Я немного умею складывать, но от вычитания у меня всегда кружится голова

Позднее Ctrl + ↑

Асаны йоги Патанджали

К йоге пришел не сразу. Сначала старался освоить восточные гимнастики, трансцендентальную медитацию, не хватило терпения, бросил и набрел на йогу. Пытался найти школу в нашем городе, но меня остановил, во-первых, опыт знакомой, которая рассказала, что ей чуть не сломали спину, пытаясь сложить кулечком — живот на полу между разведенными ногами (сейчас она с трудом ходит, но говорят, что это связано со стрессом), во-вторых, смутил большой выбор йог: для спины, для головы, для мужского и женского здоровья, для желудочно-кишечного тракта. Я считал, что йога, точнее хатха-йога, бывает только одна.

Потом я набрел на сайт Владимира Бойко и скачал его книгу «Йога — Искусство коммуникации». Он вовсю разносить йогу Айенгара, пишет о йоге Патанджали и асанах. Потом я подумал, что выполнение Шавасаны похоже на медитацию, и тут подвернулась заметка Людвига :-)

Далее я процитирую выдержки из статьи Александра Сергеева «Для начала».

Что такое асана?

Асана — это, согласно Сутрам Патанджали, “устойчивое и удобное положение”. И не более того! При этом достигается асана, как говорит первоисточник, при “снятии напряжения и сосредоточении на бесконечном”.

При выполнении асан должно быть абсолютно комфортно и удобно. Если Вы пытаетесь по неясной причине и с не менее загадочной целью во что бы то ни стало сложиться в три погибели, как некто на красивой иллюстрации, то важно будет вовремя для себя отметить, что к йоге это действо может не иметь никакого отношения (даже если в конечном счете тело загнулось в заветные формы). Если комфорт в позе потерян, то как ни изгибайтесь — это уже чистой воды гимнастика. Не позволяйте себе стать жертвой стереотипа о том, что для выполнения асаны нужно как-нибудь эдак изогнуться, что нужно стремиться к “идеальной форме”. Все, что Вам нужно — всего лишь пребывать в комфортном, удобном, устойчивом положении тела, устранив при этом напряжение, и “сосредоточиться на бесконечном”. Ограничивая на данном этапе вопрос чисто “физическими” рамками, получаем, что асана (исключаем из рассмотрения ментальный аспект) — это любое удобное, устойчивое положение. Именно от этого и имеет смысл отталкиваться.

Как выполнять асану?

Нигде не говорится, что для достижения асаны нужно научиться закладывать ноги за шею или складываться пополам. Также нигде не запрещается упрощать, подгонять под свои собственные физические кондиции, которые вы имеете на сегодняшний день (и которые изменяются во времени), тот канонический вид позы, который столь привлекает своей красотой на страницах книг или журналов. Первоисточник говорит нечто совсем другое, а именно, что асана достигается “при устранения усилия и сосредоточении на бесконечном”. Таким образом, для достижения асаны нужно максимально расслабиться физически (убрать всё то напряжение, которое не участвует в поддержании позы) и сосредоточиться на бесконечном (рассредоточиться, уйти от мыслей). В свою очередь это является на порядки более сложной задачей, нежели изнуряющие попытки завязать себя буквой «зю». Тем не менее, многие делают именно это, не придавая значения тексту Сутр, в котором чётко написано “боль, депрессия, дрожь тела, неритмичное дыхание — признаки, сопровождающие ментальное отвлечение”.

При выполнении асан следует придерживаться понимания того, что должно этому сопутствовать.

  1. Вы приняли положение такое, чтобы в нем не было ни малейшего дискомфорта, абсолютно никакого, пусть даже форма позы при этом лишь отдаленно и с завидной долей воображения напоминает иллюстрацию в книжке — это не важно.
  1. Переключаете внимание на тело и начинаете наблюдать за ощущениями, возникающими в нем. При этом следует расслабить всё, что доступно. Напряженными остаются лишь те участки тела, те мышцы, которые непосредственно участвуют в поддержании положения.
  1. Вы можете цеплять внимание за какие-то наиболее яркие ощущения в теле (тепло в ладонях, давление в переносице и т. п.), или за дыхание, или за какой-то образ. Как только Ваше внимание «съезжает» в сторону, отвлекаясь на мысли, регистрация Вами перечисленных выше ощущений прерывается, Вы их теряете. Возвращайтесь к ним, если такое произошло. И тогда мыслям будет всё сложнее вклиниться в процесс практики.
  1. Не вникайте в появляющиеся мысли, позвольте им идти отдельно от Вас, не спорьте с ними, не гоните их усилием воли — отстраняйтесь от них, они сами по себе — Вы сами по себе.
  1. Если у Вас возник малейший дискомфорт, сбилось дыхание, стало тяжело, жарко, тем более — больно — следовало ещё до этого выйти из асаны. Учитывайте это в следующий раз и вовремя выходите из асаны.

Принцип действия асаны

Практика асан — это не обычная, более того в большей степени ментальная, а не физическая, работа. Асану не нужно выполнять в буквальном понимании. Следует принять специфичное положение тела для конкретной асаны и затем просто в нем пребывать, работая уже не с физической составляющей асаны, а с ментальной. При нахождении в асане физическая компонента начинает жить своей жизнью. Тело может начать “проседать”, положение тела может деформироваться. Но все это происходит само по себе — без Вашего прямого участия. Вы можете регулировать положение тела, опираясь на меняющиеся внутренние ощущения. Но здесь Вы подстраиваетесь под требования или пожелания тела, а не наоборот, как это происходит в случае, например, гимнастики. Слушайте тело, и оно само очертит дозволенные границы манипуляций с ним. Более того, оно само эти манипуляции и выполнит, позволяя Вам лишь вносить незначительные штрихи.

Таким образом, сначала Вы задаете исходные физические условия — начальное положение тела. Затем Вы создаете ментальные условия для релаксации: следуете 3-ему и 4-ому пунктам из перечисленных в предыдущем разделе. Как результат начинают рушиться логические цепочки, в голове наступает определенного рода хаос, возникает некоторая дистанция между мыслями, крутящимися в голове, и Вами — происходит ментальная релаксация. В ответ на неё, тело начинает также расслабляться и “плыть” в соответствии с заданными физическими условиями. Получается, что наша единственная задача — создав начальные условия и бережно их поддерживая, не мешать дальнейшему развитию событий. Мы остаемся только в роли наблюдателей, которые по необходимости могут процесс прервать. В этом и заключается принцип действия недействием, именуемый также у-вей.

Идеальная форма асана

Идеальной асана будет ровно тогда, когда Вы сумели найти в ней комфорт, устойчивость, максимально расслабить все лишнее и уйти от мыслей. В каком при этом положении будет тело — не суть важно. Оно может принимать канонические формы Айенгара, или ограничиваться 5% от этих амплитуд. Поэтому не стоит зацикливаться на физической составляющей асаны. Да, кто-то может сложить ноги за шею, ощущая при этом абсолютный комфорт и прибывая в расслабленном состоянии, но кто-то может после таких экспериментов и в реанимацию угодить. Кроме того, не стоит верить увещеваниям о том, что, если заниматься определенным образом каждый день — Вы через какое-то время согнётесь, как “тот йог с картинки”. Гибкость развивается до предела при регулярных корректных занятиях, но предел этот у каждого — свой. К тому же, вновь это подчеркнем, степень развития гибкости и других физических качеств никак не характеризует успешность в освоении асан. Мастерство в выполнении асан оценивается, как мы помним, совсем другими критериями. Помните об этом.

Время пребывания в асане

Обычно для каждой асаны есть свое среднее время, которое рекомендуется в ней прибывать. Но как это время засекать? В данном случае вариантов может быть несколько, особенно по началу. Можно ставить какой-нибудь таймер, можно считать про себя, однако наиболее правильным, наверное, все же будет наблюдение за собственными ощущениями. Как только они начинают приближаться к уровню дискомфорта — следует выполнение асаны завершить (чтобы дискомфорта не успело наступить). Если в теле неудобства не возникает — также обращайте внимание на то, что происходит с мыслями. Если от них удалось отвлечься, но через какое-то время поток вновь начинает усиливаться — тоже верный признак того, что асану следует завершить. Если после выполнения асаны в теле появляются неприятные ощущения (даже если во время пребывания в асане ничего подобного не наблюдалось) — необходимо сократить время выдержки позы или упростить её, так как дискомфорта не должно проявляться в результате выполнения асан ни в процессе, ни сразу после, ни даже на следующий день.

Зачем делать асаны

У асан есть два основных назначения.

Первое связано с ментальным отвлечением от мыслительного потока. При выполнении асан — а они являются положениями весьма для человека нестандартными — внимание вынуждено переключаться на тело, на его положение в пространстве, на ощущения, возникающие в нем, на отслеживание равновесия. Таким образом, внимание перестает быть привязано (по крайней мере, не так сильно, как обычно) к постоянному, привычному мыслительному потоку. Асаны запускают, инициируют процесс отвлечения от мыслей.

Второе назначение асан — всесторонняя проработка тела. В результате регулярного пребывания в асанах прорабатываются суставы, связки, мышцы, внутренние органы, нормализуется работа желез — то есть, по сути, охватывается весь организм. Развивается гибкость, которая необходима в той степени, чтобы обеспечить здоровье тела. И первое, и второе назначение асан важно, и нельзя игнорировать ни одно из них.

Шавасана

Выполняя шавасану, Вы снимаете напряжение, возникшее в теле в результате выполнения других асан. Если Вы находились в стоячей асане — это особенно актуально. Необходимо, чтобы каждую следующую позу Вы выполняли, будто первую, словно до этого ничего не делалось вовсе — без намека на усталость. Помните, что йога — это не затратная, а напротив — восстанавливающая практика. Состояние расслабленности и пониженного тонуса сознания Вам хорошо пронести через всю практику. Удерживать нужное состояние и углублять его помогает шавасана.

Вначале шавасана может действительно быть просто лежанием на спине, но со временем в ней появится навык достаточно качественно и быстро гасить мыслительный поток. Шавасану можно по праву считать самой сложной из асан, несмотря на её элементарную физическую компоненту. Тело в ней никак не нагружено и пребывает в естественной для него форме, тем самым внимание полностью устремляется во внутренний мир человека, начинает вовсю цепляться за мысли — тем сложнее сохранять тишину ума.

Шавасану следует выполнять не только в конце занятия, но и в процессе в промежутках между другими асанами по мере необходимости, например через каждые 2-3 асаны. Если выполняются стоячие, то можно и после каждой. Не следует считать, что, если Вы не устаете, то выполнение шавасаны можно исключить. При корректной практике Вы не должны уставать в принципе, но шавасану все равно следует выполнять для поддержания “ментального вакуума”.

Регулярность

Для успешных занятий йогой, то есть для таких занятий, которые будут оказывать на Вас реальное воздействие, основным условием помимо корректности практики является её регулярность. Регулярность подразумевает от четырех занятий в неделю, продолжительностью не менее часа, а лучше два каждое. Можно ли научиться рисовать, пробуя это раз-два в неделю? Можно ли научиться иностранному языку, занимаясь с такой же периодичностью? Едва ли. А если какие-то навыки и результаты будут проявляться, то, увы, через весьма продолжительное время, и успехи будут весьма скромными. Абсолютно аналогично обстоит дело и с йогой. Разница лишь в том, что опыта практики йоги Вы не имели вообще никогда в своей жизни в отличие от рисования и владения речью… Если Вы занимаетесь йогой с целью получить какой-то результат или ощутить её воздействие, то регулярность практики — это необходимое условие.

Заключение

В заключение хочется обратить Ваше внимание на то, что асаны сами по себе не решают проблем со здоровьем ни физическим, ни психологическим. Асаны — это один из инструментов йоги, наиболее подходящий по совокупности причин западному человеку. Инструмент, но не цель и не суть йоги. Все “чудеса” (а на самом деле просто отклики психосоматики на корректную работу с ней посредствам йоги), которые происходят в результате регулярных занятий йогой, имеют место быть лишь по причине функционирования в это время сознания в некотором третьем, промежуточном между сном и бодрствованием состоянии. Когда мы спим, сознание отключено вообще. Когда бодрствуем, оно работает и наполнено мыслями. В йоге сознание активно, но оно ничем не наполнено. Тем самым Вы перестаете ставить цель сами и передаёте рычаг управления гораздо более совершенной системе — своей психосоматике, которая лучше Вас знает, что нужно для Вашего общего с ней благополучия.


Школа йоги Виктора Бойко.



Если вам вдруг непреодолимо захотелось меня поблагодарить, переведите мне 200 руб. на чашеку кофе.

 1 комментарий    1393   2016   йога

Музыка на автобусных остановках

Сегодня на остановке молодой парень не прерываясь играл на аккордеоне. Музыка глушила шум моторов. Ждать автобус было легко и приятно.

Пока ехал в автобусе, подумал, почему бы не рассадить таких аккордионистов на всех шумных остановках. Как бы здорово стало в городе. Потом вспомнил, что уже 21 век, музыка через динамики транслируется. Достаточно проигрывать запись по городской радиосети. Не знаю, предусмотрены на современных остановках со штекерами для подзарядки телефонов динамики? Можно через них крутить.

Но в живую интереснее.

 96   2016   город   музыка

Начал фотографировать диатомовых

Начал собирать коллекцию собственных фотографий диатомовых. Мне помогает Оля Ш. Придумал простой способ фотографрования: к окуляру микроскопа приставляем фотоапарат и жмем затвор. Получается терпимо.

Неизвестная пресноводная диатомовая сфотографирована с помощью фотоаппарата приставленного к окуляру микроскопа

На микроскопе с фотонасадкой — лучше.

Licmophora sp. из Черного моря

Особенно хорошо с фазовым контрастом.

Спасибо Жене Д. за время на микроскопе.

Мечтаю, чтобы было, как в «Иллюстрированном атласе бентосных диатомовых морской среды Кувейта» (ПДФ, 30 Мб).

Фотография живой диатомовой Amphora decussata из кувейтского атласа, рис. 128. Авторы Фальза Юсиф Ал-Ямани и Маша Сабурова. Масштаб 10 мкм

Фотографируем живые клетки. Не кремниевые трупы, а живые организмы с хлоропластами.

Licmophora cf. ehrenbergii из Черного моря; cf. означает неподтвержденную идентификацию, сокр. от лат. confer

Они снуют туда-сюда, стремятся уйти от яркого света. Идут по прямой, когда нет препятствий. Задорно обходят вокруг песчинок. Весело протанцовывают рядом с соседом. Или увлекают за собой, когда он не сопротивляется. Даже если партнер значительно больше.

Маленькая диатомовая хантсшия тащит большую плевросигму

Возникают методические вопросы.

  • В каком разрешении сохранять фотографии? Сейчас около 5000 пикселей по ширине.
  • Как их сортировать?
  • С чего начать определение?

Буду отвечать на них по мере решения.

Систематики, в лице Лены Н., закидывают нас тапками: штрихов не видно, шва не видно, даже род не понятен. А мне кажется, что мы разберемся. Главное, что мы фиксируем микроскопическую жизнь и нам интересно.

Критерии отбора научных статей издательством «Элзевир»

Издательство «Элзевир» спросило у пяти редакторов о восьми причинах, по которым они отбирают статьи для публикации. Доктор Торстен Пипер свел их в единый список.

  1. Статья позволяет понять важные вещи, например объясняет причины широкой вариабельности данных, или проливает свет (shedding light) на нерешенную проблему, которая волнует многих людей.
  2. Статья полезна людям принимающим решения, в частности долговременные организационные решения или решения частного порядка.
  3. Текст улучшает понимание существующей теории или помогает выработать новую концепцию или теорию.
  4. Текст поднимает новые важные вопросы.
  5. Использованный метод соответствует поставленным задачам.
  6. Метод неукоснительно соблюден и четко объясняет, почему данные подтверждают выводы.
  7. Материал связан с предыдущими исследованиями в данной или смежных областях, которые помогают лучше понять аргументы статьи.
  8. Статья рассказывает историю, хорошо написана и понятна (привет «Главред» :-), аргументы логичны и внутренне непротиворечивы

В идеале статья должна соответствовать всем перечисленным критериям.

Теперь не могу заснуть. Думаю, будет ли разнообразие текстур диатомовых водорослей интересно широкой публике и людям, принимающим ответственные решения?

Создаем таксономическую базу данных

Таксономические связи между ядовитыми видами тропических лягушек-древолазов (рисунок из статьи Брауна и др., 2011)

Заметка-конспект для составителей таксономических баз данных

Таксономическая база данных (ТБД) нужна для составления компьютерных списков таксонов, виртуальных коллекций, атласов и определителей. Это костяк любой таксономической информационной системы.

ТБД хранит названия таксонов, которые суть ключи для доступа к биологической, экологической, генетической, географической и морфологической информации об организмах.

Концепция биологического таксона сегодня нам не понадобится. Важно запомнить, что биологические таксоны относят к семи основным рангам: виду, роду, семейству, отряду животных или порядку растений, классу, типу животных или отделу растений и царству. Вид — это низший ранг, царство — наивысший ранг.

Вид → Род → Семейство → Отряд или Порядок → Класс → Тип или Отдел → Царство

Ранг вида — основной. Он является началом отсчета, как ноль в математике. Таксоны рангом выше вида — от рода, до царства — называются высшими таксонами. Бывают таксоны рангом ниже вида: подвиды, вариететы и формы. Встречаются промежуточные ранги: подпорядки, инфраотряды, надсемейства. Однако исследователи оспаривают их необходимость, поэтому обойдемся без них.

Вид — начало отсчета; таксоны от рода до царства — высшие таксоны

В дальнейшем я буду различать виды и таксоны рангом выше вида, которые буду называть просто таксонами.

Ранги иерархически подчинены друг другу: таксоны высших рангов содержат таксоны нижних рангов. Например, род пантер (Panthera) относится к семейству кошачьих (Felidae) и содержит четыре вида: Panthera tigris (тигр), P. leo (лев), P. pardus (леопард) и P. onca (ягуар). Иерархические связи между таксонами разных рангов удобно визуализировать в виде дерева. Его называют деревом таксонов.

По мнению систематиков, дерево таксонов должно отображать естественные эволюционные связи между организмами: показывать, кто от кого произошел. На практике многие таксономические деревья не являются естественными.

Я оставлю спор о таксономических деревьях систематикам и кратко сформулирую требования к ТБД, рассмотрю научные названия и авторов таксонов, синонимы и омонимы, коснусь фрагментарности таксономического дерева и закончу описанием первичной структуры ТБД.

Требования к ТБД

Три необходимых требования к таксономической базе данных:

  1. Хранит дерево названий таксонов. Дерево может быть фрагментарным — содержит таксоны не всех уровней.
  2. Название таксона удовлетворяет правилам биологической номенклатуры.
  3. Каждое название таксона уникально. Если названия совпадают, значит у них разные авторы. Если авторы не указаны, но названия совпадают, значит они омонимы и относятся к разным царствам. Другие случаи запрещены.

Латинские названия таксонов

Правила номенклатуры регулируют построение латинского названия таксона. Высший таксон — одно слово, вид — два слова, внутривидовой таксон — три или четыре слова. Слова состоят из латинских букв, могут иметь тире. Название таксона всегда пишут с заглавной буквы

Так как вид — основная единица эволюции, начну с него.

Название вида — биномен. Состоит из двух частей: названия рода и видового эпитета. Например Rapana venosa — хищный брюхоногий моллюск: Rapana — название рода, venosa — видовой эпитет. Видовой эпитет без названия рода не употребляется.

Rapana venosa занесен в Черное море в 30-х годах прошлого века и за несколько десятков лет полностью уничтожил устричные банки. Однако он оказался полезным. Правильно приготовленное мясо рапаны любят гурманы, оно годится для наживки, красивая раковина идет на сувениры и в ней обожают селиться раки-отшельники Clibanarius erythropus. (Источники фото знает Гугл)

Для краткости в видовом названии род сокращают до первой буквы, если он был упомянут ранее. Так как о раках-отшельниках клебанариях я написал под рисунком, то теперь род раков можно сократить: «На каменистом мелководье я нахожу отшельников C. erythropus».

Сначала пишем полностью — Mytilus galloprovincialis, потом кратко — M. galloprovincialis

Название вида всегда курсивом

Название вида позволяет определить род, к которому относится организм.

Название высшего таксона — униномен, значит состоит из одного слова. Вот так: «Род Rapana относится к семейству Muricidae класса Gastropoda».

Название рода, как и вида, всегда пишут курсивом. Названия высших таксонов — нет, но если напишете, ничего страшного не произойдет.

Специфические окончания названий некоторых высших таксонов помогают опознать ранг. Так названия семейств животных оканчиваются на -idae.

Аллигатор миссисипский — один из представителей Alligatoridae. Окончание -idae показывает, что перед нами семейство животных

Название внутривидового таксона — триномен или квадромен (слышал о пентомене, но не видел) — начинается с названия вида, за которым следует один или два внутривидовых эпитета.

Внутривидовое название чаще всего обозначает подвид, вариетет или форму.

  • Эпитет подвида пишут следом за видом: Pilorcula trifilaris quadrifilaris
  • Эпитет вариетета отделяют сокращением var.: Vivipata pyramidalis var. erjaveci
  • Эпитет формы отделяют сокращением f.: Mya truncata f. ovata

Внутривидовые названия признает не каждый исследователь. Систематики стараются переописать внутривидовой таксон — сделать из него вид, в крайнем случае подвид, а отвергнутые внутривидовые названия становятся синонимами.

Авторы таксона

Я занимаюсь микроводорослями, поэтому больше знаком с ботаническим кодексом. Он отличается от зоологического в требовании ко включению авторов таксонов в название таксона.

Международный кодекс ботанической номенклатуры обязует, чтобы за названием таксона-растения следовали фамилии исследователей — авторов таксона, — которые впервые придумали это название и описали таксон.

Фамилии обычно сокращают. После пишут год открытия или ревизии таксона. В целом получается полноценная ссылка на публикацию.

Mya Linnaeus, 1758 — Линней в 1758 году опубликовал описание моллюсков рода Миа в монографическом труде

Международный кодекс зоологической номенклатуры утверждает, что фамилия автора не входит в название таксона и приводить ее необязательно.

Получается, что ТБД может содержать авторов таксонов или обходиться без них. По собственному опыту скажу, что с авторами удобнее работать с данными.

ТБД без авторов таксонов, в соответствии со сформулированными выше требованиями, не должна содержать одинаковые названия таксонов, относящиеся к одному царству. Но она разрешает названия-омонимы, о которых я расскажу ниже.

ТБД с авторами таксонов должна понимать разнообразные способы написания фамилии и инициалов одного автора. Иначе в ТБД появится множество идентичных по смыслу записей — множество ключей от одной двери. Так O. F. Müller, O.F. Müller, Müller, O. Müller и OF Muller — один и тот же человек. Для опознания совпадающих фамилий, например, можно использовать автоматически наполняемый словарь или специально обученного инженера.

Научите систему понимать, что O. F. Müller, O.F. Müller, Müller, O. Müller, OF Muller и прочие Мюллеры — один человек

Синонимы

Синонимы — вторичные названия одного таксона. Они соответствуют правилам номенклатуры, но не считаются валидными — действующими названиями.

Синонимы появляются, когда исследователь не знает, что таксону уже дано название, или когда он относит таксон к другому рангу. Синоним может называться также, как и правильный таксон, тогда он отличается от него автором.

Chaetoceros socialis H. S. Lauder — валидное название вида диатомовых водорослей, которое имеет пять синонимов:

  • Chaetoceros radians F. Schutt 1895
  • Chaetoceros socialis f. autumnalis A. I. Proshkina-Lavrenko 1953
  • Chaetoceros socialis f. vernalis A. I. Proshkina-Lavrenko 1953
  • Chaetoceros socialis f. radians (F. Schutt) A. I. Proshkina-Lavrenko 1963
  • Chaetoceros socialis var. radians (F. Schutt) P. M. Tsarenko 2009
Chaetoceros socialis H. S. Lauder — Хетоцерос социальный. Вид планктонных диатомовых водорослей, образующих «социум» — спутанную колонию

Синонимичное название связано с принятым названием таксона. Я изображаю такую связь стрелкой, направленной от синонима к валидному названию.

Chaetoceros radians F. Schutt → Chaetoceros socialis H. S. Lauder

Для хранения синонимов я создаю в ТБД поле, где указываю идентификатор валидного названия или помещаю ноль, если название валидно.

Омонимы

Омонимы — это одинаковые названия таксонов, которые относятся к разным видам или таксономическим группам. Например Centropogon australis обозначает вид рыбы и растения.

Симпатичный красный цветок и рыба, похожая на ерша, по латыни называются одинаково — Centropogon australis

По правилам биологической номенклатуры омонимы должны попадать под юрисдикцию разных кодексов биологической номенклатуры, то есть относится к разным царствам. Поэтому омонимы из разных царств допустимы. Так Empusa — это разрешенное название рода богомолов (царство животных) и энтомофторовых зигомицетов (царство грибов). Недопустимые омонимы систематики отлавливают и переписывают.

Омонимичные названия отличаются фамилиями авторов: только так их можно опознать при чтении. C. australis (White, 1790) — это вид рыбы, а C. australis (E. Wimm.) Gleason — вид растения. Кстати, Энциклопедия жизни игнорирует это правило — она не выносит авторов в заголовок, но в результатах поиска указывает высшие таксоны.

Омонимы нарушают идиллию разработчика ТБД. Разработчику важно запомнить, что название таксона само по себе не уникально и не может служить уникальным индексом записей базы данных. Для уникального ключа нужна пара: название таксона, автор. При этом имена авторов должны быть унифицированы, о чем я говорил выше.

Структура таксономической базы данных

Для представления в БД таксономического дерева использую вложенные множества.

Родителя узла-таксона храню в отдельном поле. Потому что часто надо определить идентификатор рода, к которому относится заданный вид, а средствами вложенных множества это делать неудобно.

Ранг таксона тоже в отдельное поле. Это позволяет строить дерево с произвольной иерархией.

Синоним — поле со ссылкой на идентификатор принятого таксономического названия.

Получается следующая структура:

  • [Представление вложенных множеств]
  • Ранг таксона
  • Название таксона
  • Автор таксона
  • Ссылка на валидное название таксона, если синоним

Нужны ли высшие ранги?

Нет. Если вы не разрабатываете специальную базу для систематиков, то полная иерархия высших таксономических рангов не понадобится. Вместо них потребуется один-два высших ранга, род и вид.

Пусть я собираю информацию о форме оболочек мироводорослей. Сначала я делю микроводоросли на классы: диатомовые, динофлагелляты, кокколитофориды и прочие. Потом на роды и виды. Внутривидовым таксонам, если встречаются, присваиваю ранг вида — пользователь по названию разберет, что это внутривидовой таксон, а мне удобно хранить данные. Получается трехступенчатая иерархия: класс → род → вид.

Теперь я дополняю базу формами рыб. Разделяю рыб на уровне сеймества, использую род и вид. Опять получается три ступени: семейство → род → вид.

Помню, что рыбы — животные, а микроводоросли — растения. Чтобы их отделить, вставляю самый верхний ранг — царство. Поучается четыре иерархических ступени, у которых вторые уровни отличаются.

Царство животных → семейство → род → вид
Царство растений → класс → род → вид

Из примеров следует, что две ступени таксономической иерархии — род и вид — используются в любой ТБД. К ним добавляется третья — один из высших таксономических рангов. Если организмы из разных царств, добавляем четвертую ступень.

Для организмов из одного царства достаточно трех ступеней, из разных — четырех: царство → какой-то высший ранг → род → вид

Высший ранг может быть любым подходящим для группы организмов. Вот я решил добавить в упомянутую базу данные о раковинах моллюсков: брюхоногих из класса Gastropoda и двустворчатых из класса Bivalvia. Для них определяю в базе ранг класса, не вижу смысла разделять моллюсков на уровне семейства, поэтому получаю следующую структуру:

Царство животных → семейство рыб → род → вид
Царство животных → класс моллюсков → род → вид
Царство растений → класс микроводорослей → род → вид

Структура базы позволяет хранить такое фрагментарное дерево.

Ключевые положения

  1. Храню авторов таксонов, так как они помогают отличить валидные таксоны, синонимы и омонимы.
  2. Фамилии авторов следует унифицировать.
  3. Синоним — это ссылка на валидное название.
  4. Не обязательно запоминать все высшие таксоны вида.

На этом все. В следующий раз опишу логику функций для работы с ТБД.

Дополнительное чтение

Семь подходов для хранения деревьев в БД.

Аббревиатуры фамилий ботаников. Например, L. — Карл Линней (1707—1778).

В названиях таксонов используют массу сокращений. Например, f. sp. (сокр. от лат. forma specialis) в ботанике и микологии указывает на форму паразита, адаптированного к специфическому хозяину.

Наша статья о пользе таксономических баз данных на примере севастопольского Института морских биологических исследований РАН.

Омонимы в царстве растений, животных и бактерий.



Если вам вдруг непреодолимо захотелось меня поблагодарить, переведите мне 200 руб. на чашеку кофе.

Звонок мелкого мошенника

Сегодня утром получаю звонок с незнакомого номера. Звонит мужик с восточным акцентом.

  • — Привет. Как дела?
  • — А кто это?
  • — Привет.
  • — Кто это?
  • — Слушай сюда...

После этой фразы кладу трубку.

Звонки повторяются несколько раз. Трубку не беру. Приходит СМС такого содержания (пунктуацию и орфографию сохраняю).

ВОЗЬМИ ТРУБКУ ИЛИ ПЕРЕВИДИ ДЕНЬГИ ТЕ КОТОРЫЕ ПРИШЛИ ТЕБЕ ВЧЕРА 4180 РУБ НА ЭТОТ НОМЕР ЕСЛИ НЕ ХОЧЕШЬ ПРОБЛЕМ!

После еще несколько звонков и все.

Я знаю, что никаких незнакомых переводов на телефон не получал. На моем счету менее 100 руб. Явно звонил мошенник. Пошел и написал заявления в милицию.

Мужик звонил и писал СМС с двух разных номеров:

  • +7 978 22-78-438
  • +7 978 79-88-594
 84   2016   мошенничество

Общепринятое и научное и название организма на примере черноморских медуз

Черноморских желетелых и гребневиков приезжие называют медузами. Это традиционное название нескольких видов животных.

Местные знатоки делят медуз на аурелию, корнерота и других медуз. Внешне аурелия похожа на блин. Ее еще называют ушастой медузой, а англичане зовут медузой-луной. Корнерот — гриб с щупальцами. Название отражает особенность строения корнерота: ротовые лопасти — выглядят как корни. Гребневиков местные по привычке зовут медузами, потому что они поселились в море с начала 1990-х, и не все к ним привыкли. Остальных медуз местные не знают.

Гидробиологи понимают научные названия видов. Они используют научные названия в статьях, а в разговоре упоминают род желетелых. Аурелия — Aurelia aurita, мнемиопсис — Mnemiopsis leidyi, берое — Beroe ovata, плевробрахия — Pleurobrachia pileus, сарсия — Sarsia tubulosa, раткея — Rathkea octopunctata. Только с корнеротом Rhizostoma pulmo вышел конфуз, хотя иногда его зовут ризостомой.

Аурелия и корнерот — коренные черноморцы. Они давно вписаны в морскую экосистему. Численность животных велика, поэтому редкие придурки, старательно выбрасывающие медуз на берег, выглядят смешно, плавают плохо, недалеко, следовательно морю не вредят.

Aurelia aurita, автор Александр Васенин
Корнерот Rhizostoma pulmo, автор Давид Патрас

Мнемиопсис и берое — гребневики-вселенцы. Мнемиопсис вселился в Черное море в начале 1990-х годов. Появление гребневика вызвало сенсацию. Потом оказалось, что он мощный конкурент мелких рыб. Прожорливое существо выедат зоопланктон, мелкие рыбы остаются без пищи и гибнут, вслед за ними погибают крупные рыбы-хищники. В 2000-х в море прописался берое. Это враг мнемиопсиса. Размером с жертву, он заглатывает мнемиопсиса как удав кролика. Вселившись в море, берое спас рыб. Кто-то из ученых в 2010-х заметил в море гребневика болинопсиса из рода Bolinopsis, но подтвердить находку живым представителем не смог. Вид животного остался неизвестным.

Mnemiopsis leidyi, автор Каре Телнес
Берое охотится за мнемиопсисом, автор Андрей Некрасов

Плевробрахия — еще один аборигенный вид гребневика. Медуза размером и формой похожа на прозрачную виноградину или крыжовник, поэтому англичане зовут ее медузой-крыжовником. Плевробрахия любит холодную воду, обитает на глубине и редко подходит к берегу.

Pleurobrachia pileus раскинула ловчую сеть из щупалец, автор Lodewijkvw

Сарсия и раткея — два автохтонных вида гидромедуз. Обе — маленькие: сарсия — 1-2 см, раткея — 3-4 мм.

Sarsia tubulosa, автор Каре Телнес
Rathkea octopunctata, автор Русс Хопкрофт

Таким образом в Черном море зарегистрировано три вида гребневиков, которые отличаются спектром питания и местом обитания. Однако общепринятое название «гребневик» не отражает этих тонкостей. Сообщение о замеченной «медузе» вообще несет минимум информации, потому что в море живет не менее семи видов медуз. Получается, что общепринятое название обозначает группу разных видов и может серьезно запутать исследователей. Иногда общепринятое название понятно только жителям конкретного региона, говорящим на одном языке. Поэтому оставьте общепринятое название для разговора в компании — на конференциях и в статьях блистайте названиями видов.

Научное название однозначно идентифицирует вид организма. Это ключ к информации об организме. Если вам нужно узнать о морфологии, анатомии, поведении, размножении, экологии живого существа, определите научное название и ищите информацию. Потому что научное название — это ящик, куда исследователи складывают данные. Результаты физиологических экспериментов, морфологические исследования, натурные наблюдения за животными и растениями биологи маркируют научным названием. Его сложно запомнить, но оно открывает целый мир.

Запомните семь видов черноморских медуз

Aurelia aurita — аурелия, ушастая медуза, медуза-луна
Rhizostoma pulmo — корнерот, ризостома
Mnemiopsis leidyi — гребневик мнемиопсис
Beroe ovata — гребневик берое
Pleurobrachia pileus — гребневик плевробрахия, медуза-крыжовник
Sarsia tubulosa — гидромедуза сарсия
Rathkea octopunctata — гидромедуза раткея


Пишите в коментариях про другие виды медуз Черного моря.


Если вам вдруг непреодолимо захотелось меня поблагодарить, переведите мне 200 руб. на чашеку кофе.

Схема расположения фотофор на теле светящихся анчоусов (миктофид)

Скачать схему расположения фотофор миктофид (АИ, 160 КБ)

Светящиеся анчоусы относятся к семейству Myctophidae. Их еще называют миктофовыми рыбами или миктофидами.

Светящаяся миктофида. © Солвин Занкл

Миктофиды глубоководные рыбы. Они встречаются от поверхности до глубины более 2 км. Рыбы мелкие: от 2 до 25 см длиной, но большинство экземпляров не превышают 15 см. Однако в глубинах океана их так много, что их считают потенциальным объектом промысла. Мясо миктофид вполне съедобно.

После формалина миктофиды похожи на консервированный шпрот, по этой причине из обозвали анчоусами. Фото Вормса

Примечательная особенность миктофид — разбросанные по телу многочисленные светящиеся органы — фотофоры. Это крошечные фонарики. Они светятся за счет химических реакций биолюминесценции и испускают синий, зеленый или желтый свет. Фотофоры помогают миктофидам подсвечивать окружающее пространство и находить вкусных планктонных рачков, узнавать друг друга, общаться и маскироваться.

Подглазничные фотофоры освещают пространство перед рылом рыбы, примерно как на рисунке АннаРхиста

Расположение фотофор уникально у каждого вида. Поэтому ихтиологи используют фотофоры для идентификации миктофид.

Так как фотофор много, исследователи обозначили каждую фотофору и нарисовали схемы-подсказки. Я нашел шесть таких схем.

Определители по фауне СССР. Том 84. Рыбы Японского моря и сопредельных областей Охотского и Желтого морей. Часть 2. Ascipenseriformes-Polynemiformes
FAO fishes identification sheets for fishery purposes. Myctophidae (ПДФ, 0,5 МБ)
Подарок знакомого ихтиолога

Ни одна мне не подошла и я нарисовал свою.

Скачать схему расположения фотофор миктофид (АИ, 160 КБ)

Схема сделана в Иллюстраторе. В основе изображение самки Benthosema pterotum. Тело, плавники, жаберные крышки, боковая линия и челюсти рыбы — отдельные контуры. Значит на основе рисунка вы сможете изобразить строение любой костной рыбы. Расположение фотофор абстрактно, основано на вышеприведенных изображениях.

Я разрешаю использовать схему для любых целей. Разрешаю вносить правки и приветствую правки, улучшающие восприятие схемы. Я буду рад, если кто-то сделает схему лучше и поделится работой в комментариях.

Готовую схему я сделаю интерактивной и использую в определителе миктофид Мирового океана.

Дополнительное чтение

«Подводная феерия». Ирина Травина рассказала о морской биолюминесценции

Про ссылки на картинки

Для работы мне нужны фотографии животных и растений. Около 70% изображения я скачиваю из сети. Нахожу с помощью Гугла и скачиваю. После думаю, как мне, черт побери, правильно сослаться на эту картинку?

С помощью подписи-ссылки?

Морской конек с поста на Таринге

Или никак не ссылаться? Ведь Гугл умеет искать по изображению — скормил ему ссылку на фото, а он ответ выдал. Это время бережет.

Я взял конька с Бабуньюс, но Гугл знает больше источников

Как правильно?

Панцирь диатомовых водорослей — это геометрически правильная коробочка

Диатомовые водоросли — это микроскопические самостоятельные растения, обитающие в воде.

Цвет живых диатомовых водорослей меняется от светло-желтого до буро-зеленого из-за пигментов: каротина, ксантофилла и диатомина. Фото Микроскопи-ЮК

Средний размер диатомовых водорослей 5-150 микрон. Диатомовые видны только в микроскоп.

Диатомовые относятся к одноклеточным водорослям. Это не куст, растущий под водой. Это одна полноценная клетка с хлоропластами, ядром и вакуолями, покрытая прочным панцирем.

Диатомовая — самодостаточный организм. Фото Микроскопи-ЮК
Это не дерево — это колония диатомовых вида Licmophora flabellata

Самое интересное в диатомовых — это панцирь. Он прочный, потому что состоит из кремния. Точнее на 87-99% из аморфного кремнезема или гидрата диоксида кремния SiO2·nH2O, аналогичного опалу.

Панцирь прозрачен и без труда пропускает солнечные лучи, необходимые для фотосинтеза. Углекислый газ, кислород, азот, фосфор и другие биогенные элементы поступают внутрь клетки через крошечные отверстия в стенках панциря — поры, ареолы и альвеолы.

Отверстия в стенках панциря Achnanthidium minutissimum. Фотография из черновика статьи Кетрин Лайнвебер и Питера Крота

Панцирь диатомовых геометрически правилен. Природа сконструировала огромное разнообразие математически выверенных форм панцирей диатомовых, покрытых многочисленными структурными элементами.

Панцирь устроен как коробка из-под леденцов. Он состоит из двух надетых одна на другую половин — крышки эпитеки и донышка гипотеки. Эпитека всегда больше гипотеки. Основания эпитеки и гипотеки называются створками, боковые каемки — пояском. Поясок не цельный, а состоит из отдельных вставочных ободков.

Панцирь диатомовых — это коробочка

Жесткий панцирь-коробочка накладывает ограничение на рост микроорганизма. Диатомовая растет только в одном направлении: вдоль центральной оси, которая проходит перпендикулярно плоскости створок. Рост происходит за счет нарастания пояска — между краем створки и пояском нарастают новые вставочные ободки. Таким способом диатомовая увеличивает высоту панциря.

Диатомовая растет только по высоте

Длина и ширина панциря уменьшаются после деления клетки. Во время деления панцирь-коробочка раскрывается. Эпитека и гипотека расходятся и дают жизнь двум организмам. Дочерние клетки получают от родителя половину панциря, которая становится эпитекой. Получается, что эпитека и гипотека родителя всегда превращаются в эпитеку потомков.

Деление диатомовой из рода Striatella или Pseudostriatella

Так как эпитека больше гипотеки, то дочерняя диатомовая, выросшая из гипотеки родителя, будет немного меньше размера родителя — примерно на двойную толщину стенок панциря. Вторая дочка останется такой же. Это каноническое правило Макдональда-Пфитцера.

После деления половина диатомовых уменьшается в размере, другая — остается такой же

Из всякого правила есть исключения. Некоторые виды диатомовых после деления не уменьшаются в размере. Возможно это связано с гибкостью поясковых ободков, что позволяет гипотеке оставаться равной или даже превышать по размеру эпитеку. Однако эта гипотеза требует исследований.

Диатомовые рода Dytilum и Odontella от Чарльза Креба

Диатомовые интересны не только жизненным циклом, но и разнообразием кремниевых элеметов панциря. Панцирь-коробочка — это первое приближение к морфологии диатомовых. Чем больше детализация — тем больше структур и сложнее систематика видов.

Из-за этого систематики мучаются. Они описывают новые виды, переописывают коллекции коллег, и никак не придут к единому мнению — что есть вид диатомовой.

А диатомовые, тем временем, живут в стеклянном домике неторопливой жизнью, и им абсолютно начхать на систематику.

Резюме

  1. Кремниевый панцирь диатомовой устроен как геометрически правильная коробочка.
  2. Жесткий панцирь позволяет организму расти только в одном направлении — по высоте.
  3. После деления длина и ширина панциря одной из дочерей слегка уменьшается, но у некоторых видов панцири остаются такими же.
  4. Систематика диатомовых сложная штука.



Если вам вдруг непреодолимо захотелось меня поблагодарить, переведите мне 200 руб. на чашеку кофе.

Крещение на Центральной горке Севастополя

В Севастополе, в кои-то веки, на Крещение ударил мороз и выпал снег.

Владимирский собор на Центральной горке

Небольшой, но все равно приятно.

Башня ветров

Жители радуются.

Любуются городом.

Крестьянин с памятника Ленину смотрит на Севастополь

А в штабе флота, чин по чину, службу служат.

Служба в штабе черноморского флота РФ

И мне пора.

Координаты кривых из СВГ файла

Скачать конвертер

Для работы мне необходимы контуры микроорганизмов, которые я использую для сравнения форм. Я получаю контуры из фотографий, очерчивая объект в векторном редакторе. Программа сохраняет результат в СВГ файле, а мне нужны живые координаты точек. Чтобы получить координаты, я анализирую СВГ файл.

СВГ файл состоит из тегов. Я разберу только один — path, — остальные мне не нужны. Он хранит описание криволинейных и замкнутых траекторий. Траектория — это и есть тот самый контур микроорганизма.

Учим синтаксис тега path

Описание траектории вложено в тег svg. Примерно так:

Заголовок подтверждающий, что это СВГ
<svg>
  <path ... />
</svg>

Тег path содержит один атрибут d с алгоритмом рисования траектории.

<path d="алгоритм рисования" />

Алгоритм состоит из букв-команд и цифр-координат, которые разделенны пробелом, запятой или знаком минус. Траекторию рисует перо, буквы-команды управляют, цифры-координаты показывают куда или как сместить перо, а разделители отделяют одно от другого.

Разделители разделяют

Пробел — это стандартный разделитель. Его можно ставить везде между командами и координатами. Спецификация СВГ разрешает не писать пробел, когда из контекста понятно, что здесь две разные сущности. Это сокращает объем СВГ-файла.

Запомним:

  • пробел не нужен между командой и числом;
  • пробел не нужен после запятой;
  • пробел не нужен перед знаком минус.

Запятая тоже разделяет два числа, но вместо нее можно написать пробел. Что именно написать — дело вкуса.

Следующие три записи эквивалентны, но последняя компактнее.

<path d="M 15 17 L 18 -23 Z" />
<path d="M 15, 17 L 18, -23 Z" />
<path d="M15,17L18-23Z" />

Теперь о цифрах.

Цифры хранят координаты

СВГ предназначен для хранения двумерной графики. Поэтому цифры задают координаты точек на плоскости. Для каждой точки используется два числа — первое для x, второе для y.

Координаты бывают абсолютными и относительными. Абсолютные координаты отсчитываются от нуля, относительные — от конечной точки предыдущей команды. Относительные — это шаг, на который надо сдвинуть перо относительно последней позиции.

Тип координат определяет регистр буквы-команды: большая буква обозначает абсолютную позицию, маленькая — относительную.

Заглавная буква-команда — для абсолютных координат, прописная — для относительных

Точка является десятичным разделителем вещественных чисел. Запись 12,75 — это два числа: 12 и 75, тогда как 12.75 — это одно вещественное число.

Точка — десятичный разделитель, запятая отделяет два числа.

Цифры еще описывают дополнительные параметры команды A, которая рисует дуги.

Буквы управляют пером

Буквы — это команды, которые управляют пером. За каждой командой следуют пары координат, которые показывают, куда сместить перо или как закруглить линию. Тег path использует следующие команды:

  • M — начать новую траекторию: переместить перо в заданную точку без рисования.
  • Z — замкнуть траекторию: переместить перо в начальную точку и нарисовать линию.
  • С, S — нарисовать кубическую кривую Безье.
  • Q, T — нарисовать квадратную кривую Безье.
  • L, Н и V — нарисовать произвольную, вертикальную или горизонтальную прямую.
  • A — нарисовать дугу окружности или эллипса.

Команду A я пропущу, но рассмотрю остальные.

M x y

М или m начинает новую траекторию. Команда перемещает перо в заданную точку и ничего не рисует. Большое М — первая обязательная команда тега path.

<path d="M20 50..." />
Z

Z или z замыкает траекторию — проводит прямую линию от последней позиции пера к первой точке траектории. Регистр буквы не важен. Обычно это последняя команда тега. Если нет, тогда после z опять стоит большое M, которое начинает новую траекторию. Если z не написано, траектория незамкнута.

<path d="M20 50 L 10 10, 140 10, 110 50z" />
<path d="M20 50 L 10 10, 140 10, 110 50z" />
<path d="M20 50 L 10 10, 140 10z M110 50, 80 60, 95 90z" />
L x y

L или l рисует прямую линию от последней позиции пера до заданной точки. Несколько следующих друг за другом команд описывают ломаную. В такой записи, для краткости, все L, кроме первой, не пишут. Если L стоит после M, ее тоже не пишут. Вот так:

<path d="M 70,12 L 24,30 L 60,70 L 120,50" />
<path d="M 70,12 L 24,30 60,70 120,50" />
<path d="M 70,12 24,30 60,70 120,50" />
H x

H или h рисует горизонтальную линию от последней позиции пера до указанной точки. Координата у не меняется.

V x

V или v рисует вертикальную линию от последней позиции пера до указанной точки. Координата x не меняется.

C cx1 cy1 cx2 cy2 x2 y2

С или с строит кубическую кривую Безье. Она состоит из четырех точек: первая и последняя задают начало и конец кривой, две промежуточные управляют формой. Так как первая точка совпадает с текущим положением пера, то после команды C указывают только три точки: две управляющие вершины (cx1 cy1), (cx2 cy2) и последнюю точку кривой (x2 y2).

<path d="M40 50 C 60 10, 90 90, 110 50" />

Поликривая Безье — это несколько соприкасающихся кривых Безье, где конец одной кривой становится началом следующей. Последовательные команды C описывают поликривую. Для экономии байтов все команды, кроме первой C, не пишут.

<path d="M30 100C50 50,70 20,100 100,110 130,45 150,65 100" />

Обычно в месте соприкосновения кривых Безье гладкость поликривой нарушается. Чтобы поликривая оставалась гладкой, используют команду S.

S cx2 cy2 x2 y2

S или s строит гладкую кубическую кривую Безье так, что ее первая управляющая вершина является зеркальным отражением второй управляющей вершины предыдущей кривой Безье. Отражение относительно начальной точки данной кривой.

Q cx1 cy1 x2 y2

Q или q строит квадратную кривую Безье. Синтаксис команды аналогичен C, только здесь используется одна управляющая вершина.

Несколько команд Q описывают квадратную поликривую Безье. Для краткости все команды, кроме первой Q, не пишут. Чтобы квадратная поликривая получилась гладкой, используют команду T.

T x2 y2

T или t строит гладкую квадратную кривую Безье так, что ее единственная управляющая вершина является зеркальным отражением управляющей вершины предыдущей кривой Безье.

Со структурой файла разобрались.

Пишем конвертер СВГ в текст

Конвертер готов. Это экзешник. Инсталировать не нужно. Сохраните на диск и запустите.

Скачать конвертер

Для описания любого контура достаточно трех команд: M, C и Z. Конвертер понимает еще и четвертую: L, остальные — нет.

Конвертер выбирает из СВГ-файла теги path, вычисляет координаты точек траектории и сохраняет их в текстовом файле.

Конвертер не проверяет валидность СВГ-файла. Ему все равно, какая информация находится вокруг тега path. На вход конвертера можно подать любой мусор с корректными данными только в теге path.

Конвертер поддерживает пропорциональное и произвольное масштабирование координат: перед сохранением он спрашивает размер области, в которую надо вписать траекторию.

Конвертер позволяет задать позицию начала координат: в одном из углов, на середине стороны или в центре прямоугольника, ограничивающего контур.

Конвертер сохраняет в текстовом файле пары чисел — двумерные координаты точек контура. Десятичный разделитель — точка. Числа разделены пробелом.

12.3 15.6 78.4 24.1 15 123

Детали

Конвертер написан на Дельфи 7.

Пары чисел вырезаю из СВГ-файла с помощью регулярного выражения. Понимает числа разделенные пробелом, запятой или минусом.

/(-?\d+(\.\d+)?)[,|\s]?(-?\d+(\.\d+)?)\s?/

Для построения кубической кривой Безье применяю адаптивное разбиение.

Полученные данные анализирую методами геометрической морфометрии. Но это уже другая история.

С Новым годом!

Глаза хитонов из кристалла арагонита

Рассказ о том, как геометрическая модель помогла ученым понять работу глаз моллюсков.

Хитоны — это морские панцирные моллюски (класс Polyplacophora), обитатели приливно-отливной зоны. Они регулярно противостоят действию прибоя, поэтому приобрели обтекаемое тело покрытое восемью плотными щитками. Это тот самый панцирь-хитон, ставший названием моллюсков.

Хитон Tonicella lineata. Автор фото Дима Мельниченко

Щитки состоят из арагонита — кристаллической формы карбоната кальция (CaCO3). По составу он идентичен кальциту — другой форме карбоната, но отличается от него строением кристаллической решетки. Многие живые организмы производят этот минерал в процессе биоминерализации. В частности из арагонита состоит перламутровый слой раковин моллюсков.

Боминерализация — образование твердых неорганических веществ живыми существами.

Щитки пронизаны тысячами узких каналов, где расположены отростки нервной системы. Они выполняют различные сенсорные функции, в том числе фоточувствительную. Часть отростков завершаются простым глазом, который содержит линзу, играющую роль хрусталика.

Простые глаза (оцеллии) содержат одну линзу

О глазах хитонов известно давно: H. N. Moseley описал их еще в 1885 году. Однако ученые долгое время не знали состава линзы-хрусталика. Полагали, что она сформирована из прозрачного белка кристаллина, как хрусталики подавляющего большинства животных. В 2011 году D. I. Speiser с соавторами доказали, что линзы хитонов состоят из арагонита, также, как и панцирь. Это первая находка арагонитовых линз в истории науки.

Хрусталик глаз хитонов — это монолитный кристалл арагонита

Арагонит обладает эффектом двойного лучепреломления — внутри кристалла свет расщепляется на два луча: обыкновенный и необыкновенный. Для них арагонит является средой с разными коэффициентами преломления n. Для обыкновенного луча nα = 1,53; для необыкновенного nβ = 1,68.

Авторы провели эксперименты с панцирем вида Acanthopleura granulata. Они изучили строение арагонитовых линз и построили геометрическую модель сечения линзы. Сквозь модель, окруженную водой или воздухом, пропустили обыкновенные и необыкновенные лучи света. Оказалось, что в обеих средах один из лучей фокусируется в области сетчатки глаза моллюска.

Геометрическая модель арагонитовой линзы хитона: один из лучей света фокусируется в области сетчатки глаза моллюска в воздухе (слева, синий луч) и в воде (справа, красный луч). Рис. 4, D из статьи D.I. Speiser, D.J. Eernisse, S. Johnsen (2011)

Хитоны обитают в прибойной зоне. Они регулярно оказываются то в воде, то на открытом воздухе. Получается, что поведение лучей света в арагонитовых линзах помогает моллюскам видеть опасность на суше и на море.

Двойное лучепреломление арагонитовой линзы помогает видеть на суше и на море

Однако, не все хитоны имеют глаза. Вид Chaetopleura apiculata без глаз, но содержит фоторецепторы.

Авторы сравнили поведение хитонов с глазами и с фоторецепторами. Они показывали живым моллюскам темные круги на белом фоне или затеняли белый свет. Оказалось, что безглазый Ch. apiculata реагирует на незначительное изменение освещенности вызванное кругом и затенением. Глазастый A. granulata реагирует только на появление круга.

Авторы сделали вывод что A. granulata обладает пространственным зрением и различает объекты. Ch. apiculata ощущет интенсивность света, но объекты не видит и реагирует на любое затенение — даже на пробегающую по небу тучку. Значит он чаще дергается и тратит энергию, когда глазастый хитон спокоен. Таким образом глаза уменьшают вероятность ложных тревог и помогают моллюскам реагировать на непосредственную опасность.

Лучше всего глазастый хитон видит объекты с угловым размером 9°-12°

Глаза помогают хитонам различать непосредственную опасность

Авторы не смогли ответить на вопрос о наличии зрительного центра, который обрабатывает информацию от сотен глаз и формирует единую картинку. Возможно его нет, и каждый глаз хитона напрямую связан с центром реакции.

См. также

Одно из первых описания глаз хитонов. Moseley H.N. (1885) On the presence of eyes in the shells of certain Chitonidae and on the structure of these organs.

Speiser D.I., Eernisse D.J., Johnsen S. (2011) A chiton uses aragonite lenses to form images.

Заметка на Элементах «Минеральные глаза моллюсков хитонов способны различать форму объекта».

Гипотеза Кеппена: фитопланктон парит из-за нагрева

Фитопланктон — это микроскопические одноклеточные водоросли, которые встречаются в толще морей, океанов, озер, рек и прудов. Они свободно парят во власти водных потоков.

Фитопланктон Северного моря, преимущественно диатомовые водоросли. Найдено на Пинтересте

В первом томе книги И. А. Киселева «Планктон морей и континентальных водоемов» 1969 года нашел интересную гипотезу Кеппена (Koppen, 1921) о причинах парения фитопланктона (стр. 444):

«Так как фитопланктеры, поскольку они не совсем прозрачны, абсорбируют солнечные лучи больше, чем вода, то они должны нагревать соседние частицы воды и через это заставлять их всплывать»

Окружающий приорганизменный слой теплой воды будет увлекать микроводоросль вверх. Губер-Песталоцци (Huber-Pestalozzi, 1938) продолжает:

«Хотя этот подъем может быть лишь крайне незначительной интенсивности, однако он представляет силу, которая противодействует погружению по крайней мере при совершенно безветренной солнечной погоде»

Гипотезу нагрева плактонных водорослей еще никто экспериментально не проверил и не опроверг.

Разнообразие таксономических определителей

Когда говоришь с коллегами об определителях, каждый представляет себе что-то свое. Первый, внутренне содрогаясь, вспоминает непредсказуемые прыжки по тезам и антитезам дихотомического ключа. Второй с улыбкой думает о красочных иллюстрациях Марка Кейтсби и Эрнста Геккеля. Третий, морщя лоб, размышляет о диагнозах лорицифер. Четвертый убеждает, что определители не нужны.

Это закономерно. У каждого свои таксономические задачи, и он использует разные средства для их решения.

Иллюстрация Марка Кейтсби, 18 век

Определитель — это инструмент, который помогает узнать таксономическое название организма исследователю любой квалификации.

Систематик-теоретик досконально разбирается в таксономической группе. Ему важно понять филогенетические связи между таксонами и описать новые виды. Для него определитель — это диагностический ключ, с помощью которого он конструирует и популяризует свою таксономическую концепцию.

Эколог-таксономист занимается мониторингом и должен постоянно идентифицировать большое количество организмов. Он знает основные таксоны и постоянно изучает новые. Для него определитель — это таксономический атлас с изображениями и описаниями таксонов.

Аспирант-биолог помогает экологу-таксономисту. Он слабо разбирается в систематической группе и должен научится узнавать ее представителей. Для него определитель — это качественные изображения таксонов с пометками диагностических признаков.

Диагностический ключ, таксономический атлас, визуальный определитель — это основные виды определителей. Я буду говорить о них в следующих заметках.

См. также

Марк Кейтсби — английсий натуралист, изестен публикацией «Естественной истории Каролины, Флориды и Багамских островов» с 220 литографиями млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных, рыб, насекомых и растений.

Эрнст Генрих Геккель — немецкий естествоиспытатель и философ, автор терминов «питекантроп», «филогенез», «экология».

Лорициферы — мелкие жители песчаного морского дна с компактным телом, разделенным на покрытое пластинчатым панцирем туловище и втягивающийся передний отдел (хобот). Впервые описаны и выделены в новый тип в 1983 году датским зоологом Рейнхардтом Кристенсеном.