Научно-популярная библиотека на «Элементах» В. Н. Тутубалин и др. Математическое моделирование в экологии: Историко-методологический анализ. Книга о реальной эффективности применения математических моделей в экологии и других науках, о «колодках мышления» и о чернобыльской катастрофе.

Нобелевские премии -- 2014

17.10.2014

Слева: здание Nobel Forum, в котором заседает Нобелевская ассамблея Каролинского института (Nobel Assembly at Karolinska Institutet) и происходит объявление лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине. Справа: здание Шведской королевской академии наук, где объявляют лауреатов Нобеле вских премий по физике и химии. Фото с сайтов himetop.wikidot.com и kva.se

Три естественнонаучных премии 2014 года получили американо-британский нейрофизиолог Джон О'Киф и его коллеги из Норвегии Мэй-Бритт Мозер и Эдвард Мозер -- <<за открытие клеток навигационной системы мозга>>, японские физики Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура -- <<за изобретение эффективных голубых светоизлучающих диодов, позволившее создать яркие и экономичные источники белого света>>, а также американцы Уильям Мёрнер и Эрик Бетциг и немец Штефан Хелль -- <<за разработку флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения>>.

Как всегда, в первый понедельник октября из Стокгольма начали поступать сообщения о присуждении Нобелевских премий 2014 года. Первыми стали известны лауреаты в номинации <<физиология и медицина>>, на следующий день -- по физике, и еще днем позже -- по химии.

Физиология и медицина: Мозг и пространство

В соответствии с завещанием Альфреда Нобеля, премии в первой номинации присуждала Нобелевская ассамблея Каролинского института (Karolinska Institutet) -- одного из крупнейших медицинских университетов Европы, основанного указом шведского короля Карла XIII в 1810 году. В ней пятьдесят профессоров, которые голосуют на основе рекомендаций Нобелевского комитета (см. Nobel Committee for Physiology or Medicine), включающего только пять ученых. 6 октябр я его секретарь Горан Ханссон (Go:ran K. Hansson) назвал имена троих нейрофизиологов, награжденных <<за открытие клеток навигационной системы мозга>>.

Половину денежной премии в 8 миллионов крон получил 75-летний профессор лондонского Университетского колледжа Джон О'Киф (John O'Keefe), который родился в США, учился в Канаде и сделал научную карьеру в Англии. Вторую половину разделили профессора Норвежского университета науки и технологии в Тронхейме Мэй-Бритт Мозер (May-Britt Moser) и Эдвард Мозер (Edvard Ingjald Moser), которые также совместно возглавляют входящий в состав университета Институт системной неврологии Кавли (Kavli Institute for Systems Neuroscience). Они оказались четвертой супружеской парой, когда-либо удостоенной Нобелевской премии, и второй -- в своей номинации. Эти трое исследователей пополнили список из 204 ученых, отмеченных в 1901-2013 годах в ходе 105 присуждений Нобелевской премии по физиологии или медицине. Мэй-Бритт -- одиннадцатая женщина, награжденная в этой номинации.

Лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине 2014 года (слева направо: Джон О'Киф, Мэй-Бритт Мозер, Эдвард Мозер). Изображение с сайта nobelprize.org

Имена награжденных не оказались неожиданными. Их результаты давно признаны крупнейшим вкладом в современную нейрофизиологию. В 2013 году супругов Мозер удостоили премии Луизы Гросс Хорвиц (The Louisa Gross Horwitz Prize), с 1967 года ежегодно присуждаемой Колумбийским университетом за исследования по биологии и биохимии. Эту награду считают надежным предиктором визита в Стокгольм. На сегодняшний день почти половина ее лауреатов -- 47 человек из 95 -- впоследствии получили и Нобелевские п емии.

Открытия новых лауреатов позволили понять, какие структуры мозга млекопитающих распознают положение тела в пространстве и ориентацию во время движения. В их основу легли многолетние эксперименты на крысах и мышах, начатые О'Кифом в Лондоне в конце 1960-х годов. Тогда считали, что животные действуют под прямым влиянием сигналов, получаемых от органов чувств. Однако существовала и альтернативная теория, предложенная в 1948 году американским психологом Эдвардом Толменом (см. обзор Sheri J. Y. Mizumori, 2006. Hippocampal place fields: A neural code for episodic memory?). Толмен пришел к выводу, что в мозгу животных формируются когнитивные карты (cognitive maps) окружающей обстановки, которые и служат основой поведения. Однако Толмен не мог сказать, какая зона мозга строит эти карты и как они работают.

Подступиться к решению этой задачи стало возможно в конце 1950-х годов, когда появилась техника мониторинга активности нейронов с помощью вживленных микроэлектродов. Ее и задействовал О'Киф. Его эксперименты показали, что за анализ информации о пространственном местоположении отвечают некоторые клетки гиппокампа -- парного участка архикортекса (старой коры головного мозга). Тогда уже было изве тно, что гиппокамп исполняет важнейшую роль в процессах запоминания и обучения. О'Киф и его коллеги обнаружили в гиппокампе пирамидальные нейроны, которые возбуждаются, лишь если подопытные животные оказываются в определенных участках окружающего пространства (``place fields''). О'Киф предположил, что именно они и служат основой пространственного картирования, о котором писал Толмен. Их назвали нейронами места (place cells).

О'Киф предположил, что эти клетки хранят информацию о тех или иных <<метках>> пространственного окружения, которые животные воспринимают преимущественно с помощью зрения. Каждому положению животного отвечают определенные сети возбужденных клеток, сохраняющие стабильность до тех пор, пока животное находится в данном месте. При перемещении животного эти сети изменяются, формируя новые пространственные карты. Когда крысу возвращали на прежнее место, то восстанавливалась и исходная сеть возбужденных клеток.

Следующий шаг сделали супруги Мозер. В 1996 году они работали в лаборатории О'Кифа, где освоили его методику регистрации нейронной активности. В 2005 году они обнаружили, что по соседству с гиппокампом, в энторинальной коре (см. Entorhinal cortex) головного мозга, имеются нейроны, которые также участвуют в картировании окружающей среды. Они получают информацию от участков мозга, связанных с сенсорными органами, и благодаря этому реагируют на изменения положения головы и тела животного. И х называют grid-нейронами (grid cells) и на русский еще переводят как решетчатые нейроны или нейроны координатной сетки. Это связано с тем, что grid-нейроны возбуждаются, когда животное исследует пространство вокруг себя, причем области возбуждения этих нейронов образуют близкую к правильной треугольную решетку (рис. 1). В 1996 году их чисто теоретически предсказал американский нейрофизиолог Уильям Келвин (William H. Calvin), а экспериментально обнаружили супруги Мозер и их коллеги. Эти клетки обмениваются сигналами с клетками места, находящимися в гиппокампе. Позднее недалеко от энторинальной коры открыли аналоги решетчатых нейронов, которые тоже общаются с гиппокампом. Эта система и осуществляет динамическое картирование окружающей среды, некогда предсказанное Толменом.

Рис. 1. Области возбуждения клеток места (слева) и решетчатых нейронов (справа). Черные линии показывают траекторию крысы, которая изучала окружающее пространство; красными точками отмечены места, в которых возбуждались нейроны. Рисунок из статьи Edvard I. Moser, Emilio Kropff and May-Britt Moser, 2008. Place Cells, Grid Cells, and the Brain's Spatial Representation System

Открытия новых лауреатов важны не только для фундаментальной науки. Нейрофизиологи полагают, что навигационные системы мозга млекопитающих и человека достаточно похожи. Давно известно, что энторинальная кора повреждается на ранних стадиях болезни Альцгеймера. Изучение особенностей ее функционирования обещает дать важную информацию для борьбы с этим заболеванием и прочими нейродегенеративными расстройствами.

Физика: Вся сила в светодиодах

Нобелевская премия по физике тоже не оказалась неожиданной. В 2011-13 годах ее присуждали за чисто фундаментальные исследования в области физики и космологии. Можно было предположить, что Шведская королевская академия наук на этот раз отдаст должное исследованиям прикладного характера, что она сделала в 2007, 2009 и 2010 годах. Так и случилось. 7 октября непременный секретарь Академии Стаффан Нормарк (Staffan Normark) объявил, что премия 2014 года присуждена <<за изобретение эффективных голубых светоизлучающих диодов, позволившее создать яркие и экономичные источники белого света>>. Премии удостоились японские физики Исаму Акасаки (Isamu Akasaki) и Хироси Амано (Hiroshi Amano) из Нагойского универ ситета, а также Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura), который после ухода из частной фирмы не смог найти работу в японской университетской системе и вот уже 15 лет профессорствует в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Они получили 108-ю по счету Нобелевскую премию по физике, пополнив прежний список из 196 лауреатов.

Лауреаты Нобелевской премии по физике 2014 года (слева направо: Исаму Акасаки, Хироси Амано, Сюдзи Накамура). Фотографии из сообщения о вручении премии по физике с сайта журнала Science

Светоизлучающие диоды, или просто светодиоды, -- это полупроводниковые устройства, преобразующие энергию электрического тока в световое излучение. Этот эффект называется электролюминесценцией. В 1907 году его впервые наблюдал в экспериментах с прохождением тока через кристалл карбида кремния ассистент Гульельмо Маркони и сам впоследствии крупный изобретате ь-радиотехник Генри Джозеф Раунд (Henry Joseph Round), а спустя шестнадцать лет независимо переоткрыл сотрудник Нижегородской радиолаборатории Олег Лосев, который, как сейчас ясно, подошел вплотную к изобретению светодиода (см. статью N. Zheludev, 2007. The life and times of the LED -- a 100-year history).

Работа светоизлучающих диодов обусловлена процессами в зоне контакта полупроводников с дырочной и электронной проводимостью -- так называемые p-n-переходы, открытые в 1939 году американским инженером Расселом Олом (Russell Ohl). На p-n-переходе возникает электрическое поле, которое создает потенциальный барьер, препятствующий перетеканию электронов в область с дырочной проводимостью, а дырок -- в электронную. При нало жении внешнего поля со знаком <<минус>> на электронной области высота барьера снижается, поэтому электроны и дырки начинают мигрировать сквозь переход навстречу друг другу. Через миллионные доли секунды (или еще быстрее) они рекомбинируют, излучая кванты света. Спектральный состав излучения определяется типом полупроводника. Светодиоды на основе арсенида галлия генерируют инфракрасное и красное излучение, фосфида галлия -- желтое и зеленое. Приборы на базе нитрида галлия дают голубое, синее и ультрафиолетовое излучение. Первый в& nbsp;мире красный светодиод изобрел американский физик Ник Холоньяк еще в 1962 году, однако голубые светодиоды появились только спустя три десятилетия.

В полупроводники для создания участков с различными типами проводимости вводят специальные добавки. Так, для получения электронной проводимости нитрид галлия можно легировать кремнием, а для получения дырочной -- магнием. Для создания эффективных светодиодов необходимо выращивать бездефектные кристаллы базисного полупроводника, а затем легировать их нужными добавками и в нужных пропорциях. Для нитрида галлия это весьма сложно, поэтому технологии производства светодиодов на его основе появились довольно поздно. Исаму А касаки начал работать с этим веществом в 1974 году. К середине 1980-х годов он, Хироси Амано и их коллеги разработали недорогой способ получения кристаллов нитрида галлия с высокими оптическими качествами. Для этого они воспользовались методом осаждения вещества на подложку из парогазовой фазы, созданным в перво половине 1970-х. Сходную методику позднее изобрел и Накамура, работавший тогда в японской компании Nichia Chemical Industries. К началу 1990-х годов команды Акасаки и Накамуры разработали технологии получения сплавов нитрида галлия с алюминием или индием и применили их для получения <<сандвичей>> из нескольких полупроводников с разными типами проводимости (так называемых полупроводниковых гетероструктур). Именно на базе гетероструктур обе группы в первой половине 1990-х создали голубые светодио ы, которые освоила полупроводниковая индустрия.

Рис. 2. Сверхъяркие голубые светодиоды теперь используются чуть ли не повсеместно. Изображение с сайта linustechtips.com

Устройства на голубых светодиодах распространены очень широко. Их, вместе с диодами, дающими другие цвета, используют в полноцветных дисплеях и осветительных приборах (рис. 2). Голубые светодиоды служат также основой светильников иного типа -- они возбуждают своим излучением молекулы фосфорных соединений, а те испускают красные и зеленые фотоны, которые смешиваются с голубыми и дают белый свет. Такие светильники обеспечивают световой поток до 300  люменов на ватт электрической мощности (для ламп накаливания этот показатель в лучшем случае составляет 16-17 лм/Вт), а их КПД может превышать 50%. В производстве они дороже лампочек с вольфрамовыми нитями и газосветных ламп, но их стоимость быстро падает, а доступность растет. Поэтому работы новых нобелевских лауреатов представляют собой не только крупное научно-технологическое достижение, но и реальный инструмент глобальной экономии энергии. Сейчас на освещение тратится 20% мировых электрических мощностей, однако ассовое применение светодиодов может уменьшить эту долю до 4%.

Химия: Микроскопия без берегов

Общее число лауреатов Нобелевской премии по химии заметно меньше, чем в двух других номинациях. С 1901 по 2013 год она присуждалась 106 раз 169 ученым (причем не все они были химиками). В 2014 году к ним прибавились трое лауреатов, награжденных <<за разработку флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения>>. Интересно, что все они занимают и административные должности. Это руководитель химического факультета Стэнфордского университета Уильям Мёрнер (William E. Moerner), заведующий лабораторией в исследовательском кампусе Медицинского института Говарда Хьюза в штате Вирджиния Эрик Бетциг (Eric Betzig) и уроженец Румынии Штефан Хелль (Stefan Hell), директор Института биофизической химии Общества Макса Планка в Гёттингене и заведующий отделением в Немецком центре по изучению рака (DKFZ) в Гейдельберге.

Лауреаты Нобелевской премии по химии 2014 года (слева направо: Эрик Бетциг, Штефан Хелль, Уильям Мёрнер). Изображение с сайта nobelprize.org

Работы новых лауреатов лежат на стыке биохимии, физической оптики и молекулярной биологии. Они привели к появлению двух новых методов оптической микроскопии, позволивших преодолеть так называемый дифракционный предел микроскопических наблюдений, который в 1870-80 годах установил (сначала экспериментально, а после и теоретически) немецкий физик Эрнст Карл Аббе. Аббе показ л, что волновая природа света не позволяет до бесконечности улучшать разрешающую способность оптических приборов. В частности, из его работ следует, что минимальный размер деталей, доступных наблюдению в классический оптический микроскоп, равен частному от деления половины длины световой волны на коэффициент преломления среды, которая заполняет пространство между объективом микроскопа и объектом наблюдения. На практике этот коэффициент обычно не превышает 1,5-1,6, и потому предел разрешающей способности микроскопа соответс вует одной трети длины световой волны. Поскольку человеческий глаз не воспринимает волны короче 380-400 нанометров, возможности стандартной оптической микроскопии ограничены наблюдением объектов, размеры которых превышают 130-140 нанометров. Этого достаточно для бактерий, клеток и даже крупных клеточных органелл, таких как митохондрии, но слишком мало для микроскопического исследования вирусов, не говоря уже о белковых молекулах.

В 1980-90 годы ученые нашли ряд возможностей улучшить разрешение оптических приборов, применяемых для исследования микромира. Конфокальные и мультифотонные (Multiphoton microscopy) системы позволили уменьшить минимальный размер различимых объектов примерно вдвое, а сканирующие микроскопы ближнего поля -- даже десятикратно. Однако микроскопия ближнего поля имеет много ограничений и не может претендовать на широкую применимость. Две технологии оптической микроскопии, отмеченные Нобелевской премией, не только обеспечивают сверхвысокое разрешение, но и могут применяться для наблюдения большого разнообразия объектов. Благодаря им и другим подобным методам оптическая микроскопия быстро превращается в наноскопию.

Обе технологии используют опорные сети, состоящие из светящихся молекул. Такие сетки создаются и работают по-разному, но в обоих случаях их элементы регистрируются независимо друг от друга. Поэтому информация с сеток считывается без оглядки на дифракционный предел, что и делает новые методы практически универсальными.

Метод Штефана Хелля основан на так называемом стимулированном истощении эмиссии (Stimulated Emission Depletion, STED). Исследуемый объект метят молекулярными маркерами, способными испускать световые кванты (флуоресцировать) под действием лазерного излучения (таким объектом может быть молекула ДНК, а метками -- флуоресцентные антитела). Однако эти же молекулы можно заставить испускать с некоторой задержкой и фотоны с большей длиной волны, если облучить их другим лазером с должным образом подобран ыми характеристиками. Пусть первый лазер создает на поверхности образца круглое световое пятно, а лучи второго фокусируются в кольце, накрывающем весь этот круг кроме центра. Метки в центральной зоне будут светиться на одной длине волны, а метки внутри кольца -- на другой, гораздо большей (это и есть истощение флуоресцентной эмиссии). Если настроить приемную систему микроскопа на регистрацию лишь коротковолновых фотонов, участки с истощенной эмиссией как бы погаснут.

Эту систему можно превратить в сканирующий микроскоп, если направлять лазерные лучи в разные участки объекта, регистрировать сигналы от светящихся зон и обрабатывать на компьютере. Если метки плотно покрывают поверхность объекта, то картинки, полученные в ходе такого сканирования, воспроизведут его структуру. Степень разрешения такого прибора определяется размерами зон с неподавленной эмиссией, которые в принципе могут быть даже нанометровыми.

Хелль разработал теорию своего метода в 1993-94 годах, а в 1999 году продемонстрировал его на практике. Сначала технология STED была немногим лучше конфокальных микроскопов. Сейчас на заводских приборах она обеспечивает разрешение от 30 до 80 нанометров, а в эксперименте -- два с половиной нанометра (рис. 3).

Рис. 3. Фотография одного и того же объекта конфокальным микроскопом (слева) и STED-системой (справа). Длина масштабной линейки 1 мкм, длина масштабных линеек во врезах 250 нм. Изображение из статьи Benjamin Harke, Jan Keller, Chaitanya K. Ullal, Volker Westphal, Andreas Scho:nle and Stefan W. Hell, 2008. Resolution scaling in STED microscopy

Второй метод называется PALM, Photoactivated Localization Microscopy. Его главным разработчиком признан Эрик Бетциг (хотя почти такой же вклад внес и его коллега по Институту Хьюза Харальд Гесс (Harald F. Hess)). Впервые эта технология была продемонстрирована в 2006 году. Третий лауреат, Уильям Мёрнер, оптической микроскопией не занимался. Однако PALM использует белки, которые под действием синего или ультраф иолетового света испускают яркое зеленое свечение. Эти так называемые зеленые флуоресцентные белки (Green fluorescent protein, GFP) были впервые выделены из тканей медуз вида Aequorea victoria, а позднее найдены и у других морских беспозвоночных (их открытие было отмечено Нобелевской премией по химии 2008 года). Мёр ер в 1989 году первым в мире изыскал возможность измерить поглощение света одной-единственной молекулой, а через 8 лет открыл способ управлять флуоресценцией отдельных GFP-молекул с помощью лазерного излучения.

Открытием Мёрнера воспользовались Бетциг с коллегами для разработки технологии PALM. Она основана на использовании лазерного излучения с длиной волны, необходимой для возбуждения зеленых флуоресцентных белков. Образец многократно облучают очень слабыми лазерными импульсами, содержащими небольшое число фотонов. Эти фотоны заставляют светиться белковые молекулы -- опять таки, в малом количестве. Поскольку свет случайным образом выбирает эти молекулы на поверхности объекта довольно большой протяженности, почти все они о казываются отделенными друг от друга расстояниями, превышающими предел Аббе. Положение каждого светящегося центра можно зарегистрировать с большой точностью с помощью оптического микроскопа. По отдельности такие картинки не слишком информативны, однако компьютерный анализ всех изображений, который делается на основе вероятностных алгоритмов, позволяет восстановить структуру исходного образца. Сегодня PALM обеспечивает разрешение вплоть до 20 нанометров, и, скорее всего, это еще не предел (рис. 4).

Рис. 4. Изображение актинового цитоскелета живой клетки. Центральная часть изображения сделана по технологии PALM. Рисунок с сайта cfn.kit.edu

В заключение стоит отметить, что STED и PALM отнюдь не единственные системы оптической супермикроскопии, однако именно на них упала благодать Нобелевской премии. Почему именно -- тайна сия велика есть.

Алексей Левин

Эта новость на «Элементах»
 

Предыдущие новости

16.10 У аспидистр открыт вариант опыления, раньше не встречавшийся у цветковых растений

Растения рода Aspidistra из семейства спаржевых интересны большим разнообразием формы и строения цветка. Однако наши знания об их опылении исчерпываются всего несколькими видами. Растения недавно открытого вида Aspidistra xuansonensis из Северного Вьетнама опыляются самками мух-галлиц, которые откладывают яйца внутрь обоеполого цветка. Развивающиеся личинки питаются пыльцой, после чего выползают из цветка, чтобы окуклиться. Такое сочетание черт уникально для опыления не только аспидистр, но и вообще цветковых растений.

15.10 Шимпанзе учатся друг у друга

Международная команда ученых представила доказательный пример существования социального обучения -- передачи знаний от одной особи к другой -- у животных в дикой природе. Исследование основывалось на многолетних наблюдениях за шимпанзе в заповеднике в Уганде. Ученые привели хорошо документированные свидетельства передачи новой технологии от одной особи к другой, показав на статистических моделях, что спонтанное обретение новой технологии практически исключено.

14.10 Синтезирован гексакарбонил сиборгия, самое сложное химическое соединение с трансактиноидом

Международный коллектив ученых синтезировал и исследовал гексакарбонил сиборгия, Sg(CO)₆, -- соединение нестабильного элемента-106 с монооксидом углерода, -- а также сравнил его с аналогичными соединениями нестабильных изотопов молибдена и вольфрама, гомологов сиборгия. Поскольку в химических свойствах трансактиноидов (элементов с атомным номером выше 103) наиболее сильно проступают эффекты теории относительности для внутренних электронов, их изучение позволяет уточнить всю теорию расчета электронной стру туры тяжелых атомов.

13.10 Паразитический гриб избирательно зомбирует муравьев

Паразитический гриб Ophiocordyceps unilateralis развивается в муравьях-древоточцах Camponotus castaneus и C. americanus, обитающих в Южной Каролине (США). У зараженных муравьев меняется поведение, и в итоге они умирают, накрепко вцепившись челюстями в ветки, что способствует распространению спор паразита. Исследование трех видов зараженных муравьев показало, что воздействие паразита на нервную систему хозяина является видоспецифичным: по-видимому, оно подлаживается под биохимические особенности мозга жертвы.

10.10 Новые датировки состарили наскальную живопись Индонезии

Археологи применили новый метод для датировок наскальной живописи в знаменитых пещерах острова Сулавеси в Индонезии. Оказалось, что кальцитовые бляшки, образовавшиеся поверх древних рисунков, имеют возраст около 40 тысяч лет, то есть сами рисунки никак не моложе этого времени. Обобщив данные по возрасту известных наскальных рисунков в Европе и Азии, ученые заключили, что палеохудожники Юго-Восточной Азии не отставали от своих европейских современников, практикуя так же, как и они, сложную предметную живопись.

09.10 Бабочки монархи учились летать в Мексике

Бабочки монархи знамениты своими дальними путешествиями: эти легкие создания каждую осень летят из Канады в Мексику, преодолевая расстояние в три тысячи километров. Но как появилась эта их удивительная особенность, гибельная для большинства особей? Генетический анализ показал, что длительные миграции появились на основе коротких, изначально характерных для популяций североамериканских субтропиков. Направленное изменение одного лишь гена способствовало укреплению мышц крыльев и позволяло выполнять всё более далекие перел ты.

08.10 Для кого поют зимой наши птицы?

Жизнь певчих птиц, населяющих леса и луга Европы, изучена совсем неплохо. Однако каждую осень многие пернатые покидают наши сады и парки, переселяясь на зимовку в труднодоступные регионы Африки, Азии и Ближнего Востока, где не так просто организовать стационарные исследования. Изучению поведения певчих птиц на африканских зимовках посвятила свою работу зоолог из Кембриджского университета Марджори Соренсен. Она исследовала пение двух видов птиц -- дроздовидной камышевки и пеночки-веснички -- на юге Замбии.

07.10 Групповой отбор помогает социальным паукам адаптироваться к местным условиям

Уже несколько десятилетий среди биологов не утихают споры о реальности группового отбора и его значимости для эволюции. Продолжительные эксперименты на социальных пауках Anelosimus studiosus показали, что у этого вида действительно имеет место избирательное выживание и избирательное размножение групп (колоний) в зависимости от их наследственных свойств, то есть групповой отбор в чистом виде.

06.10 Мыши с человеческим вариантом <<гена речи>> быстрее переключаются между разными формами обучения

Foxp2 -- так называемый <<ген речи>> -- первый из обнаруженных генов, непосредственно влияющих на речевую функцию. В работе, недавно опубликованной в журнале PNAS, исследовались способности к обучению у мышей, которым в ген Foxp2 были внесены характерные для человека замены. Было выявлено, что мыши с <<очеловеченным>> Foxp2 способны быстрее переключаться с декларативного на процедурное обучение. Возможно, такая способность оказалось важным базисом для последующего развития языка и речи у людей.