Otwór
Pytanie 1. Czym jest selekcja? Hodowla to nauka o tworzeniu nowych i ulepszaniu istniejących odmian rośliny, rasy zwierząt i szczepy mikroorganizmów. Jednocześnie selekcja to proces tworzenia odmian, ras i szczepów. Podstawa teoretyczna
selekcja to kwestia genetyki. Dzięki selekcji około 150 gatunków roślin uprawnych i 20 gatunków zwierząt udomowionych powstały tysiące różnych ras i odmian. Selekcja zastąpiła spontaniczne, codzienne metody utrzymywania i hodowli roślin i zwierząt, stosowane przez ludzi od tysięcy lat.
Pytanie 2. Jak nazywa się rasa, odmiana, szczep?
Rasa, odmiana lub szczep to zbiór osobników tego samego gatunku, sztucznie stworzony przez człowieka i charakteryzujący się pewnymi właściwościami dziedzicznymi. Wszystkie organizmy tego zestawu mają zestaw genetycznie ustalonych cech morfologicznych i fizjologicznych. Oznacza to, że wszystkie kluczowe geny przechodzą do stanu homozygotycznego, a podział nie następuje w ciągu kilku pokoleń. Rasy, odmiany i szczepy są w stanie zmaksymalizować swoje korzystne dla człowieka właściwości tylko w warunkach, dla których zostały stworzone.
Pytanie 3. Jakie znasz podstawowe metody selekcji?
Głównymi metodami selekcji są selekcja i hybrydyzacja.
Hybrydyzacja to ukierunkowane krzyżowanie określonych osobników w celu uzyskania nowych lub utrwalenia niezbędnych cech w celu rozwinięcia rasy (odmiany), która jeszcze nie istnieje lub zachowania właściwości już istniejącego zestawu osobników. Hybrydyzacja może być wewnątrzgatunkowa i międzygatunkowa (odległa).
Pytanie 4. Czym jest dobór masowy, dobór indywidualny?
Selekcję masową przeprowadza się na podstawie cech fenotypowych i zwykle stosuje się ją w uprawie roślin podczas pracy z roślinami zapylającymi krzyżowo. Jeżeli niezbędne cechy populacji (na przykład masa nasion) uległy poprawie, wówczas możemy założyć, że masowa selekcja pod kątem fenotypu była skuteczna.
W ten sposób powstało wiele odmian roślin uprawnych. W przypadku selekcji mikroorganizmów można zastosować wyłącznie selekcję masową.
W przypadku selekcji indywidualnej wybierane są poszczególne osobniki, a potomstwo każdego z nich jest badane i monitorowane przez kilka pokoleń. Umożliwia to określenie genotypów osobników i wykorzystanie do dalszej selekcji tych organizmów, które posiadają optymalną kombinację cech i właściwości przydatnych dla człowieka. W rezultacie uzyskuje się odmiany i rasy o dużej jednorodności i stałości cech, ponieważ wszystkie wchodzące w ich skład osobniki są potomkami niewielkiej liczby rodziców. Na przykład niektóre rasy kotów i odmiany roślin ozdobnych są wynikiem zachowania pojedynczej mutacji (tj. zmienionego genotypu jednego przodka).
Pytanie 5. Jakie trudności pojawiają się podczas wykonywania krzyżówek międzygatunkowych?Materiał ze strony
Krzyżowanie międzygatunkowe jest możliwe tylko dla gatunków bliskich biologicznie (koń i osioł, fretka i norka, lew i tygrys). Jednak nawet w tym przypadku mieszańce, choć charakteryzują się heterozją (tj. lepszymi właściwościami od rodziców), często okazują się niepłodne lub o niskiej płodności. Powodem tego jest niemożność koniugacji chromosomów różnych gatunków biologicznych, w wyniku czego mejoza zostaje zakłócona i nie powstają gamety. Aby rozwiązać ten problem, stosuje się różne techniki. W szczególności, aby uzyskać płodną hybrydę kapusty i rzodkiewki, hodowca G. D. Karpechenko zastosował metodę poliploidyzacji. Nie krzyżował roślin diploidalnych, ale tetraploidalnych. W efekcie w pierwszej profazie mejozy (profaza I) chromosomy należące do tego samego gatunku mogły tworzyć biwalenty. Podział przebiegał normalnie i powstały pełnoprawne gamety. Eksperyment ten stał się ważnym etapem w rozwoju selekcji.
Wybór - nauka o tworzeniu nowych i ulepszaniu istniejących odmian roślin, ras zwierząt i szczepów mikroorganizmów. Podstawy naukowe selekcję sformułował Karol Darwin w swoim dziele „O powstawaniu gatunków” (1859), w którym naświetlił przyczyny i naturę zmienności organizmów oraz ukazał rolę selekcji w tworzeniu nowych form. Ważny krok dalszy rozwój selekcja polegała na odkryciu praw dziedziczności. Świetny wkład w rozwoju selekcji dokonał M. I. Wawiłow, autor prawa szeregów homologicznych w zmienności dziedzicznej i teorii ośrodków pochodzenia roślin uprawnych.
Przedmiot wyboru to badanie w warunkach stworzonych przez człowieka wzorców zmian, rozwoju, transformacji roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Za pomocą selekcji opracowywane są metody oddziaływania na rośliny uprawne i zwierzęta domowe. Dzieje się tak w celu zmiany ich dziedzicznych cech w kierunku niezbędnym dla danej osoby. Dobór stał się jedną z form ewolucji świata roślin i zwierząt. Podlega jednak tym samym prawom, co ewolucja gatunków w przyrodzie selekcja naturalna tutaj częściowo zastąpione sztucznymi.
Teoretyczne podstawy selekcji to genetyka, doktryna ewolucyjna. Używanie teoria ewolucji, prawa dziedziczności i zmienności, doktryna czystych linii i mutacji, hodowcy opracowali różne metody hodowli odmian roślin, ras zwierząt i szczepów mikroorganizmów. Główne metody selekcji obejmują selekcja, hybrydyzacja, poliploidia, mutageneza eksperymentalna, metody inżynierii genetycznej itp.
Główne zadania współczesnej selekcji jest zwiększenie produktywności odmian i ras, przeniesienie ich na bazę przemysłową, tworzenie ras, odmian i szczepów dostosowanych do warunków współczesnego rolnictwo, zapewniając pełną produkcję produkty spożywcze po najniższej cenie itp.
W hodowli można wyróżnić trzy główne działy: hodowlę roślin, hodowlę zwierząt i hodowlę drobnoustrojów.
Pojęcie rasy, odmiany, szczepu
Obiekty i wynik końcowy Proces hodowli to rasa, odmiana i szczep.
Rasa zwierząt- jest to zbiór osobników w obrębie określonego gatunku zwierzęcia, jakby miał genetycznie zdeterminowane stabilne cechy (właściwości i znaki) , wyróżniające go od innych zespołów osobników tego gatunku zwierząt, są stopniowo przekazywane ich potomkom i są wynikiem ludzkiej aktywności intelektualnej. Zwierzęta tej samej rasy są podobne pod względem budowy ciała, produktywności, płodności i koloru. Pozwala to odróżnić je od innych ras. W rasie musi być wystarczająca liczba zwierząt, w przeciwnym razie możliwość stosowania selekcji jest ograniczona, co szybko prowadzi do wymuszonego chowu wsobnego, a w konsekwencji do degeneracji rasy. Oprócz wysokiej produktywności i liczebności rasa musi być dość powszechna. Zwiększa to możliwości tworzenia w nim różnych typów, co przyczynia się do jego dalszego udoskonalania. Wielki wpływ Na kształtowanie się cech skał wpływają naturalne warunki geograficzne - cechy gleb, roślin, klimat, ukształtowanie terenu itp. Kiedy zwierzęta wprowadzane są w nowe warunki naturalne i klimatyczne, w ich organizmach zachodzą zmiany fizjologiczne, które w niektórych przypadkach są głębokie, w innych głębokie. Restrukturyzacja układów organizmu jest tym głębsza, im bardziej większa różnica pomiędzy nowymi i poprzednimi warunkami istnienia. Proces adaptacji zwierząt do nowych warunków życia nazywa się aklimatyzacją i może trwać kilka pokoleń.
Odmiana roślin - grupa roślin uprawnych, które w wyniku selekcji otrzymały określony zestaw cech (przydatne lub dekoracyjne) , które odróżniają tę grupę roślin od innych roślin tego samego gatunku. Każda odmiana rośliny ma niepowtarzalną nazwę i zachowuje swoje właściwości po wielokrotnej uprawie.
Szczep mikroorganizmu - czysta kultura określonego typu mikroorganizmu, którego cechy morfologiczne i fizjologiczne zostały dobrze zbadane. Szczepy można izolować z różnych źródeł (gleba, woda, żywność) lub z jednego źródła różne czasy. Dlatego może mieć ten sam rodzaj bakterii, drożdży, mikroskopijnych grzybów duża liczba szczepy różniące się szeregiem właściwości, na przykład wrażliwością na antybiotyki, zdolnością do tworzenia toksyn, enzymów i innymi czynnikami. Szczepy mikroorganizmów wykorzystywane w przemyśle do mikrobiologicznej syntezy białek (w szczególności enzymów), antybiotyków, witamin, kwasów organicznych itp. są znacznie bardziej produktywne (w wyniku selekcji) niż szczepy dzikie.
Rasy, odmiany, szczepy nie są w stanie istnieć bez ciągłej uwagi osoba. Każda odmiana, rasa, szczep charakteryzuje się pewna reakcja na warunki środowisko. Oznacza to, że oni pozytywne cechy mogą objawiać się tylko przy pewnym natężeniu czynników środowiskowych. Naukowcy w instytucjach naukowych i praktycznych kompleksowo badają właściwości nowych ras i odmian oraz sprawdzają ich przydatność do stosowania w określonej strefie klimatycznej, czyli przeprowadzają podział na strefy. Podział na strefy niya - zestaw środków mających na celu sprawdzenie zgodności cech niektórych ras lub odmian z warunkami określonego obszar naturalny co jest warunek konieczny ich racjonalne wykorzystanie na terytorium dowolnego kraju. Najlepsze do stosowania w określonej strefie klimatycznej są strefowy odmiany, rasy, których pozytywne właściwości mogą ujawnić się tylko pod pewnymi warunkami.
Aby skutecznie rozwiązać problemy stojące przed selekcją, akademik N.I. Wawiłow szczególnie podkreślił znaczenie badania różnorodności odmianowej, gatunkowej i gatunkowej upraw; badanie zmienności dziedzicznej; wpływ środowiska na rozwój cech interesujących hodowcę; znajomość wzorców dziedziczenia cech podczas hybrydyzacji; cechy procesu selekcji w przypadku samozapylaczy lub zapylaczy krzyżowych; strategie sztucznej selekcji.
Każda rasa zwierząt, odmiana roślin, szczep mikroorganizmów jest przystosowana do określonych warunków, dlatego w każdej strefie naszego kraju znajdują się wyspecjalizowane stacje badania odmian i gospodarstwa hodowlane do porównywania i testowania nowych odmian i ras. Dla udana praca Hodowca potrzebuje różnorodności odmianowej materiału źródłowego. W Ogólnounijnym Instytucie Uprawy Roślin N.I. Wawiłow zebrał kolekcję odmian roślin uprawnych i ich dzikich przodków z całego świata, która jest obecnie uzupełniana i stanowi podstawę pracy nad selekcją dowolnej uprawy.
Centra pochodzenia Lokalizacja Rośliny uprawne 1. Tropikalna Azja Południowa, Indochiny, wyspy Azji Południowo-Wschodniej Ryż, trzcina cukrowa, owoce cytrusowe, bakłażany itp. (50% roślin uprawnych) 2. Azja Wschodnia Środkowa i Środkowa Wschodnie Chiny, Japonia, Korea, Tajwan Soja, proso, gryka, rośliny owocowe i warzywne, śliwki, wiśnie itp. (20% roślin uprawnych) 3. Azja Południowo-Zachodnia Azja Mniejsza, Azja Środkowa, Iran, Afganistan, Indie Południowo-Zachodnie Pszenica , żyto, rośliny strączkowe, len, konopie, rzepa, czosnek, winogrona itp. (14% roślin uprawnych) 4. Kraje śródziemnomorskie nad brzegami Morza Śródziemnego Kapusta, buraki cukrowe, oliwki, koniczyna (11% roślin uprawnych) 5 .AbisyńskiWyżyny Abisyńskie w Afryce Pszenica durum, jęczmień, banany, drzewo kawowe, sorgo 6. Ameryka ŚrodkowaPołudniowy MeksykKukurydza, kakao, dynia, tytoń, bawełna 7. Ameryka Południowa Zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej Ziemniaki, ananas, china
Selekcję masową stosuje się przy selekcji roślin zapylanych krzyżowo (żyto, kukurydza, słonecznik). W tym przypadku odmianą jest populacja składająca się z osobników heterozygotycznych, a każde nasiono ma unikalny genotyp. Za pomocą selekcji masowej cechy odmianowe zostają zachowane i ulepszone, ale wyniki selekcji są niestabilne z powodu przypadkowego zapylenia krzyżowego.
Selekcję indywidualną stosuje się przy selekcji roślin samopylnych (pszenica, jęczmień, groch). W tym przypadku potomstwo zachowuje cechy formy rodzicielskiej, jest homozygotyczne i nazywane jest czystą linią. Linia czysta Linia czysta to potomek jednego homozygotycznego, samozapylonego osobnika. Ponieważ procesy mutacyjne stale zachodzą, w przyrodzie praktycznie nie ma osobników absolutnie homozygotycznych. Mutacje są najczęściej recesywne. Pod kontrolę doboru naturalnego i sztucznego dostają się dopiero wtedy, gdy staną się homozygotami.
Ten rodzaj selekcji odgrywa decydującą rolę w selekcji. Na każdą roślinę w ciągu swojego życia wpływa zespół czynników środowiskowych, dlatego musi być ona odporna na szkodniki i choroby oraz dostosowana do określonego reżimu temperaturowego i wodnego.
Nazywa się to chowem wsobnym. Chów wsobny ma miejsce, gdy rośliny zapylone krzyżowo ulegają samozapyleniu. Do chowu wsobnego wybiera się rośliny, których hybrydy zapewniają maksymalny efekt heterozji. Tak wyselekcjonowane rośliny poddawane są przez kilka lat wymuszonemu samozapyleniu. W wyniku chowu wsobnego wiele recesywnych, niekorzystnych genów staje się homozygotami, co prowadzi do spadku żywotności roślin i ich „depresji”. Następnie powstałe linie krzyżuje się ze sobą, tworzą się nasiona hybrydowe, tworząc pokolenie heterotyczne.
Jest to zjawisko, w którym hybrydy przewyższają formy rodzicielskie pod wieloma cechami i właściwościami. Heteroza jest charakterystyczna dla mieszańców pierwszej generacji; pierwsza generacja hybryd daje wzrost plonów nawet o 30%. W kolejnych pokoleniach jego działanie słabnie i zanika. Efekt heterozji wyjaśniają dwie główne hipotezy. Hipoteza dominacji sugeruje, że efekt heterozy zależy od liczby genów dominujących w stanie homozygotycznym lub heterozygotycznym. Im więcej genów w stanie dominującym w genotypie, tym większy efekt heterozji. P AAbbCCdd×aaBBccDD F 1 AaBbCcDd
Hipoteza naddominacji wyjaśnia zjawisko heterozji poprzez efekt naddominacji. Naddominacja Naddominacja to rodzaj interakcji genów allelicznych, w którym heterozygoty przewyższają swoimi cechami (pod względem masy i produktywności) odpowiednie homozygoty. Począwszy od drugiego pokolenia heterozja zanika, ponieważ niektóre geny stają się homozygotyczne. Aa × Aa AA 2Aa aa
Umożliwia łączenie właściwości różnych odmian. Na przykład podczas hodowli pszenicy postępuj w następujący sposób. Usuwa się pylniki kwiatów rośliny jednej odmiany, obok niej umieszcza się roślinę innej odmiany w naczyniu z wodą, a rośliny obu odmian przykrywa się wspólnym izolatorem. W efekcie uzyskuje się nasiona hybrydowe, które łączą pożądane przez hodowcę cechy różnych odmian.
Rośliny poliploidalne mają większą masę organów wegetatywnych oraz większe owoce i nasiona. Wiele upraw to naturalne poliploidy: wyhodowano pszenicę, ziemniaki; hodowano odmiany poliploidalnej gryki i buraków cukrowych. Gatunki, u których ten sam genom jest wielokrotnie powielany, nazywane są autopoliploidami. Klasycznym sposobem uzyskania poliploidów jest traktowanie sadzonek kolchicyną. Substancja ta blokuje powstawanie mikrotubul wrzecionowych podczas mitozy, zestaw chromosomów w komórkach podwaja się, a komórki stają się tetraploidalne.
Technika przezwyciężania niepłodności u odległych hybryd została opracowana w 1924 roku przez radzieckiego naukowca G.D. Karpieczenko. Postępował w następujący sposób. Najpierw skrzyżowałam rzodkiewkę (2n = 18) i kapustę (2n = 18). Diploidalny zestaw hybrydy wynosił 18 chromosomów, z czego 9 chromosomów było „rzadkich”, a 9 „kapustnych”. Powstała hybryda kapusty i rzodkiewki była sterylna, ponieważ podczas mejozy chromosomy „rzadki” i „kapustny” nie uległy koniugacji.
Następnie za pomocą kolchicyny G.D. Karpechenko podwoił zestaw chromosomów hybrydy, poliploidalność zaczęła mieć 36 chromosomów; podczas mejozy „rzadkie” (9 + 9) chromosomy zostały sprzężone z „rzadkimi” chromosomami, „kapusta” (9 + 9) z „kapustą”. Przywrócono płodność. W ten sposób otrzymano mieszańce pszenno-żytnie (pszenżyto), mieszańce pszenno-pszenno-pszeniczne itp. Gatunki, u których w jednym organizmie połączono różne genomy, a następnie ich wielokrotny wzrost, nazywane są allopoliploidami.
Do selekcji roślin rozmnażanych wegetatywnie wykorzystuje się mutacje somatyczne. I.V. wykorzystał to w swojej pracy. Miczurin. Za pomocą rozmnażania wegetatywnego możesz zachować pożytek mutacja somatyczna. Ponadto właściwości wielu odmian upraw owocowych i jagodowych zostają zachowane jedynie poprzez rozmnażanie wegetatywne.
Opiera się na odkryciu wpływu różnych promieniowań na powstawanie mutacji i zastosowaniu mutagenów chemicznych. Mutageny umożliwiają uzyskanie szerokiego zakresu różnych mutacji. Obecnie na świecie powstało ponad tysiąc odmian, wywodzących się z pojedynczych zmutowanych roślin uzyskanych po ekspozycji na mutageny.
Metoda mentorska Stosowanie metody mentorskiej I.V. Michurin starał się zmienić właściwości hybrydy w pożądanym kierunku. Na przykład, jeśli konieczne było poprawienie smaku hybrydy, w jej koronę wszczepiano sadzonki organizmu rodzicielskiego o dobrym smaku, lub roślina hybrydowa szczepione na podkładkę, wobec czego konieczna była zmiana cech mieszańca. I.V. Michurin zwrócił uwagę na możliwość kontrolowania dominacji określonych cech podczas rozwoju mieszańca. Aby to zrobić, na wczesnych etapach rozwoju, narażenie na pewne czynniki zewnętrzne. Na przykład, jeśli uprawia się hybrydy otwarty teren, na glebach ubogich zwiększa się ich mrozoodporność.
„Ewolucja świata organicznego” - wyrostek ogonowy. Ślepa ryba jaskiniowa. ? Dodatkowe pary gruczołów sutkowych polimastia. 3. 4. Skrajność? 12. 11. 6. Kość ogonowa człowieka. Owłosienie twarzy.
„Karol Darwin” – Wiosną 1817 roku wszedł Karol szkoła podstawowa. Rysunek Darwina przedstawiający budowę geologiczną Andów. Pierwsza wyprawa Darwina do Andów czerwiec - listopad 1834. Notatnik Karola Darwina. Ojciec Karola, Robert Erasmus Darwin, miał rozległą praktykę lekarską. Ekspozycja Państwowego Muzeum Darwina.
„Biologia Darwin” - A.S. Puszkin. Pierwsza wzmianka o obserwacjach entomologicznych Darwina. Megatherium to wymarły leniwiec. Żoną Darwina jest Emma Darwin. Huxleya. Odręczny pamiętnik Darwina. Matką Darwina jest Zuzanna Darwin. 24 listopada 1859... Żółwie z Galapagos. Thomas Huxley - zoolog. Okres życia Cambridge 1828-1831.
„Ewolucja Ziemi” – Schemat pracy: ustalenie przyczyn zjawisk i konsekwencji ewolucji. Etap 3 – planowanie pracy grup. Lekcja - konferencja na temat: Pracę wykonali uczniowie, korzystając z programów „Power Point” i „Visual Basic 6.0”. Swietłowski okręg miejski Miejski instytucja edukacyjna przeciętny szkoła średnia № 5.
„Sztuczna selekcja Darwin” – Doktryna Karola Darwina o sztucznej selekcji. Ośrodki pochodzenia odmian roślin uprawnych i ras zwierząt. Zmienność to zdolność organizmu do nabywania nowych cech i właściwości. Rośliny. Zwierzęta. Badania Karola Darwina na temat angielskich praktyk rolniczych. Metody selekcji. Hodowcy wyhodowali 150 ras gołębi, wiele ras psów, odmiany kapusty...
„Teoria Darwina” – Zdolność organizmów do nieograniczonej reprodukcji. Niepewny, indywidualny, dziedziczny (nowoczesny - mutacyjny). Walka o byt. Specyficzny, grupowy, niedziedziczny (nowoczesny - modyfikacja). Spowodowane wpływem środowisko zewnętrzne. Charakterystyka doboru sztucznego i naturalnego.
W sumie dostępnych jest 13 prezentacji na ten temat
Fizycy wiedzą o efektach kwantowych od ponad stu lat, na przykład o zdolności kwantów do znikania w jednym miejscu i pojawiania się w innym lub przebywania w dwóch miejscach jednocześnie. Jednak niesamowite właściwości mechaniki kwantowej dotyczą nie tylko fizyki, ale także biologii.
Najlepszym przykładem biologii kwantowej jest fotosynteza: rośliny i niektóre bakterie wykorzystują energię słoneczną do budowy potrzebnych im cząsteczek. Okazuje się, że fotosynteza tak naprawdę opiera się na zaskakującym zjawisku – małe masy energii „uczą się” wszystkiego możliwe sposoby do samodzielnego użytku, a następnie „wybierz” ten najskuteczniejszy. Być może nawigacja ptaków, mutacje DNA, a nawet nasz zmysł węchu opierają się w ten czy inny sposób na efektach kwantowych. Chociaż ta dziedzina nauki jest nadal wysoce spekulacyjna i kontrowersyjna, naukowcy uważają, że pomysły zaczerpnięte z biologii kwantowej mogą doprowadzić do stworzenia nowych leków i systemów biomimetycznych (biomimetria to kolejna nowa dziedzina nauki, w której systemy i struktury biologiczne są wykorzystywane do tworzyć nowe materiały i urządzenia).
3. Egzometeorologia
Jupiter Oprócz egzoceanografów i egzogeologów egzometeorolodzy interesują się badaniem naturalnych procesów zachodzących na innych planetach. Teraz, gdy potężne teleskopy umożliwiły badanie wewnętrznych procesów pobliskich planet i księżyców, egzometeorolodzy mogą monitorować panujące w nich warunki atmosferyczne i pogodowe. a Saturn ze swoją niesamowitą skalą jest głównymi kandydatami do badań, podobnie jak Mars z jego regularnymi burzami piaskowymi.
Egzometeorolodzy badają nawet planety poza naszym Układem Słonecznym. Interesujące jest to, że mogą w końcu znaleźć oznaki życia pozaziemskiego na egzoplanetach, wykrywając ślady organiczne lub podwyższony poziom dwutlenku węgla w atmosferze – oznaka cywilizacji przemysłowej.
4. Nutrigenomika
Nutrigenomika to badanie złożonych zależności między żywnością a ekspresją genomu. Naukowcy pracujący w tej dziedzinie starają się zrozumieć rolę zmienności genetycznej i reakcji dietetycznych w wpływie składników odżywczych na genom.
Jedzenie naprawdę ma ogromny wpływ na Twoje zdrowie – i to dosłownie zaczyna się na poziomie molekularnym. Nutrigenomika działa w obie strony: bada, jak dokładnie nasz genom wpływa na preferencje gastronomiczne i odwrotnie. Głównym celem dyscypliny jest tworzenie spersonalizowanego żywienia – ma to na celu zapewnienie, że nasza żywność będzie idealnie dopasowana do naszego unikalnego zestawu genów.
5. Kliodynamika
Kliodynamika jest dyscypliną łączącą makrosocjologię historyczną, historię gospodarczą (kliometrię), modelowanie matematyczne długofalowy procesy społeczne oraz systematyzacja i analiza danych historycznych.
Nazwa pochodzi od imienia greckiej muzy historii i poezji, Clio. Mówiąc najprościej, kliodynamika to próba przewidywania i opisu szerokiego powiązania społeczne historii – zarówno do badania przeszłości, jak i jako potencjalny sposób przewidywania przyszłości, np. prognozowania niepokojów społecznych.
6. Biologia syntetyczna
Biologia syntetyczna to projektowanie i budowa nowych części, urządzeń i systemów biologicznych. Obejmuje to również unowocześnienie istniejących systemów biologicznych w celu uzyskania nieskończonej liczby przydatnych zastosowań.
Craig Venter, jeden z czołowych ekspertów w tej dziedzinie, ogłosił w 2008 roku, że zrekonstruował cały genom bakterii poprzez sklejenie jej składników chemicznych. Dwa lata później jego zespół stworzył „syntetyczne życie” – cząsteczki DNA zakodowane cyfrowo, następnie wydrukowane w 3D i wprowadzone do żywych bakterii.
W przyszłości biolodzy zamierzają analizować różne typy genom w celu stworzenia użytecznych organizmów do wprowadzenia do organizmu oraz biorobotów, które mogą produkować chemikalia- biopaliwo - od podstaw. Istnieją również pomysły na stworzenie sztucznych bakterii zwalczających zanieczyszczenia lub szczepionek do leczenia poważnych chorób. Potencjał tej dyscypliny naukowej jest po prostu ogromny.
7. Memetyki rekombinowane
Ta dziedzina nauki jest w powijakach, jednak już jest jasne, że jest to tylko kwestia czasu – prędzej czy później naukowcy zyskają lepsze zrozumienie całej ludzkiej noosfery (ogółu wszelkich informacji znanych ludziom) oraz tego, w jaki sposób rozpowszechnianie informacji wpływa na niemal wszystkie aspekty życia człowieka.
Podobnie jak rekombinowane DNA, w którym różne sekwencje genetyczne łączą się, aby stworzyć coś nowego, memetyka rekombinowana bada, w jaki sposób idee przekazywane od osoby do osoby mogą być dostosowywane i łączone z innymi memami i mempleksami – ustalonymi kompleksami wzajemnie powiązanych memów. Może to być przydatne do celów „społecznoterapeutycznych”, na przykład zwalczania szerzenia się ideologii radykalnych i ekstremistycznych.
8. Socjologia obliczeniowa
Podobnie jak kliodynamika, socjologia obliczeniowa bada zjawiska i trendy społeczne. Centralnym elementem tej dyscypliny jest wykorzystanie komputerów i powiązanych technologii przetwarzania informacji. Oczywiście dyscyplina ta rozwinęła się dopiero wraz z pojawieniem się komputerów i powszechnym wykorzystaniem Internetu.
Szczególną uwagę w tej dyscyplinie przywiązuje się do ogromnego przepływu informacji z naszej strony życie codzienne, na przykład litery autorstwa e-mail, rozmowy telefoniczne, posty w sieciach społecznościowych, zakupy kartą kredytową, zapytania w wyszukiwarkach i tak dalej. Przykłady prac obejmują badanie struktury sieci społecznościowe oraz w jaki sposób informacje są za ich pośrednictwem rozpowszechniane lub jak powstają intymne relacje w Internecie.
9. Ekonomia kognitywna
Generalnie ekonomia nie jest kojarzona z tradycyjnymi dyscyplinami naukowymi, jednak może się to zmienić ze względu na ścisłe powiązanie wszystkich dziedzin nauki. Dyscyplina ta jest często mylona z ekonomią behawioralną (badaniem naszego zachowania w kontekście decyzje gospodarcze). Ekonomia kognitywna to nauka o tym, jak myślimy. Pisze o tym Lee Caldwell, autor bloga poświęconego tej dyscyplinie:
„Ekonomia kognitywna (lub finansowa)... bada, co faktycznie dzieje się w umyśle człowieka, gdy dokonuje on wyboru. Co jest struktura wewnętrzna podejmowanie decyzji, co na to wpływa, jakie informacje umysł postrzega w tym momencie i jak je przetwarza, jakie wewnętrzne formy preferencji ma dana osoba i ostatecznie, jak wszystkie te procesy znajdują odzwierciedlenie w zachowaniu?
Innymi słowy, naukowcy rozpoczynają badania na niższym, uproszczonym poziomie i tworzą mikromodele zasad podejmowania decyzji, aby opracować model zachowań gospodarczych na dużą skalę. Często ta dyscyplina naukowa wchodzi w interakcje powiązane obszary na przykład ekonomia obliczeniowa lub kognitywistyka.
10. Elektronika plastikowa
Elektronika zazwyczaj obejmuje obojętne i nieorganiczne przewodniki i półprzewodniki, takie jak miedź i krzem. Ale nowy przemysł elektronika wykorzystuje przewodzące polimery i przewodzące małe cząsteczki, których podstawą jest węgiel. Elektronika organiczna obejmuje projektowanie, syntezę i przetwarzanie funkcjonalnych materiałów organicznych i nieorganicznych wraz z rozwojem zaawansowanych mikro- i nanotechnologii.
Prawdę mówiąc, nie jest to aż tak nowa dziedzina nauki; pierwsze osiągnięcia miały miejsce już w latach 70. XX wieku. Jednak dopiero niedawno udało się zebrać wszystkie zgromadzone dane, w szczególności ze względu na rewolucję nanotechnologiczną. Dzięki organicznej elektronice wkrótce możemy mieć organiczne panele słoneczne, samoorganizujące się monowarstwy w urządzeniach elektronicznych i protezach organicznych, które w przyszłości będą w stanie zastąpić człowiekowi uszkodzone kończyny: w przyszłości całkiem prawdopodobne, że tak zwane cyborgi będą składać się z w większym stopniu z substancji organicznych niż z części syntetycznych.
11. Biologia obliczeniowa
Jeśli w równym stopniu lubisz matematykę i biologię, to ta dyscyplina jest właśnie dla Ciebie. Biologia obliczeniowa stara się zrozumieć procesy biologiczne poprzez język matematyki. Jest to również stosowane w przypadku innych systemów ilościowych, takich jak fizyka i informatyka. Naukowcy z Uniwersytetu w Ottawie wyjaśniają, jak stało się to możliwe:
„Wraz z rozwojem instrumentarium biologicznego i łatwym dostępem do mocy obliczeniowej biologia jako taka musi działać na wszystkim duża liczba danych, a prędkość zdobywanej wiedzy tylko rośnie. Zatem nadanie sensu danym wymaga obecnie podejścia obliczeniowego. Jednocześnie z punktu widzenia fizyków i matematyków biologia dojrzała do poziomu, na którym można eksperymentalnie testować teoretyczne modele mechanizmów biologicznych. Doprowadziło to do rozwoju biologii obliczeniowej.”
Naukowcy pracujący w tej dziedzinie analizują i mierzą wszystko, od cząsteczek po ekosystemy.
Jak działa „brainmail” – przesyłanie wiadomości z mózgu do mózgu za pośrednictwem Internetu
10 tajemnic świata, które nauka w końcu odkryła
Załadunek...
