , что приблизительно равно fα для больших f = индекс сшивки.
- 〈 x n 〉 = среднечисленная DP.
- 〈 x w 〉 = средневзвешенная DP.
- β c = 1 – значение β в точке гелеобразования.
- β м = 2, максимальное значение β разрешено в древовидной модели.
- г м = фракция геля при β м .
При больших значениях f большинство уравнений конечной системы, полученных ранее [4], становятся независимыми от f . FFST представлен двумя средними:
〈xn〉 = (1 − fα2) −1
(1a)
= (1 − β2) −1 для больших f,
(1b)
〈 x w 〉 ( β ) = 1 + f α (1 + β + β 2 + ⋯ + β k ).
(2а)
Последнее уравнение получено и доказано в разделе «Дополнительные материалы», доступном онлайн по адресу http://dx.doi.org/10.1155/2013/241612. В своем приложении (2а) можно записать в более компактной форме:
〈xw〉 (β) = 1 + β (1 − βk + 1) 1 − β, β> 1 или β <1.
(2b)
В частности,
〈 x w 〉 ( β c ) = 1 + ( k + 1), β c = 1.
(3)
Максимальное значение для 〈 x w 〉 – это N , то есть гигантская гелевая частица с N нейронами, все связанные в этом «полинейронном» дереве. С этим значением для 〈 x w 〉 при β м = 2 дюйма (2b), результат будет просто
Уравнение (4a) выражает размер системы (мозга) через количество делений клеток в степени 2. Максимальное значение 〈 x n 〉 также N , при использовании точного значения [4] β м = 2 (1 – N -1 ).
Несвязанные мономерные нейроны имеют весовую долю w (1), которая может быть аппроксимирована весовой долей в бесконечной системе [4] как
w (1) = (1- α ) f = e – β для большого f .
(5)
Уравнение (5) дает физически измеримое определение для β . Поскольку эта фракция мономера не присоединяется к схеме роста дерева, максимальное «древовидное» значение для β равно 2, а достижимая DP для гелевой частицы составляет (1 – e -2 ) N , который может применяться к левой части (4a)
(1 – e −2 ) N = 2 k +2 ,
(6)
который служит поправкой для вычисления k .Но это лишь незначительное исправление; например, для N = 10 11 , e −2 = 0,135, (4a) дает k = 34,54 и (6) дает k = 34,33 (ср.). Гелевая фракция 1 – е −2 = 0,865 обозначается как г м .
Таблица 1
Свойства, рассчитанные по древовидной модели для разветвленных «полинейронов» с низкой ( f = 3) и высокой ( f = 10 4 ) функциональностью.На стадии предварительного геля β = 0,1, а в точке гелеобразования β = 1. Для f = 3 используется точное соотношение β = ( f – 1) α , так как в (1а) и других уравнениях в [4].
| β = 0,1 | β = 1 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| f | N | к | 〈 x n 〉 | 〈 x w 〉 | r | 〈 x n 〉 | 〈 x w 〉 | r | ||
| 3 | 10 4 | 25 | 1.111 | 1,167 | 1,05 | 4 | 40 | 10 | ||
| 10 4 | 10 11 | 34 | 1,053 | 2 18 | ||||||
Случай N = 10 11 и f = 10000 in – высокофункциональная система человеческого мозга [11]. Распределение прегеля или распределение во фракции золя в узком, с коэффициентом дисперсии или дисперсностью r (отношение средневзвешенного DP к среднечисловому DP) очень близко к 1, даже для системы 10 11 нейроны.Уравнение (5) показывает, что фракция золя содержит в основном несвязанные мономерные нейроны. Эти свободные, несвязанные мононейроны могут образовывать другие классы агрегатных структур, такие как слои коры (горизонтальные листы) и миниколонки (вертикальные листы) [11], или они могут присоединяться к гелю не-дровным образом, так как β достигает сотен или даже тысячи.
3. Связь постгеля с обширным образованием кольца
Поскольку β > 2, образования кольца в частице геля нельзя избежать [1].Действительно, когда β = ln (10 11 ) = 25, только 1 из 10 11 нейронов остается во фракции sol. В человеческом нейроне с f = 10 4 доступных сайтов соединения β может достигать большого значения 8000. В этом случае вероятность найти свободный нейрон, который остается неподключенным, практически равен нулю. Большие значения β являются мерой чрезмерного количества колец или петель. Передача информации эффективна, когда она идет древовидным путем в таком море кольцевых структур.
Таким образом, эта теория обеспечивает статистическую, негеометрическую модель роста мозга, упаковки нейронов и возбуждения нейронов. Геометрическое описание, такое как расчет с объемами ячеек и ветвей, имеет тенденцию игнорировать тот факт, что в химических растворах или клеточных суспензиях объемы клеточных компонентов не складываются [11].
В постгелевом диапазоне 1 < β <2 древовидный рост достигает максимального размера, определяемого (6). При β > 2 фракцию мономерного нейрона можно рассматривать как фракцию золя s .Таким образом, приближение
или гелевая фракция
является хорошим приближением для больших β . Действительно, график g против β во всем диапазоне 0 < β < f , удивительно похож на кривую «роста мозга» [12]. Такого рода «кривые роста» можно также изобразить как кривые развития плотности позвоночника в коре головного мозга крысы, мыши и морской свинки [13].
Доли свободных и несвязанных нейронов, w (1), составляющие e -1 (= 0.368) и e −2 (= 0,135) при β = 1 и 2, соответственно, находятся в точном соответствии с полученными с помощью простого биномиального распределения для вероятности соединения соседних корковых нейронов при биномиальных средних [10] из 1 и 2. Это согласие неудивительно, поскольку все PGF исходного «корня» (нулевое поколение) и последующих поколений k -кратного сложения принимают биномиальную форму (дополнительный материал).
Звездочка на ((7 *)) означает, что эта связь сохраняется далеко за пределами гелеобразования в присутствии избыточных колец.Фактически, обозначая свойства золя и геля до и после точки гелеобразования, распределение по размерам становится неоднородным и разделяется на два очень узких пика при w (1) и около N , с [4]
(8 ∗) 1 〈xn〉 = s 〈xn ′〉 + g 〈xn ′ ′〉,
(9 ∗) 〈xw〉 = s 〈xw ′〉 + g 〈xw ′ ′〉,
( 10 ∗) β = sβ ′ + gβ ′ ′.
FFST определяет -мер x как имеющий ( x – 1) связи без какой-либо петлевой структуры. Максимальный размер дерева имеет DP N нейронов с N , или точно ( N – 1), связями.При этом максимальном размере β = 2, и (2a) сокращается до (4a) как ограничение, установленное размером системы. Во всем диапазоне 0 < β < f ; однако β – это также количество связей на нейрон.
Если N пар близнецовых синапсов равномерно распределены вдоль линейной мерной цепи N- , тогда она будет служить основой для всей системы связанных нейронов. Эта схема оставляет все петлеобразующие X -связанные соединения в разветвленных нелинейных цепях.Однако равномерное распределение кажется маловероятным, поскольку при β = 2 все еще остается доля e . -2 или 13,5% (по весу) нейронов остались несвязанными при максимальном размере дерева. Это примерно такая же доля, как у коры головного мозга человека [14].
В данном нейроне может быть 10000 синапсов, которые образованы 10000 входящими постсинапсами и 10000 исходящими пресинапсами [11]. Общее количество связей составляет Nβ , а общая избыточность определяется как
D = N ( β – 1) для β > 2.
(11)
Для β = 2 существует избыточность D = N связей. Из этих 2 N звеньев при максимальном размере дерева имеется N древовидных звеньев, соединенных точно N звеньев, образующих петлю. Это кажется противоречивым, потому что в строгом смысле допущения об отсутствии кольца в FFST, связь Ом, / V или пара разветвленных связей является наименьшей петлей. Такая пара двойных синапсов стабилизирует перекрестную связь или всю сеть.Для β = 8000 почти все 8000 N избыточных связей обеспечивают не только большую избыточную безопасность, но также большую нейропластичность гелеподобной сетевой структуре мозга. На ранней стадии взрывного роста синаптогенеза [9] концевое связывание или, особенно, связывание Ω / V может быть предпочтительным режимом для линейного и древовидного роста ветвящейся цепи (). В этом смысле считается, что каждая древовидная связь имеет пару двойных синапсов.
Избыточные петлеобразующие связи не вносят вклад в DP растущей цепи.Таким образом, плотность геля максимального размера остается при DP г м N , вместо N , описанного выше. Максимальное среднечисленное DP также составляет г м N , что дает дисперсию 1. Наконец, несвязанная или корковая фракция нейронов также должна присоединиться к этому растущему гелю, приближаясь к конечной DP N , где древовидные уравнения (1a), ( 1b) и (2a) больше не выполняются, но ((8 *)) – ((10 *)) по-прежнему действительны как β → β ′ ′ → f .Это состояние, в котором все нейроны в золь-золе, золь-геле и гель-геле связаны. Это полная схема гелеобразования, предложенная Флори [1, 4], которая отличается от схемы Стокмайера и других [4].
4. Нейронная проводка в головном мозге
Простейшая стратегия нейронной проводки – это змееподобная стратегия, как показано на Рисунке 1 (а) в [11], в которой длинный провод (аксонное волокно) подключен ко всем 209 нейроны на этой фигуре. В модели «10000 ближайших соседей» длинный провод соединяется с каждой из 10000 лампочек по касательной, что означает только 1 точку контакта на каждой лампочке.
Так как змея не кусает свой хвост, змеиная схема без колец.
Модель разводки, предложенная здесь для соединения некортикальных нейронов , может быть названа концентрической моделью «жесткого шара» и «софтбола», полученной с помощью приведенных выше древовидных определений, чисел и уравнений, а также 3 типов и 3 формы синапсов и по крайней мере 2 правила самозащиты.
4.1. Твердый шар – это то место, где сосредоточена большая часть массы нейрона
Он сосредоточен в соме данного нейрона с радиусом R 1 , охватывающая всю сому, а также ветви аксонов и дендритов рядом с сомой.Все 3 клеточных компонента (S, A и D) могут обеспечивать постсинапсы входящему пресинаптическому аксону. Все 3 типа (A-S, A-A и A-D) синапсов могут присутствовать внутри или на поверхности этого твердого шара. Хардбол является (относительно) твердой, жесткой и неподвижной мишенью для поступающего прямолинейного кончика пресинаптического аксона [10].
Входящие аксоны можно представить в виде прямых стрелок, к каждому из которых прикреплена длинная нить [10]. На ранней стадии синаптогенеза аксонная стрела выстреливается в твердую мишень, скорее всего, с 0 или 1 попаданием [10].
Случайные попадания в хардбол можно описать биномиальным распределением:
b (y; np) = (n! Y! (N − y)!) Py (1 − p) n − y, y = 0,1,2,…,
(12)
где b ( y ; np ) – функция биномиального распределения со случайной величиной y и параметром p . Но n , доступные целевые сайты, являются большой константой. PGF и среднее значение равны
ϕ (θ) = (1 − p + pθ) n, ϕ ′ (1) = np.
(13)
Обратите внимание, что случайная величина y начинается с 0, а θ является фиктивной переменной [4] PGF.При низких значениях np , например np = 1, распределение широкое, с двумя пиками при y = 0 и y = 1. Это означает, что наиболее вероятным результатом будет 0 или только 1 попадание [ 10]. Случаи для np = 1 и 2, при b (0; p ) = e −1 и e −2 , обсуждались выше как доли «несвязанных нейронов» при этих средних значениях.
Простой биномиальный PGF в (13) и его распределение отличаются от распределения по размерам FFST в других аспектах, помимо сходства во фракциях e −1 и e -2 .Простое биномиальное распределение предназначено для случайных совпадений, потому что оно не имеет ничего общего с размером агрегатов или полинейронов, поскольку гелеобразования не происходит. Эта схема «ноль или один», предложенная для случайных совпадений при связывании корковых нейронов мыши [10], фактически соответствует принципу каскадной формулировки древовидного соединения некортикальных нейронов [4], который также используется в нынешняя трактовка допущения без кольца до предела максимального размера дерева.
Более поздняя оценка – это узкий пик на np = 5 для связывания двух соседних кортикальных нейронов [14].Это означает, что распределение достигает пика около y = 5, но пик y = 0 больше не имеет значения. То есть при ожидаемых 5 связях между двумя корковыми нейронами практически нет шансов на «отсутствие попадания». Эти вероятностные аргументы предполагают, что соединение корковых нейронов гораздо более упорядочено или структурировано, чем в начальной фазе объемной древовидной связи.
В отличие от простого биномиального распределения вероятностей, распределения разветвленных цепей по размеру для f = 3 или более узкие при низких значениях β , расширяются при увеличении значений β и достигают максимума в точке геля [ 4], когда β = 1.
Его можно дополнительно упростить, если предположить, что синапсы, сформированные на твердом шаре, полностью представляют собой двойные синапсы формы Ω / V по следующим причинам. Во-первых, грубые, колючие и более многочисленные ветви дендритов обеспечивают условия, необходимые для образования двойных синапсов. Во-вторых, даже при гладкой и менее активной поверхности сомы соединения A-S могут стабилизироваться с помощью таких двойных связей. Все связи Ω / V в твердом шаре предназначены для обеспечения «скелета» мозга, сохраняющегося на протяжении всей жизни животного-хозяина [9].
4.2. Слой софтбола
Помимо длинных тонких аксонов, имеется толстый слой за пределами хардбола с радиусом R . 2 от центральной сомы, в основном состоит из гибких и дистальных частей ветвей дендритов. Входящие аксоны, проходящие через это гибкое лентообразное облако, имеют нестационарные цели для контакта. Соединения с этой областью софтбола выполняются с помощью нетривиальных избыточных ссылок X . Данный нейрон имеет до 10000 контактных участков для 10000 аксонных пресинапсов от других нейронов.Если синаптическая плотность (в количестве синапсов на единицу объема) одинакова как в твердой, так и в софтбольной областях, то
(R23 − R13) R13 = (f − 2) 2,
(14)
где f = 10000. А 2 – количество синапсов формы Ω / V , подключенных к меньшему жёсткому диску. Результат просто R 2 > 17 R 1 , что легко достижимо для удовлетворения этого большого числа [11] f .
5. Выводы
Для сравнения с другими статистическими моделями FFST предоставляет древовидные параметры, такие как k (абстрактная концепция k -кратного сложения в PGF) и k + 2 (как вес -средний DP и количество поколений в делениях клеток) на различных стадиях сшивания. Индекс сшивания составляет β 1 для линейного роста прегеля; β = 1 в точке геля и β = 2 при максимальном размере дерева. Когда 2 < β < f , происходит обширное образование кольца, что соответствует наблюдаемому диапазону количества синапсов на нейрон.
Кортикальные нейроны человека более однородны, менее плотны в синапсах и более упорядочены в их связях, чем хорошо изученная кора головного мозга гораздо меньшего размера [10, 11]. В коре головного мозга человека эти преимущества выражаются в большей нейропластичности и большей свободе в процессе передачи информации. Низкая плотность синапсов в некортикальных областях означает раннее начало древовидного ветвления, так что массивные, поздно возникающие связи X могут иметь достаточно места для высокой нейропластичности.В этом смысле древовидная модель, предложенная здесь, ведет себя как «поддерживающая» система – во многом как скелеты животных, обеспечивающие поддержку своим телам хозяина с помощью мускулов и органов.
Среда для нейронов хорошо диспергирована глиевыми клетками и другими компонентами смеси. Рост мозга с точки зрения объема мозга или плотности синапсов следует общей кривой развития геля ((7 *)). Другая кривая развития β в зависимости от времени, в месяцах до и после рождения, резко возрастает до максимума f через 8 месяцев после рождения.После этого она снижается и стабилизируется на уровне f /2 и продолжается до очень зрелого возраста 70 лет [9]. Эти всплески и спады не влияют на форму кривой роста, поскольку значения β выражаются в тысячах.
Статистическая модель для геля максимального дерева приводит к физической модели, в которой все нейронные единицы полностью связаны Ω / V -двойными синапсами в области жесткого шара, что составляет 3 типа и 3 формы наблюдаемых синапсов. Во внешней области софтбола очень избыточны, гибки, доступны и нейропластичны признаки синапсов, связанных X .В головном мозге двойные синапсы присутствуют в гораздо меньшем количестве, чем связи X , но близнецы, очевидно, более заметны и легко идентифицируются [8, 11, 13].
Возможно, самый простой мозг – это мозг C. elegans [15], в котором большой сенсорный нейрон имеет только одну пару дендритных ветвей в форме «подковы». Таким образом, предсказание «одно сцепление, двойные синапсы» от FFST справедливо даже для этого примитивного животного. У высших животных наблюдение двойных синапсов [8, 15] указывает на то, что они являются реликтами древовидной структуры.
Дополнительный материал
Молекулярно-массовое распределение (MWD) поликонденсации мономеров с разветвленной цепью типа RA f . Здесь f – количество функциональных групп или «функциональность» группы A. Математически эта широко цитируемая функция распределения трактуется как распределение степенного ряда и составное распределение, что обеспечивает простую концепцию; то есть однопараметрические выражения числовых и средневзвешенных «степеней полимеризации» (DP) достаточны для создания полного MWD для разветвленных полимеров.Более того, используя каскадную формулировку, включающую функционалы и функции, производящие вероятности (PGF), это распределение может быть расширено до конечных систем.
Благодарности
Авторы благодарят следующих друзей и коллег за их помощь в подготовке статьи и за их фундаментальные и энергичные обсуждения этой древовидной модели: Димитрис Аргиропулос, Альберт Чанг, Джордж Клетецка, К.С. Ван и Александр К. Ян.
Ссылки
1. Флори П.Дж. Основы химии полимеров .глава 9. Итака, штат Нью-Йорк, США: Издательство Корнельского университета; 1953. [Google Scholar] 2. Stockmayer WH. Теория распределения молекул по размерам и гелеобразования в полимерах с разветвленной цепью. Журнал химической физики . 1943; 11 (2): 45–55. [Google Scholar] 3. Ян Ж.Ф. Новый вывод о распределении молекулярных размеров в нелинейных полимерах. Макромолекулы . 1978. 11 (4): 648–649. [Google Scholar] 4. Ян Ж.Ф. Гелеобразование в конечных поликонденсационных системах. Журнал химической физики .1983; 78 (11): 6893–6896. [Google Scholar] 5. Ян Ж.Ф. Кинетика делигнификации: молекулярный подход. Наука . 1982; 215 (4538): 1390–1392. [PubMed] [Google Scholar] 7. Соба П., Чжу С., Эмото К. и др. Сенсорным нейронам дрозофилы требуется Dscam для самозащиты дендритов и правильной организации дендритного поля. Нейрон . 2007. 54 (3): 403–416. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 9. Huttenlocher PR. Синаптогенез в коре головного мозга человека. В: Доусон Г., Фишер К.В., редакторы. Поведение человека и развивающийся мозг . глава 4. Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Guilford Press; 1994. С. 137–153. [Google Scholar] 10. Брайтенберг В., Шуц А. Анатомия коры головного мозга . Берлин, Германия: Springer; 1991. [Google Scholar] 11. Murre JMJ, Прочный DPF. Связность мозга: многоуровневый количественный анализ. Биологическая кибернетика . 1995. 73 (6): 529–545. [PubMed] [Google Scholar] 12. Sakai KL. Овладение языком и развитие мозга. Наука .2005. 310 (5749): 815–819. [PubMed] [Google Scholar] 13. Karube F, Kubota Y, Kawaguchi Y. Разветвление аксонов и фенотипы синаптических бутонов в подтипах ГАМКергических непирамидных клеток. Журнал неврологии . 2004. 24 (12): 2853–2865. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 14. Фельдман Д.Е., Брехт М. Карта пластичности соматосенсорной коры. Наука . 2005. 310 (5749): 810–815. [PubMed] [Google Scholar]10 лучших комнатных деревьев для более счастливого дома
Катаржина БялашевичGetty Images
Больше – не всегда лучше, но когда дело доходит до комнатных деревьев, пышная листва и толстые листья непревзойденны.Добавление одного из них мгновенно меняет внешний вид комнаты. На самом деле – недавнее исследование связывало уход за комнатными растениями со снижением психологического и физиологического стресса, а одно известное исследование НАСА показало, что многие популярные виды могут помочь очистить воздух.
Когда вы собираете дерево, подумайте, где вы хотите разместить новую пристройку (солнечная, влажная ванная или выходящий на север подъезд?) И что соответствует вашему собственному стилю садоводства. (Небрежные поливальщики, познакомьтесь с юккой.Умеренные садоводы, попробуйте денежное дерево.) Из этих 10 популярных видов, полюбившихся как ботаникам, так и декораторам, по крайней мере один будет соответствовать всем требованиям.
1 Фиговый лист Fiddle Leaf (Ficus lyrata)
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Это ультрамодное растение постоянно появляется в дизайнерских журналах и на шикарных фотографиях в Instagram, благодаря его широким текстурированным листьям. Молодые растения имеют густую листву, но с возрастом она расширяется и становится более «древовидной».«Дайте ему яркий непрямой свет – идеально подходит окно, выходящее на восток. Поливайте, когда верхний дюйм почвы высохнет, полейте, пока вода не начнет выходить из дна горшка, а затем дайте ему высохнуть снова.
СВЯЗАННЫЕ С: 5 ошибок, которые вы делаете со своим Fiddle-Leaf Fig
2 Каучуковое растение (Фикус эластичный)
3 Каламондин Апельсиновое дерево (цитрусовый митис)
4 Нефритовое растение (Crassula argentea)
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Все начинается с малого, но со временем у этого суккулента развиваются толстые древесные стебли, и он превращается в миниатюрное деревце высотой 3 фута (или больше).Сажайте в хорошо дренирующуюся смесь и стремитесь к теплым и сухим условиям. Согласно The Old Farmer’s Almanac , цель – влажная, но не влажная почва – сморщенные или коричневые листья сигнализируют о том, что вы не справляетесь с h3O.
5 Салон пальмы (Chamaedorea elegans)
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Если вам нужно вдохнуть немного жизни в темную столовую, вот ваше решение. Проверенные на практике доильные пальмы могут выдерживать периодический полив и условия низкой освещенности, включая окна, выходящие на север.Бонус: в них разрешено проживание с домашними животными, подтверждает ASPCA.
6 Тупая трость (Диффенбахия)
7 Плачущий инжир (Ficus benjamina)
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Классический фикус прижился по какой-то причине – он более устойчив к слабому освещению, чем другие комнатные деревья, и ему достаточно умеренного полива. Если вы заметили значительное опадание листьев, это, вероятно, связано с внезапным изменением температуры или света, сообщает Ботанический сад Миссури.
8 Юкка (Yucca elephantipes)
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Этот уроженец пустыни с колючей структурной листвой предпочитает как можно больше солнечного света. Возрадуются и забывчивые поливальники: он чрезвычайно устойчив к засухе и требует лишь нечастого полива.
9 Гвианский каштан (Pachira aquatica)
КУПИТЬ СЕЙЧАС
С другой стороны, Pachira процветает в более болотистых условиях, как и его первоначальный дом в южноамериканских водно-болотных угодьях.Он может переносить чрезмерный полив, если есть хороший дренаж, и любит яркий непрямой свет. Обычно вы найдете его в продаже с плетеным стволом под названием «денежное дерево» из-за его случайных ассоциаций в Восточной Азии.
10 Зонтичное дерево (Schefflera arboricola)
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Этот парень может вырасти до 8 футов внутри, если вы дадите ему достаточно света – слишком мало, и стебли могут выглядеть длинноногими и редкими. Сделайте ошибку в пользу недостаточного полива по сравнению с чрезмерным поливом, который может вызвать потерю листьев и корневую гниль.
СВЯЗАННЫЕ: 9 комнатных растений, которыми можно полностью пренебречь
Кэролайн Пикард Редактор здоровья Кэролайн – редактор по вопросам здоровья на сайте GoodHousekeeping.com, освещающий новости о питании, фитнесе, благополучии и другие новости об образе жизни.Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io
.