?

Log in

No account? Create an account
Quizzing the Anonymous
Ignoramus et ignorabimus
Объяснение эксперимента 3 
15th-Aug-2018 07:50 pm
thinking
Бактериальную культуру сильно разбавили в питательном растворе и нанесли этот раствор на дно чашечек Петри. После трех часов инкубации, генетик проверил, что условия роста нормальные, и дно чашечек покрыто колониями. Половину чашечек оставили как контрольную группу, а в другой группе в каждую из чашечек добавили пипеткой несколько капель однопроцентного раствора поваренной соли и хорошенько перемешали содержимое лопатками. Обе группы чашечек опрыскали антибиотиком и поставили обратно в инкубатор. Через три часа чашечки опять вынули и пересчитали число колоний в каждой чашечке. В контрольной группе выживших колоний оказалось существенно меньше, чем в тех, куда добавили соляной раствор.

В комментариях к пред. посту есть правильный ответ:

...Эксперимент показывает, что устойчивость к антибиотику не возникла в ответ на его внесение, а уже была к моменту его внесения у части бактерий. Суммарное количество бактерий на момент добавления антибиотика в контрольных и опытных чашках было одинаковым, устойчивые колонии вырастают из отдельных устойчивых клеток. Если бы устойчивые клетки возникали бы только после добавления антибиотика, то устойчивых колоний было бы сопоставимое количество в опыте и контроле. Но так как устойчивые клетки росли на чашке до добавления антибиотика, то если не перемешивать, все родственные устойчивые клетки останутся в одной колонии, а если перемешать - перераспределятся и дадут несколько новых колоний.
https://shkrobius.livejournal.com/654557.html?thread=13609693#t13609693

Вот другое объяснение: https://books.google.com/books?id=YzuSBgAAQBAJ&pg=PT307

Опыт был проделан в 1949-м году Ньюкомбом (= Newcombe respreading test)
https://www.nature.com/articles/164150a0
http://jb.asm.org/content/198/17/2281.full
и послужил одним из толчков к нео-дарвинистскому синтезу. Исторический аспект можно узнать из
https://books.google.com/books?id=ZzTLBAAAQBAJ&pg=PA67

Опыт аналогичен известному эксперименту Макса Дельбрюка, но не требует статистического анализа
https://en.wikipedia.org/wiki/Luria%E2%80%93Delbr%C3%BCck_experiment
Поэтому я могу утверждать, что хотя бы один физик смог бы объяснить этот эксперимент.

Эксперимент показывает, что устойчивость к антибиотику/патогену (Ньюкомб использовал Е. coli и фаг Т2) вырабатывается не в момент применения, как полагали некоторые в середине 20-го века, а изначально присутствует в популяции (как редкая мутация) до применения. Я изменил некоторые технические детали потому, что не садист, и они не играют значения. Это концептуальная задача.

Меня попрекают в том, что в общем случае трудно восстановить эксперимент, не зная контекста. Если бы мне ответили, почему в контрольной группе выживает меньше колоний ("как"), я бы этим удовлетворился; контекст - дополнительный бонус ("что"). Однако, восстановить контекст из ответа на "как" не трудно. Эрудиции для решения задачи не нужно. Чтобы отвергнуть с порога гипотезу о капле физиологического раствора как причине гибели бактерий требуется толика здравого смысла. Остается перемешивание, а дальше нужно применить эту, как ее, "научную грамотность"...

***

Эксперимент и его "объяснения" здорово смотрятся на фоне жжешных дебатов о двойном слепом и эффективности гомеопатии. Надо было бы мне не физраствор в условие поставить, а каплю-другую круто разбавленного висмута - грозе кишечной палочки.

Я еще раз хочу повторить, что это не был тест на сообразительность, и он тем более не означает, что тот, кто не смог разобрать экcперимент 3 - "научно неграмотный".
Comments 
16th-Aug-2018 01:37 am (UTC) - Причина и следствие
// "Эксперимент показывает, что устойчивость к антибиотику/патогену (Ньюкомб использовал Е. coli и фаг Т2) вырабатывается не в момент применения, как полагали некоторые в середине 20-го века, а изначально присутствует в популяции (как редкая мутация) до применения".

- Постановка эксперимента предполагает, на какой вопрос нужно найти ответ. Предварительное знание о дискуссиях по поводу возникновения резистентности к антибиотикам могло бы направить наши размышления в правильном направлении.

- Моё личный опыт "дилетанта" подсказывает, что ответ на какое-то событие должен появляться (вырабатываться) ПОСЛЕ события, а не ДО него. :-/
16th-Aug-2018 03:07 am (UTC) - Re: Причина и следствие
Безусловно, но Вам не потребовалось такое введение для эксперимента 1. Этот контекст очевиден из самого эксперимента (начальный опыт с радиоактивностью). То же самое для биолога. Контекст эксперимента 3 так же очевиден биологу как Вам контекст эксперимента 1. Это ранний эксперимент по генетике бактерий времен открытия антибиотиков. Им столь же очевидно, что капли физраствора не могли бы быть причиной разности между выживаемостью в чашках Петри, как Вам очевидно, что следы водорода неизвестно откуда не могли бы объяснить возникновение такого количества протонов из воздуха - так, что их можно перепутать с чистым водородом. Это то же самое. Для Вас эксперимент 3 выглядит как полубезумный тест непонятно о чем: гримуар и только. Неясно даже, на что в этом потоке обращать внимание, не за что ухватиться. Точно так же выглядит эксперимент 1 для биолога (один так честно и написал).

Я не могу сделать так, чтобы Вы могли взглянуть на эксперимент 1, абстрагируясь от профессионального опыта, и судили о нем только на основе "научной грамотности". Я вспомнил эксперимент 3, чтобы дать Вам эту возможность, т.к. эксперимент 2 требовал некоторой специальной эрудиции.

Я не пытаюсь поставить Вас в неловкое положение. Мой тезис другой: "научная грамотность" не работает. Вы тут не исключение. Она почти ни для кого не работает. Вот какой-то молодой человек сам допер. Он суперэрудит с хрен знает каким Ай-Кью. Замечательно, что такие люди есть, но их очень мало. Теперь представьте, что у Вас нет профессионального опыта, одна "научная грамотность".
16th-Aug-2018 02:08 pm (UTC) - Re: Причина и следствие
Свой комментарий выше я написал не в укор Вам. Скорее, для себя мне хотелось расставить смысловые "вешки", которые могли бы привести к "правильному" или, лучше сказать, однозначному выводу.

Наоборот, мне очень нравится Ваш проект "объясни эксперимент". Он позволяет по-новому взглянуть на известные и не очень вещи. Он будит разум и воспламеняет воображение. Не говоря о таких дорогих вещах, как общение с интересными людьми.

Иногда я специально сам себя ставлю в неловкое положение. Чтобы приобрести новый для себя опыт. Чтобы посмотреть на себя как-бы со стороны и оценить себя, как оценивал бы других.

Искренне - с Вами.
16th-Aug-2018 01:41 am (UTC)
этот милый боян я пару десятилетий даю студентикам для тренировки "научного мышления".

положа руку на виртуальное сердце.... вы неправы в своей оценке ответов. правильно ответили несколько "студентов". они просто не довели ответ до конца, не за\нaя контекста. и сказали абсолютно разумно - или помешивание, или раствор. ну откуда им знать что физраствор не "солит" клетки, или что физраствор не влияет на их аггрегацию, формирование колоний и так далее. я кстати последнего тоже не знаю!

то есть в боянчике, упрощенном Вами, в пробандной группе не одна а сразу две интервенции, как вам верно заметила противная львица. поэтому возможных теорий возникает комбинаторно много:

1. физраствор и помешивание никак вообще не связаны , одно из них привело к главной разнице между пробандами и контролями, а не два
2. они связаны, и вымачивание и помешивание вместе привели к резистентности.
3, 4. они или связаны или нет, но пропущена ступень посмотреть на колонии до добавки антибиотика. вдруг от нормал салин прибавилось колоний, и убиты были одинкаово процентно, но осталось меньше там где их было меньше.

и так далее.

то чему мы ( собирательное, не вы но мы) пытаемся их учить - это именно что "возможны варианты" раз, и что механизмы - как тут - далеко не очевидны, как в грубо говоря, "курение защищает от альцгеймера" сказать нельзя, хотя по статистике коррелация есть и вроде воспроизводима. как глобальное потепление и активность пиратов в южных морях.
16th-Aug-2018 02:28 am (UTC)
Как хорошо было в 1949-м году... Чашки отличались на миллиметр в диаметре, стояли в разных углах инкубатора, и были вынуты одна левой рукой, а другая - правой...

Кроме этого смышленого молодого человека, никто не объяснил правильно, как и почему перемешивание привело к наблюдаемому результату. Если описанных операции всего две, разумеется это или помешивание или раствор или и то, и другое - что еще это может быть. Я не знаю как предлагается гомогенизировать агар без добавления жидкости. И какой контроль, собственно, предполагается делать (если не перемешивать, жидкость рстечется по поверхности геля). Или хотя-бы какое-то соображение, почему соль в воде обладает столь удивительным свойством, а та же соль в агаре - не обладает.

По-моему, все эти разговоры про "раствор" - пустое. Никто бы о нем вообще не заикался, если бы я написал "вода" вместо раствора, хотя формально разницы никакой (если делать контроль, то и для воды). Может, капля воды тоже приводит к колоссальным последствиям для действия антибиотика. Вы правы в том смысле, что идеалом является контроль. Однако, контролируются все же не фазы Луны, а то, что экспериментатор счел возможным, мыслимым фактором.
16th-Aug-2018 07:13 am (UTC)
Знаете, должен честно признаться (не хвастовства ради, конечно, тут нечем хвалиться), что уже то, что раствор поваренной соли в определенных кругах называется "физраствор", для физика уже новость. Слово "физраствор" я вообще слышал только когда лежал в больнице, и, верите или нет, не очень хотелось узнавать его состав. А вы говорите, отвергнуть с порога гипотезу о капле физиологического раствора как причине гибели бактерий.

Я на самом деле вот о чем. Эксперимент (теперь, когда мы знаем идею) достаточно красив, о чем речь. Но как мы знаем, вот есть прямые и обратные задачи, обратные сложнее - а те задачки, которые вы предлагаете, как бы дважды обратные.

Ок, допустим, результат эксперимента отвечает на вопрос, возникает ли устойчивость к антибиотику или она врожденная. Так вот, уже понять, что такой вопрос имеет смысл, требует определенного опыта работы в этой области. Когда вы знаете контекст, вы понимаете важность этого вопроса и можете придумать эксперимент, который бы дал на него ответ. Когда вы не знаете контекста и восстанавливаете вопрос по результатам, это настолько же сложнее, насколько обратная задача сложнее прямой.
16th-Aug-2018 08:05 am (UTC)
Вы не совсем поняли меня. Это эксперимент не об антибиотике. Это наглядная версия опыта Лурье и Дельбрюка которая (1) является ПЕРВЫМ экспериментальным доказательством дарвиновского отбора (2) за которую они получили Нобелевскую премию. Во всей биологии, наверно, экспериментов 10 такого уровня по значению.

В жж ходят табуны народных дарвинистов и борцов с гомеопатией, с пеною у рта изобличающих любое мракобесие. Вдруг после многолетних дебатов выясняется, что только эксперт знает, что физиологический раствор состоит из воды и соли, кто ж может такую премудрость знать? Что совершенно невозможно понять, что это за эксперимент чудной такой с какими-то чашками Петри, и чего это он такое доказывает?

Какой Вы предлагаете делать из этого вывод? Работает "научная грамотность" или нет? Если б я проделал такую же операцию с катушками Фарадея, Вы бы не писали, как сложны дважды обратные задачи, а затылок бы скребли, как такое можно не признать.
16th-Aug-2018 10:33 am (UTC)
О, вот это хороший момент.
Это эксперимент не об антибиотике. Это наглядная версия опыта Лурье и Дельбрюка которая (1) является ПЕРВЫМ экспериментальным доказательством дарвиновского отбора - вот именно об этом очень сложно догадаться (мне), не зная контекста. Куда смотреть вообще? Некий "генетик" в формулировке был подсказкой, конечно, но это теперь очевидно, а тогда было, ну, не так очевидно.

Я, к сожалению, не могу ответить на ваш вопрос, какой из этого вывод. Взамен могу задать свой: является ли понимание, что эксперимент о дарвиновском отборе, научной эрудицией, по вашим определениям? Насколько легко об этом догадаться, не занимаясь биологией профессионально?
17th-Aug-2018 04:30 am (UTC)
Нет причин тому, чтобы это было тяжело. Дарвинизм не просто эрудиция, это то, что настойчиво и систематически вдалбливается в голову. Уж это, казалось бы, должно активизироваться. Но нет.
16th-Aug-2018 09:11 am (UTC)
Так вот, мне кажется, нужно очень много экспериментов сначала провести, чтобы "на их плечах" стоять и делать выводы.

Если читатель про них не знает, он не может интерпретировать никакой единичный.
16th-Aug-2018 12:01 pm (UTC)
Даже не пытался читать описания экспериментов и объяснения, но затею всячески одобряю. ;)
16th-Aug-2018 12:10 pm (UTC) - Вопрос не "научно грамотного"
Скажите, а резистентность к антибиотику (даже отдельной бактерии) -- критерий качественный или количественный?

Вот мне всегда казалось, что количественный (просто потому, что бактерия всё равно достаточно сложный организм), вы же пишите так, будто это критерий качественный.

ПС
Вы, естественно вынуждены упрощать и сокращать описания. Возможно эффект возник из-за этого.
17th-Aug-2018 12:34 am (UTC) - Re: Вопрос не "научно грамотного"
Начиная с определенной концентрации антибиотика - качественный. Тут возможна разница для антибиотиков из убивающих бактерию и из ломающих ее возможность к размножению.
17th-Aug-2018 04:34 am (UTC) - Re: Вопрос не "научно грамотного"
В контексте этого эксперимента важно только одно: вероятность выживания из-за благоприятной мутации очень мала, но не настолько, чтобы в среднем в колонии было <=1 мутанта.
16th-Aug-2018 01:54 pm (UTC)
Вот это "перемешивание лопаточкой" сразу вызывает инстинктивную реакцию "зачем?!" (почему контроль так не мешали, раз вывод о антибиотике? что это за эксперимент с двумя воздействиями сразу, прямо как классика с тараканами слышащими ногами)
17th-Aug-2018 11:30 am (UTC)
По-моему, если бы было написано 0.9% раствор соли, то у многих бы "стрельнуло", что это физраствор, и что его добавление едва ли могло повлиять на действие антибиотика и даже на проницаемость его через мембрану бактерий, а нужно было только для того, чтобы удобнее перемешать. А когда написано 1% раствор, то сразу начинаются мысли "а как будут идти все эти процессы в условиях чуть повышенной солености снаружи".

Edited at 2018-08-17 12:41 pm (UTC)
17th-Aug-2018 08:57 am (UTC)

«Вы, профессор, воля ваша», но серия постов получилась туманной. Тема безнадёжна, примеры в науке мало чему учат и никакой универсальный метод не обосновывают. Это как охотничьи байки, наслушившийся может воображать себя охотником, а ты пойди зайца убей.

А что касается бактерий, то пропущено описание контрольного эксперимента, размешивание без антибиотика, когда колоний станет, скажем, в 100 раз больше. Так их и с антибиотиком будет в 100 раз больше, и что это все доказывает вообще, что антибиотик работает?

Понятно, что комментаторы тут с Вами соглашаются из уважения. Вполне, кстати, заслуженного, ведь даже мне Вы в своё время посоветовали почитать Голема, где демонстрируется, что эксперимент в науке важен в контексте.
17th-Aug-2018 05:15 pm (UTC)
многие не соглашаются. тоже с уважением.
17th-Aug-2018 11:27 am (UTC)
Купил книжку Great experiments in physics (update: похоже, зря), пойду просвещаться. Опыт №1 я знал из того же Родеса, а так бы не догадался. Про №2 и №3 я не догадался, хотя логически это возможно. Всегда восхищался экспериментаторами.

Edited at 2018-08-17 11:34 am (UTC)
17th-Aug-2018 11:21 pm (UTC)
ненене. Это от другой стенки гвоздь. Угадать, что именно экспериментатор хотел доказать - это не эквивалент задачи "как доказать" и даже "доказывает ли этот эксперимент вот такое". Особенно когда по описанию видны какие-то множественные воздействия. Кто его знает что там думалось, может и вполне великое-вечное, а может и какая-нибудь теория теплорода, двигающегося сквозь всемирный эфир (угу, Майкельсон-Морли, если описать этот эксперимент подобным образом без знания сподвигнувших на него идей, то это ересь какая-то получается).

Особенно если мы даже не знаем что это за эксперимент - на подтверждение некоей ныне общепринятой теории или на опровержение какой-то старой ложной, однозначно таки этим экспериментом опровергнутой и с тех пор давно забытой.

19th-Aug-2018 01:22 pm (UTC)
Не смешно! Хе-хе.

Как я и догадывался, вы пересказали эксперимент так, что "непрофи" может строить "правильные" гипотезы, а профи видит, что эксперимент в вашем варианте невозможен.

Фаги именно лизируют бактерии, поэтому уменьшают число уже образовавшихся колоний и не дают расти новым. Антибиотики просто убивают бактерии или даже не дают им делиться (не убивая).
19th-Aug-2018 02:15 pm (UTC)
ой, мама, да вы - поэт!

Это надо же так критично цветисто переврать при пересказе.
Украл и прочитал оригинальную статью Ньюкомба.

1. Разумеется, он наращивал бактерии E. coli не три часа. При трех-четырех часах эффекта нет (см. 2 и 3 колонку таблицы 2)!
Надо шесть часов.

2. Разумеется, он не считал колонии перед добавлением фага (их на этом этапе либо не видно, либо (через 6 часов) они уже слились в монослой). Он делал смыв с чашки (видимо параллельной) и оценивал кол-во бактерий в смыве (см. footnote к таблице 2).

3. Разумеется, он размазывал (spread) бактерии по чашке не в "1-2 каплях" физраствора (что практически невозможно), а в неуказанном, но достаточном количестве (полагаю, около мл).

4. Разумеется, впоследствии он наращивал бактерии E. coli при присутствии фага не три часа (за это время ничего не станет видимым), а "до появления колоний из резистентных клеток" (полагаю от 12 часов до суток).

Кстати, при таком дизайне эксперимента (считаются только колонии, выросшие в течении длительного времени из резистентных клеток) различие действия антибиотика и фага не принципиально. Но кто ж знал, что вас так унесет от оригинала...

Итак, эксперимент в вашем варианте был невозможен.
А ведь кому-то на экзамене оценку снизят...
Даже не хе-хе.
19th-Aug-2018 04:41 pm (UTC)
Детали изменены так, чтобы эксперимент нельзя было найти с помощью гугла, а для решения ничего знать, кроме условия. Биологов я недвусмысленно (!) просил не мешать, втч и по этой причине. Для биологов вполне подходит эксперимент 1.

О каком экзамене и какой оценке идет речь я не разобрал.
19th-Aug-2018 05:12 pm (UTC)
Скучно, девушки.

"Несколько капель" чтобы не гуглилось? Нет, это ПОЭЗИЯ, творчество.
Кстати, оригинал статьи в сети является картинкой, а не текстом, и не гуглится.

"Еще через три часа посчитал колонии" чтобы не гуглилось? Нет, это ПОЭЗИЯ, творчество.
А в гуглимых пересказах такие детали, разумеется, отсутствуют.

Ну давайте дадим задачу (химиков просим отвернуться) "потом он растворил навеску 10 нг в двух-трех каплях керосина - что доказывает этот эксперимент?!
То, что публикатор - шутник, как и было сказано в первом комменте.

Про использование подобной (вашей) задачи на экзамене кто-то где-то писал выше-ниже.
19th-Aug-2018 06:17 pm (UTC)
Это вполне стандартный эксперимент, и на сети можно найти немало его описаний с разными временами инкубации, количествами и т. п. все из которых необходимо исключить. В некоторых, например, добавлялось по 100 мкл раствора, что примерно равно 2 каплям из пипетки. Распределять равномерно раствор по объему не нужно: распределяются фрагменты колоний, а не раствор; указание на малый объем служит подсказкой, что дело не в растворе.

https://www.youtube.com/watch?v=dyvqWDygqpM
https://upsbiol302.wordpress.com/process/

Не экзамен, а курс scientific reasoning для медиков.

Впрочем, думайте, что хотите. Поэзия так поэзия. Прозой результат был бы точно такой же.
This page was loaded Nov 19th 2019, 5:24 pm GMT.