Искусство и биология: Купить книгу «Искусство и восприятие. Биология зрения», Маргарет Ливингстон

Содержание

Искусство и восприятие. Биология зрения – аналитический портал ПОЛИТ.РУ

Издательства «КоЛибри» и «Азбука-Аттикус» представляют книгу Маргарет Ливингстон «Искусство и восприятие. Биология зрения» (перевод А. Д. Громовой)

Почему улыбка Моны Лизы кажется такой загадочной, поле маков у Клода Моне колышется на ветру, а на картине Пита Мондриана «Буги-вуги на Бродвее» «мерцают» огни? Книга Маргарет Ливингстон, нейробиолога из Гарварда, стала важнейшим исследованием того, как восприятие искусства связано с особенностями человеческого зрения, и завоевала огромную популярность у западного читателя. Вы узнаете о том, как работает наша зрительная система в связи с восприятием произведений изобразительного искусства, причем речь пойдет не только о традиционном искусстве (картинах великих художников), но и о компьютерной графике, изображениях на телеэкранах, о рекламе и графическом дизайне, о фотографии, об оптических иллюзиях и визуальных эффектах.

В последней главе затронута проблематика дислексии, трудностей в обучении, музыки и таланта сквозь призму темы зрения.

Предлагаем прочитать фрагмент главы, посвященной тому, как художники создают иллюзию пространства на плоском рисунке.

 

 

Если художник хочет создать ощущение глубины, ему может пригодиться знание о том, как ее вычисляет мозг. Мозг использует множество признаков, чтобы извлечь из двумерных изображений на сетчатке трехмерную информацию: это перспектива, светотень, перекрывание объектов, дымка, стереопсис и относительное движение. Все эти стимулы мозг интерпретирует автоматически, так, что мы можем о них и не знать. Перспективу, тени, перекрывание и дымку художник может использовать или воспроизвести на плоском холсте, но стереопсис и относительное движение обычно как раз препятствуют мастеру в его попытках создать ощущение объема от плоского изображения. В этой и следующих главах мы рассмотрим, как мозг обрабатывает некоторые из вышеперечисленных признаков, и поговорим об отдельных художественных приемах, которые основаны не на физической сущности соответствующих ориентиров, а на том, что мозг делает с полученной информацией.

Когда источник света освещает трехмерный объект, разные части поверхности объекта отражают разное количество света в зависимости от того, под каким углом тот падает. Мы воспринимаем эту разницу в светлоте — светотень — как информацию об объеме, так что художнику нужно научиться видеть не воспринимаемый объем, а фактические перепады светлоты.

 

Когда мозг интерпретирует изображение, бóльшая часть этой работы протекает неосознанно и не поддается интеллектуальному анализу или контролю. Переходы светлоты на двух кругах слева зрительная система воспринимает как тени, так что эти круги выглядят объемно. Направление выпуклости разное, потому что по умолчанию предполагается, что свет идет сверху. Цветовые переходы при восприятии объема не учитываются, поэтому третий круг выглядит плоским. Последний круг образован переходом светлоты с низким контрастом, но, скорее всего, у вас возникает отчетливая иллюзия объема, потому что система «Где» очень чувствительна к контрасту по светлоте

Зрительная система по умолчанию предполагает, что свет падает сверху, так что, посмотрев на круги на с. 146–147, вы, вероятно, увидите, что первый из них выпуклый, а второй вогнутый (переверните книгу вверх ногами, и направление выпуклости у кругов поменяется). А теперь, когда вы поняли, почему эти переходы светлоты порождают в восприятии именно такой трехмерный образ, попробуйте свое восприятие преодолеть. Попытайтесь увидеть поверхность плоской, увидеть круги выгибающимися в другом направлении, попытайтесь убедить себя, что изображение освещено снизу. Это непросто. Информацию о глубине обрабатывает невосприимчивая к цвету система «Где», поэтому контраста по светлоте достаточно, чтобы вызвать сильное ощущение объемности. По третьему кругу видно, что переходы цвета этого эффекта глубины не дают.

Насколько сложно по-настоящему «увидеть» светотень, можно также понять, посмотрев в верхний угол белой комнаты с белым потолком. Вы увидите три сходящиеся плоскости, и все они будут выглядеть белыми. Но закройте один глаз, а в угол посмотрите другим, поднеся к глазнице соединенные кольцом большой и указательный пальцы, чтобы между ними осталась маленькая щелочка.

Смотрите, пока угол не станет плоской поверхностью, разделенной на три сектора. При этом цвет секторов перестанет казаться белым и они окрасятся тремя довольно разными оттенками серого! Вы не воспринимали различия по светлоте, пока зрительная система с их помощью определяла отношения между тремя плоскостями в трехмерном пространстве, — эти различия становятся видимыми, только если отделить угол от трехмерного контекста и увидеть три сектора как часть одной плоской поверхности. Художнику важно научиться видеть различия по светлоте, чтобы передавать их, и многие пользуются для этого подобными приемами.

В использовании светотени есть две сложности. Прежде всего, художнику нужно научиться определять светлоту независимо от цвета. Как мы уже говорили, та часть зрительной системы, которая воспринимает трехмерную форму, объем и пространственную организацию в целом (система «Где»), чувствительна к светлоте, а к цвету невосприимчива. Однако невозможно намеренно увидеть светлоту сцены или картины отдельно. Мы не можем просто решить, что сейчас будем смотреть только этой частью зрительной системы (и видеть мир в оттенках серого): чтобы точно определять светлоту независимо от цвета, действительно нужен талант. Особенно сложно понять, где меняется валёр, а где цвет просто почему-то бросается в глаза. Если определенного тона в поле зрения мало, например, на бурой земле в лесу растет красный цветок, этот цвет покажется нам ярче, чем на самом деле, и будет сильнее выделяться. Чтобы правильно оценить светлоту в видимом пространстве или на картине, можно сделать при дневном свете черно-белую фотографию, например, на пленку Panatomic-X (ее спектральная чувствительность примерно такая же, как у человеческого глаза).

Даже если художнику удалось обхитрить собственное зрение и увидеть переходы светлоты и он научился определять ее независимо от цвета, следующая проблема состоит в том, что с помощью пигментов видимый разброс светлоты воспроизвести невозможно, потому что даже у лучших красок диапазон отражения ограничен.

Диапазон светлоты (контрастность) в реальности почти всегда значительно шире, чем разброс валёров, которые художник может получить с помощью пигментных красок. В самой обычной комнате источник света, например, окно или лампа, может быть в сотни раз ярче затененной области под письменным столом. На улице светлота в разных точках может меняться в тысячу раз. При этом, если измерить свет, который отражают самая темная черная и самая светлая белая краски, окажется, что белый отражает всего в двадцать раз больше света, чем черный. То есть валёры, которые можно получить с помощью краски, фотобумаги, печати, цветной бумаги или любых других отражающих материалов, образуют диапазон не более двадцатикратного. Вы можете спросить, почему в реальности, которую наполняют просто отражающие свет объекты, светлота варьируется сильнее, чем на картине, где пигменты тоже по-разному отражают свет. Дело в том, что реальная сцена трехмерна и разница в светлоте возникает не только из разницы в отражающей способности поверхностей, но и из-за того, что свет от трехмерных объектов отражается в разных направлениях, тогда как картина плоская, и разница в светлоте возникает только из разницы в отражающей способности красок (более широкий разброс можно получить с помощью прозрачных материалов, например, слайдов или цветных стекол).
Как же живописцу передать диапазон светлоты, который мы видим в реальности?

 

С помощью красок и чернил можно получить лишь небольшую часть реального диапазона светлот. Мне не удалось воспроизвести на фотографии все переходы светлоты, которые я видела на этих фигурах в жизни

В порядке эксперимента я составила простую композицию из цветных деревянных фигур на столе у себя на работе (с. 148) и измерила яркость вдоль черной линии, проведенной поперек них. На графике ниже фигур показана яркость в пределах этой композиции на уровне черной линии. Здесь она меняется в диапазоне от 240 футосвечей на светлой стороне желтого параллелепипеда до 5 футосвечей на затененной стороне черного (футосвеча — единица измерения освещенности, равная свету одной свечи на расстоянии одного фута, то есть 10,76 люкса). Выходит, что даже такая простая картинка имеет пятидесятикратный диапазон яркостей.

На фотографии этой композиции диапазон светлоты меньше — между теми же поверхностями, самой темной и самой светлой, она изменяется всего в 15 раз. Мне неполноценность фотографии видна с ходу: у себя на столе я вижу разницу между освещенной и теневой сторонами и черной, и желтой фигур, но на фотографии освещенные и теневые стороны черного параллелепипеда одинаково темные. Кроме того, затененные стороны всех фигур на фотографии сероватые, а в жизни я вижу в теневой части живые яркие цвета. Какую бы качественную фотобумагу я ни взяла, мне никак не получить нужный диапазон освещенности для всех цветов одновременно! Если сделать картинку достаточно светлой, чтобы были видны тени на черной фигуре, то они исчезнут с желтой, а светлые тона окажутся слишком блеклыми. Если же сделать изображение достаточно темным, чтобы точно передать бóльшую часть цветов, черный станет слишком темным и тени на нем исчезнут.

Художники веками бились над этой проблемой. До эпохи Возрождения тени обычно передавали, меняя чистоту пигмента: к освещенным участкам объекта добавляли белый, а для затененных использовали самую насыщенную краску. Этот прием вызывал определенные последствия. Прежде всего, поскольку человек по-разному воспринимает светлоту в разных частях спектра, у одних цветов в их самом насыщенном варианте светлота больше, чем у других, например, насыщенный желтый выглядит ярче, чем насыщенный синий. Это означает, что в пределах области определенного цвета светлота может меняться вполне последовательно, но при переходе к области другого цвета получится неправильный перепад. В результате распределение светлоты на картине окажется хаотичным и изображение будет казаться нам фрагментарным в плане организации расстояний и пространства в целом.

 

На раннехристианской апсидной мозаике, где изображены Мадонна с младенцем и папа Пасхалий I, у светлых одежд контрастность больше, чем у синего одеяния Мадонны. В результате ее платье кажется менее объемным, и зрителя обескураживает разрыв в пространстве между Мадонной и младенцем Иисусом (мозаика находится в церкви Санта-Марияин-Домника в Риме)

Кроме того, в области одного цвета может получиться большой разброс светлоты, а в области другого — более узкий, в результате чего меняется наше восприятие объема в разных частях картины. В реальности светотень — обусловленные трехмерностью различия в отраженном свете — вызывает изменения светлоты, не меняя насыщенности цветов (за исключением области бликов), так что не совсем естественно добиваться разницы в светлоте с помощью насыщенности пигмента.

Наконец, чистые цвета выделяются и выступают вперед, и, когда в тени используется самая насыщенная краска, возникает противоречие с сигналом светлоты, который говорит о том, что данную часть изображения следует считать более удаленной.

Отрывок из книги Маргарет Ливингстон «Искусство и восприятие: Биология зрения» — Сноб

В книге «Искусство и восприятие: Биология зрения» (выходит в издательстве «КоЛибри») нейробиолог Гарвардского университета Маргарет Ливингстон рассказывает, как человеческий глаз воспринимает цвета, как воздействие окружения влияет на контрасты и как работает зрительная система при виде произведения искусства. «Сноб» публикует главу, в которой объясняется, почему улыбка Моны Лизы кажется такой загадочной

Фото: Сourtney Сook/Unsplash

Наше зрение отличается удивительно низкой остротой (плохим разрешением) за пределами центральной области поля зрения, то есть того места, прямо на которое мы смотрим. Мы об этом не думаем, потому что обычно переводим взгляд туда, куда хотим посмотреть. Некоторые художники, используя это, добились поразительных эффектов.

Чтобы самостоятельно убедиться в том, насколько быстро теряется резкость по мере отклонения от центра поля зрения, попробуйте задержать взгляд на какой-нибудь букве посередине этой страницы, и, не переводя взгляда, проверьте, как вы видите буквы соседних слов. Скорее всего, окажется, что вы видите какие-то буквы рядом с той, на которую смотрите, но разобрать можете лишь немногие из них. Если вы видите все буквы в строчке, значит, вы перевели взгляд. Рисунок на с. 79 показывает, как резко падает острота зрения по мере отклонения от центра.

Мы настолько четче видим центр поля зрения, потому что соответствующая область в середине (или в самой задней части) сетчатки, центральная ямка, специально устроена так, чтобы обеспечить наибольшую возможную резкость. Здесь есть только одно ограничение: фоторецепторные клетки должны иметь минимальный размер, с которым можно жить. В офтальмоскоп центральная ямка выглядит как крошечное бледное пятнышко — бледное потому, что все кровеносные сосуды и клеточные слои перед слоем фоторецепторов отодвинуты в сторону, чтобы свет попадал к последним настолько свободно, насколько это возможно. Это можно обеспечить только в очень маленькой области, потому что клеточные тела и кровеносные сосуды все же должны находиться неподалеку.

Наиболее резко мы видим в центре поля зрения. По мере отклонения от центра резкость изображения стремительно падает. Если задержать взгляд на точке посередине рисунка, все буквы читаются одинаково хорошо, потому что их размер подобран пропорционально остроте вашего зрения (Источник: Stuart Anstis) 

То, что наиболее резко мы видим центр поля зрения, не значит, что остальные части мы видим плохо, — просто здесь у зрительной системы другие задачи, для которых большая резкость не нужна и даже может мешать. С помощью центральной ямки мы исследуем предметы в мелких деталях, а периферическим зрением воспринимаем общую организацию пространства, видим крупные объекты и определяем области, куда нужно направить центральное, или фовеальное, зрение. Фовеальное зрение у нас наилучшим образом приспособлено к восприятию мелких деталей, а периферическое — к регистрации информации в более крупных чертах. 

На этих изображениях среза сетчатки центр глазного яблока находится наверху. Свет поступает сверху и проходит через разные клеточные слои, прежде чем попасть на внешние сегменты фоторецепторов (ту их часть, которая воспринимает свет). Все, что не поглощают фоторецепторы, попадает на пигментный слой, который не дает свету отражаться и снижать резкость изображения. В центре сетчатки в слоях над внешними сегментами фоторецепторов есть углубление — центральная ямка. Ямка получается, потому что тела ганглиозных, биполярных и горизонтальных клеток здесь отодвигаются в сторону (чтобы не мешать свету), при этом своими отростками они остаются связаны с центральными фоторецепторами. Тела клеток-фоторецепторов тоже смещены из области центральной ямки и соединены тонкими отростками с собственными внешними сегментами, а сами внешние сегменты в этой области более длинные и узкие, что позволяет плотнее уложить их. В результате в центре поля зрения можно добиться более высокого разрешения, чем даже всего на несколько градусов сбоку. У орлов исключительно острое зрение; они видят в несколько раз четче, чем человек. На поперечном срезе сетчатки беркута видно, насколько глубока центральная ямка в глазу птицы. Внешние сегменты фоторецепторов еще тоньше, чем у человека, а значит, их можно уложить еще плотнее. При такой высокой плотности рецепторов нужно больше ганглиозных и других клеток сетчатки, которые могли бы принимать их сигналы. Глубина центральной ямки обусловлена большим количеством клеточных тел на сетчатке, которые в этой области сдвигаются в сторону (Источник: Polyak, 1948)

Центральное зрение у нас наиболее острое и, по-видимому, именно оно непосредственно связано с осознанным восприятием, но периферическое зрение тоже имеет большое значение, хоть и выполняет другие задачи. Попробуйте посмотреть на мир через втулку от рулона бумажных полотенец, и вы поймете, о чем речь. Поскольку наше периферическое зрение настроено на восприятие информации в более крупных деталях, чем центральная ямка, им мы видим то, что центральному зрению недоступно, — например улыбку Моны Лизы! 

Глядя на такую знаменитую картину, как «Мона Лиза» Леонардо да Винчи, сложно по-настоящему увидеть ее. «Широчайшая популярность этой картины отчасти навредила ей, — пишет искусствовед Эрнст Гомбрих в книге “История искусства”. — Лицо Моны Лизы настолько примелькалось на открытках, плакатах, репродукциях, что трудно разглядеть в нем реальную женщину из плоти и крови, запечатленную на холсте конкретным художником». И все же стоит попробовать ради эксперимента «забыть о подлинном или мнимом знакомстве с картиной и постараться взглянуть на нее глазами первого зрителя, — продолжает Гомбрих. — Конечно, сразу поразит одушевленность портрета. Наш взгляд встречается с взглядом Моны Лизы, и по мере рассматривания картины выражение ее лица непрерывно меняется, как у живого человека. Даже в репродукции сохраняется это удивительное свойство, а воздействие луврского оригинала граничит с колдовскими чарами. Улыбка Моны Лизы кажется то насмешливой, то печальной. Все это похоже на мистику, но великое искусство и в самом деле нередко завораживает своей таинственностью».

«Мона Лиза» Леонардо да Винчи. Выражение лица Моны Лизы меняется в зависимости от того, смотрите ли вы на ее губы или немного в сторону (Leonardo da Vinci. Mona Lisa. 1503–1506)

Я послушалась совета Гомбриха и посмотрела на Мону Лизу, как будто вижу картину впервые, и действительно увидела кое-что, чего раньше не замечала. Давайте проверим, произойдет ли то же самое с вами. Посмотрите на ее губы, а потом — на задний план. Теперь снова на губы, затем на глаза. Перемещайте взгляд с губ на другие части изображения и обратно. Сделав это, я поняла, что совершенно отчетливо вижу очаровательную улыбку Моны Лизы, когда смотрю в сторону от ее губ, а когда смотрю прямо на них — улыбка как будто прячется. 

Поскольку выражение лица женщины на картине систематически менялось в зависимости от того, насколько я отводила взгляд от ее губ, я предположила, что на самом деле ничего мистического в ее способности «оживать», может быть, и нет — просто ее улыбка проявляется то сильнее, то слабее в зависимости от уровня детализации изображения, который меняется с расстоянием от центра поля зрения. Чтобы посмотреть, как выглядит улыбка Моны Лизы при разном отклонении от центра, я обработала изображение ее лица, выделив отдельно мелкие, средние и крупные детали. Улыбка Моны Лизы более отчетливо видна на изображениях, где сохранены крупные и средние детали (слева и в центре), но не мелкие (справа). Это означает, что если направить взгляд на задний план или на руки женщины, то губы Моны Лизы — которые вы тогда будете видеть периферическим зрением с низким разрешением — покажутся вам более веселыми, чем если смотреть на них прямо, используя центральную ямку с ее высоким разрешением (конечно, в жизни вы не увидите ничего похожего на рисунок справа, потому что нельзя охватить центральным зрением все лицо Моны Лизы одновременно).

Выражение лица Моны Лизы меняется в зависимости от того, куда смотрит зритель 

Это объяснение не исчерпывается тем, что Леонардо сделал губы Моны Лизы слегка размытыми, чтобы придать ее лицу неоднозначное выражение (с помощью техники сфумато). Тогда ее улыбка должна была бы меняться в зависимости от воображения или настроения зрителя, но мне кажется, что это происходит более систематически и просто связано с тем, куда вы смотрите. Я полагаю, что улыбка Моны Лизы выглядит отчетливее на уровне крупноразмерных информационных составляющих изображения, поэтому периферическим зрением нам ее видно лучше, чем центральным. Этим объясняется и неуловимость улыбки: она просто ускользает от прямого взгляда. Когда вы смотрите на губы женщины, улыбка исчезает, так как центральное зрение плохо воспринимает крупные детали. Люди этого не осознают, потому что чаще всего мы не замечаем, что постоянно переводим глаза с места на место и что периферическим зрением некоторые вещи различаем лучше, чем центральным. Мона Лиза улыбается, пока не посмотришь на ее губы, а тогда улыбка вдруг исчезает с ее лица, и, видимо, этим и объясняется ощущение уклончивости, которое отметил Гомбрих. Изменчивость картины передают даже репродукции, а уж в оригинале она совершенно невероятна, так что очень советую вам самим в этом убедиться.

Выражение лица и в реальной жизни может быть легче разглядеть, когда детали размыты, потому что оно определяется работой глубоких лицевых мышц, которые успешно скрадывает подкожный жир. Так что не исключено, что периферическое зрение интерпретирует выражения лиц лучше, чем центральное. Развивая эту идею, можно предположить, что мы используем разные наборы признаков, чтобы узнавать лица отдельных людей и чтобы определять их эмоциональное состояние. С помощью изображений и видеозаписей, на которых воссоздана размытость периферического зрения, можно понять, в каком эмоциональном состоянии человек был на самом деле или насколько он умеет такие состояния изображать. Так, психологические исследования показывают, что мы лучше распознаем ложь, когда не слышим, что человек говорит. Отсюда ученые заключают, что когнитивные процессы высшего уровня, например языковые, доминируют над процессами низшего уровня, такими как зрительные. Я подозреваю, что можно было бы еще точнее оценить правдивость говорящего, если бы его лицо было слегка размыто. И еще я не знаю, как именно проходят кинопробы, но думаю, что тем, кто занимается кастингом, стоит как-нибудь воспользоваться на просмотре периферическим зрением или сделать размытые видеозаписи (а можно просто посмотреть через очки для чтения), чтобы лучше понять, насколько хорошо актер передает эмоции.

Глядя неподвижно на черную точку между двумя рядами букв, можно убедиться, что периферическое зрение не просто размытое — оно неточно передает пространственную информацию

Низкая резкость периферического зрения — это не просто размытость; по-видимому, здесь также теряется пространственная точность информации. Чтобы оценить, насколько неточно периферическое зрение видит пространство, подержите эту страницу на расстоянии около 30 см от глаз, глядя на черную точку в центре верхнего ряда на рисунке. Если неподвижно смотреть на точку в центре, скорее всего, окажется, что вы можете назвать только две ближайшие буквы, синюю C и лиловую A и, может быть, дальние O и S. Другие буквы, то есть те, что находятся в середине каждой цепочки, разобрать сложно. Не то чтобы они были нечеткими — они просто плохо читаются. Теперь посмотрите на второй ряд с размытым изображением этих же букв. Глядя на черную точку, вы, скорее всего, по-прежнему сможете распознать только C и A, но при этом вполне отчетливо увидите, что буквы размыты. Периферическое зрение в пространственном плане настолько неточное, что вы не сможете прочесть буквы посередине, но при этом, как ни парадоксально, оно позволит вам увидеть легкую расплывчатость (или крошечную звезду на ночном небе).

По-видимому, импрессионисты на практике поняли, какое значение имеет пространственная неточность периферического зрения. Детали изображения на картине Клода Моне «Рю Монторгёй в Париже, фестиваль 30 июня 1878 года» как будто перемешаны, небрежно разбросаны в пространстве. Такая манера была серьезным отступлением от принятого ранее более реалистичного стиля с его высокой точностью исполнения; в первых критических отзывах о движении импрессионизма говорилось, что картины как будто «не закончены». Например, если посмотреть на флаги слева или справа от центра, можно увидеть, что красные, синие и белые мазки, изображающие полосы французского триколора, не всегда параллельны и даже не всегда прилегают друг к другу. Эта пространственная неточность — не то же самое, что просто размытость, но она интересным образом воспроизводит наше неточное восприятие пространства на периферии поля зрения. 

Пространственная неточность на картине «Рю Монторгёй в Париже, фестиваль 30 июня 1878 года» — это не просто размытость. Моне воссоздает работу периферического зрения. Неточность в изображении пространства делает картину живой, потому что та как будто изображает один брошенный взгляд, одно мгновение. Кроме того, при каждом взгляде мозг достраивает изображение чуть-чуть иначе, и это создает дополнительную динамику (Claude Monet. La rue Montorgueil à Paris. Fête du 30 juin 1878. 1878)

Пространственная неточность периферического зрения имеет еще одно свойство — иногда между предметами возникают ошибочные связи. Если вы снова посмотрите на точку между цветными буквами, то можете заметить, что «видите» синюю B или зеленую D. Иными словами, ваша зрительная система может соединить цвет одного предмета с формой соседнего. Такое иллюзорное наложение возникает, когда предметы расположены на периферии зрения или лишь мимолетно предстают перед взором. При первом взгляде на картину с флагами на рю Монторгёй все в порядке, но только если не смотреть на них прямо и не разглядывать эти части изображения специально. Пространственные неточности картины не сразу бросаются в глаза, потому что наше зрение тоже неточно воспринимает пространство и достраивает предметы путем иллюзорных наложений. В результате мы видим на рю Монторгёй полноценные флаги, хотя многие из них — просто один мазок краски. Пространственная неточность изображения оживляет его, потому что зрительная система при каждом взгляде по-разному достраивает картину.

Более того, пространственная неточность придает картине ощущение мимолетности, потому что так выглядит изображение, на которое бросили всего один взгляд, как будто запечатлен преходящий момент времени. Из-за низкого пространственного разрешения периферического зрения невозможно создать подробный образ всей сцены по одному взгляду; мы четко видим только ту ее часть, которая попала в область центрального зрения. Картина «Похищение сабинянок» с ее интенсивным действием по сравнению с полотнами импрессионистов выглядит более статичной, потому что содержит огромное количество деталей. Такая высокая степень подробности не соответствует (предполагаемому) мимолетному характеру происходящего на полотне — к тому времени, как вы переведете взгляд с одной свирепой сцены на другую, ситуация уже должна была бы измениться. «Зрительное ощущение, которое отпечатывается на сетчатке, длится не дольше секунды, — писал мастер мимолетного момента Гюстав Кайботт. — Поймать этот отпечаток и есть наша цель». Искусствовед Уильям Зейтц добавляет, что Моне написал сцену на рю Монторгёй «совсем не так, как запечатлел бы ее фотоаппарат, — тот зафиксировал бы тысячу деталей, которых не мог воспринимать никто из участников». 

Картина Никола Пуссена «Похищение сабинянок» богата действием, но выглядит более статично, чем «Рю Монторгёй» Моне. Если бы вы сами наблюдали это событие, то не смогли бы ухватить так много подробностей. След, который такой скоротечный эпизод оставил бы в вашем восприятии, был бы ближе к импрессионизму (Nicolas Poussin. L’Enlèvement des Sabines. 1634)

Вот как описал это Анри Матисс : «…такое изображение не отвечает действительности: моментальный снимок движения мало похож на то, что мы видим в жизни. Отдельный момент, выхваченный из непрерывного действия, не имеет смысла, если мы не можем связать его с предыдущим и последующим».

Наконец, возможно, такая техника живописи подражает нашей памяти, которая, скорее всего, в большей степени основана на новой в эволюционном плане системе распознавания объектов, чем на более древних и примитивных системах восприятия движения и пространственной организации. В таком случае пространственная неточность у импрессионистов одновременно отражает то, что мы видим, бросив один взгляд, то, что мы видим в один определенный момент, и то, как мы помним событие.

Искусство и восприятие : Биология зрения (Ливингстон, М.)

Ливингстон, М.

Эта книга стала важнейшим исследованием того, как восприятие искусства связано с особенностями человеческого зрения, и завоевала огромную популярность у западного читателя. Вы узнаете о том, как работает наша зрительная система в связи с восприятием произведений изобразительного искусства, причем речь пойдет не только о традиционном искусстве, но и о компьютерной графике, изображениях на телеэкране.

Полная информация о книге

  • Вид товара:Книги
  • Рубрика:Биофизика, биохимия и физиология человека и животных
  • Целевое назначение:Научно-популярное издание для взрослых
  • ISBN:978-5-389-16336-2
  • Серия:Несерийное издание
  • Издательство: КоЛибри, Азбука-Аттикус
  • Год издания:2020
  • Количество страниц:239
  • Тираж:3000
  • Формат:70х100/8
  • УДК:612.84+7.017
  • Штрихкод:9785389163362
  • Доп. сведения:пер. с англ. А. Д. Громовой
  • Переплет:в пер.
  • Сведения об ответственности:Маргарет Ливингстон
  • Вес, г.:1403
  • Код товара:4324162

Кибернетическое, цифровое и гибридное искусство – как развивается технологическое искусство и куда оно ведет человека

На прошлой неделе в Санкт-Петербурге прошел первый фестиваль искусства и биотехнологий FUTURE ART, посвященный биологическому искусству (BioArt) – частному направлению Art&Science, представляющему собой синтез художественных и научных, творческих и технологических методов создания современного искусства. Представители направления BioArt работают с живым материалом и органическими процессами. Искусствовед и директор Центра науки искусства Университета ИТМО Анастасия Ярмош рассказала гостям фестиваля о том, как менялось технологическое искусство, какими вопросами оно задается сегодня и в правильную ли сторону движется.

Art&Science – одна из самым трендовых и востребованных сейчас областей искусства: многие ходят в галереи, чтобы познакомиться с современным искусством, многие хотят развиваться в этом направлении и понимать, как используются технологические прорывы в искусстве. Интересно то, что  именно биологические прорывы с точки зрения артикуляции нового языка дают художнику. Несмотря на внешнюю привлекательность области BioArt и технологического искусства в целом, важно сознавать, в какую сторону движется человек – что он теряет и что приобретает от конвергенции между искусством и наукой.

Растиражированный тезис о том, что научное искусство возникает в начале XX века с началом заигрываний художников с различными технологическими экспериментами или в 60-е годы в Кремниевой долине, в корне неверно. Научное искусство существует со времен античности – художники во все времена были устремлены к технологиям. Так, скульпторы античности не могли бы создать сверхпрогрессивный Афинский Акрополь, если бы техника и строительные материалы не были развиты до определенного уровня. Художники всегда использовали технологический прорыв, чтобы артикулировать современную историю.

Анастасия Ярмош

Заигрывание с технологическими достижениями в искусстве с каждым десятилетием становится все более сложным. Если раньше для жителей 17-18 столетий все вопросы лежали в плоскости классической философии (что есть хорошо и что есть плохо), то в XX веке человек задумывается о том, действительно ли он венец природы. Житель 20-21 веков гораздо более прогрессивен, чем житель 17-18 столетий благодаря системе общего образования – любой выпускник школы обладает большими познаниями, чем ученые 17 столетия. Как только биология стала данностью, появились химия, физика и другие дисциплины, человек стал умнее, и мир перестал быть прежним. Art&Science, в частности BioArt, – это попытка соотнести умного человека с очень прогрессивной наукой, которая развивается семимильными шагами. Искусство всегда проясняло для человека, что хорошо и что плохо, было медиатором. Теперь же, когда аудитория стала более умной, искусство начинает задумываться о том, что надо говорить с ней более сложным художественным языком.

Афинский Акрополь. Источник: taher.com

Другая проблема, которая лежит в корне взаимодействия между искусством, наукой и человеком, вопрос о том, должно ли быть искусство доступным массам. Долгое время (с античности и до 20 столетия) в европейской традиции считалось, что высокое искусство предназначено для ограниченного круга людей, элиты. Только в 20 столетии появляются общественные музеи, галереи, частные проекты, открывающие предметы искусства широкому кругу людей – на биеннале в Венеции идут не десятки и даже не сотни посетителей, а тысячи со всего мира, обладающие разным культурным бэкграундом и представлением о современной критике. Так современное искусство становится сверхмассовым.

Фестиваль искусства и биотехнологий FutureArtFestival. Источник: социальные сети

Современному художнику, чтобы ярко выразить проблему и сартикулировать художественный язык, соответствующий времени, необходимо сложно, специфично и максимально точно конкретизировать идею, чтобы она выделилась из миллионов других и не была масштабирована до масс-маркета. Простой пример «смерти» искусства – фотография. Возникшее в лаборатории как технический форсайт, искусство фотографии в 20 столетии скатилось в масс-маркет.  Масштабирование любой технологии до массовой сводит художественный язык к нулю.

Но как сформировать авторскую позицию так, чтобы сохранить присутствие во времени? Вопрос концепции и смыслов лежит в плоскости взаимодействия человека и технологии – чем понятнее обычному человеку становится технология, тем сложнее художнику. Существует и обратный процесс: художник должен создавать контент, который примиряет человека и технологию. Замкнутый круг – если дать человеку знание технологии, она станет масс-маркетом, соответственно, интерес к художнику пропадет.

Проект «The Colloquy of Mobiles» Гордона Паска, представленный в 1968 году. Источник: researchgate.net

Современная эстетика технологического искусства базируется на принципе конвергенции использованных высоких технологий (художники не ограничиваются одной технологией для создания актуального высказывания). Конвергенция становится новым принципом гармонии (приходя на смену золотому сечению). Также важную роль играет креативность – художник перестает быть только художником и становится креатором.

Заигрывание с технологиями в искусстве было хорошо воспринято аудиторией в первой половине 20 века (генетика, кибернетика) – именно тогда на уровне кибернетического искусства был поставлен вопрос о взаимодействии живого и неживого. Базовый пример кибернетического искусства – британский ученый и художник Гордон Паск в одном из своих действ использовал неживые роботизированные конструкции, которые приходили в движение с изменением звуковой и световой среды, на которую влияли танцующие рядом с конструкциями балерины. Сегодня подобные эксперименты проводят с помощью надевающихся на человека нейроинтерфейсов, позволяющих управлять не только неживыми предметами, но и живыми людьми. Заигрывание с неживыми конструкциями спустя лишь 50 лет перерастает в заигрывание с живым человеком.

Проект Билла Фонтана «Shadow Soundings», посвящённый звукам Лиссабонского моста. Источник: meyersound.com

После того, как люди приняли идею совместимости живого-неживого, в 70-90-е годы XX века становится актуальной цифровая история – появляются первые девайсы, погружающие человека в условную виртуальную реальность (игра Mario и другие). Ярким представителем цифрового искусства стал художник Билл Фонтана, работающий на границе разных технологий. В 1983 году креатор обращается к теме экологии звука и реализует для того времени технически сложный проект – регистрирует звуки вблизи Бруклинского моста (Нью-Йорк, США) и транслирует запись звуков железнодорожных путей, долбления и других действий в Центральном парке – месте-оазисе, куда жители Нью-Йорка приходят отдохнуть. Тем самым художник погружает жителей в технологический хоррор, предлагая задуматься об экологии звука. Этой же теме посвящен более поздний проект художника, который был представлен в Лиссабоне в 2017 году. В этом проекте Билл Фонтана работает со старым Лиссабонским мостом, спроектированном с дефектами и потому постоянно звучащем. Страшный техногенный звук моста заинтересовал художника и он записал все звуки, которые связаны с ореолом моста (в 2017 году это сделать было гораздо проще), разложив звуки на категории – звук металла, звуки движущихся по мосту шин автомобилей, звуки бьющейся о бетонные набережные воды и множество других категорий. С помощью микшерного пульта зрители могли использовать созданные треки для формирования собственной звуковой гармонии – можно было опускать и поднимать звуковой ряд по выбору. Статистика оказалась не в пользу человека – большинство посетителей выставки подтвердили тезис о том, насколько засорено представление о гармонии звука: многие участники эксперимента снижали звуки природы и поднимали техногенные. Цифровое искусство, вышедшее из кибернетики, заняло свое место и вышло в масс-маркет (сегодня мы воспринимаем технологии VR и AR как поверхностное искусство).

Перформанс Inferno от Льюиса-Филиппа Демерса и Билла Ворна. Источник: pinterest.ru

В конце 90-х годов 20 века «выстрелил» BioArt и вся совокупность гибридного искусства, принципы развития которого непонятны аудитории. Поэтому именно в эту область (биоинформатики, био-хакинга, синтетики и прочего) сместились научные исследования и создание арт-объектов в искусстве. Именно эти области способны «выдернуть» человека из состояния покоя и заставить задуматься. В контексте гибридного искусства все меньше речь идет о художнике или ученом и больше о «новом суперчеловеке», который задается технологическими художественными форсайтами. Именно такой подход размышлений о том, что будет дальше, хорошо иллюстрируется примерами гибридного искусства, связанного с биороботами и прочими формами соединения живого и неживого.

Два года назад в Москве любой желающий мог принять участие в эксперименте Inferno от Льюиса-Филиппа Демерса и Билла Ворна, поднявших вопрос воли в искусстве. Во время техно-рейва участнику предлагалось надеть экзоскелет, который соединен с другими экзоскелетами с помощью нейронной сети. Вся конструкция, которую надевают одновременно несколько человек, управляется авторами эксперимента, и, надевая экзоскелет, человеку предлагают на время отказаться от собственной воли. Так художники подняли вопрос о том, насколько открыты границы свободы отдельно взятого представителя общества.

Портреты людей художницы Хетер Дьюи-Хагборг. Источник: fkv.de

Если с телом человека как с носителем личного возникает множество вопросов, то с утверждением о том, что ДНК –личное каждого человека, мало кто спорит. Среди их числа оказалась художница и био-хакер Хетер Дьюи-Хагборг, которая в 2014 году прошлась по улицам Нью-Йорка и собрала материалы, на которых могли остаться следы человеческого ДНК (окурки сигарет, использованная жевательная резинка), отнесла их в лабораторию и воссоздала портреты незнакомцев по их биологическому материалу. Таким образом, художница вновь подняла вопрос о границах личного отдельно взятого человека.

В эпоху гибридного искусства идеи постгуманизма, популярные в 70-е годы, отошли на второй план, уступив место трансгуманизму, который в рамках BioArt стал задумываться о том, что такое человек и какое место занимает в видовой иерархии всей биомассы земли.

Перейти к содержанию

история The Bioart Society — Нож

Очень краткая история биоарта

Если в 1990-е современные художники активно осваивали интернет как новое пространство для художественного высказывания — искали уязвимости глобальной сети, устраивали интервенции в коде веб-страниц и грезили о горизонтальной коммуникации, — то в нулевые хайп по «внетелесной» реальности сменил интерес к живому. Точнее, пришло понимание, что виртуальный мир не альтернатива физическому, а его дополнение. С помощью новых технологий можно переосмыслить процессы жизни, старения и умирания и даже вырастить невероятные гибриды. Художники стали выходить из студий и примерять на себя роль исследователя, собирающего образцы биоматериала в поле и экспериментирующего с ними позже в лаборатории.

Обложка книги Art as We Don’t Know it. Erich Berger, Kasperi Mäki-Reinikka, Kira O’Reilly, Helena Sederholm (eds.) Publisher: Aalto ARTS Books

Как гласит история, сам термин «биоарт» впервые ввел бразилец Эдуардо Кац (не путать с Ороном Кацем, сооснователем австралийской лаборатории SymbioticA!) в 1997 году для описания своей работы «Капсула времени», в рамках которой художник вживил себе в руку микрочип.

Импланты, светящиеся в темноте кролики (тоже творение Эдуардо Каца, к слову), искусственные органы, клетки живых организмов в чашках Петри, биотехнологические гибриды — всё это характерные признаки биоарта.

Новое направление в искусстве развивалось параллельно в разных странах — где-то силами авторов-одиночек, где-то на базе крупнейших исследовательских институтов. К примеру, в 2000 году при Университете Западной Австралии открылась одна из наиболее активных и известных в узких кругах лабораторий — SymbioticA. Восемь лет спустя возникло объединение финских художников и ученых The Bioart Society при поддержке биостанции Университета Хельсинки в Кильписъярви (Лапландия). В это же время происходили похожие художественные начинания в Берлине и Нидерландах.

Читайте также:

Шумящие роботы, пассивные инструменты и Кольская сверхглубокая скважина. Интервью с ::vtol:: — художником технологического звука

За десять лет с момента основания объединение The Bioart Society успело организовать несколько крупных международных проектов (Solu, Field Notes, Ars Bioarctica) и расширить состав участников — с 14 до 117 человек.

Практики сообщества разнятся: от интервенций в современные биотехнологические процессы, происходящие в научных лабораториях, до спекулятивных размышлений на тему техноутопического будущего. Как отмечает в предисловии к изданию Art as We don’t Know It историк искусства и куратор арт-лаборатории при ЦЕРН Моника Белло, название книги намекает на одну из целей биоарта — предсказать тот мир, который мы пока не замечаем.

Искусство, с которым вы еще не сталкивались

Вместо того чтобы создать книгу по модели классической ретроспективы, авторы сборника решили попросить художников, критиков и исследователей поразмышлять о будущем направления. Издание состоит из четырех тематических разделов:

  • Life As We Don’t Know It («Жизнь, с которой мы не знакомы»),
  • Convergences («Сближения»),
  • Learnings/Unlearnings («Учиться/Разучиваться»),
  • Redraw and Refigure («Нарисовать заново»).

Жизнь, с которой мы не знакомы

Первая секция посвящена экспериментам в области синтетической биологии, ксенобиологии, изучающей развитие принципиально новых форм жизни. Здесь также идет речь об экзобиологии, занимающейся поиском внеземных форм жизни. Художники, о чьих проектах рассказывается в этой части, разбираются с разнообразием и сложностью биологических систем разного масштаба — от микроскопических до горных ландшафтов. Исследователи рассуждают о возможности формирования новых экосистем, которых раньше не было в природе.

Deep Data Prototypes 1, 2 + 3 (2019) / Andy Gracie (UK) Credit: vog. photo

К примеру, британский автор Энди Грейси в своем проекте Deep Data Prototypes предлагает изучить, какие организмы смогли бы приспособиться к жизни в суровых неземных условиях, и представляет три прототипа девайса для космических биотехнологий. В первом случае экстремофильные тихоходки подвергаются воздействию магнитных полей Юпитера и Сатурна. Второй эксперимент нацелен на выращивание вида Arabidopsis под светом разных планет. Третий тест предполагает помещение трех разных видов круглых червей (Caenorhabditis elegans) в гравитационные колодцы планет, существующих за пределами Солнечной системы.

Может быть интересно

Компьютерная библия, поющая нейросеть и муравьи-диджеи. Интервью с художницей Еленой Никоноле о технологическом искусстве

Адриана Кноуф, основатель tranxxeno lab — лаборатории, которая занимается вопросами трансгендерной биополитики и ксенофеминизма, в своем эссе фантазирует о гибридных существах и квантовых компьютерах.

Кноуф объясняет, что жизнь трансгендера, по сути, является непрерывным экспериментом над собственным телом. Человек, совершающий трансгендерный переход, вынужден годами принимать медицинские препараты, которые созданы для решения проблем цисгендерных людей, и справляться с плохо прогнозируемыми побочными эффектами лекарств.

Кноуф выступает за ксенологию (от греч. xeno — «другой») — принятие всего странного и выходящего за рамки привычного. Эта практика приветствует DIY-подход, хакинг и модификацию существующих биотехнологий для трансформации собственного или чужого тела. При этом Кноуф отмечает, что экспериментатор должен заботиться о гибридах, которым помог появиться на свет, — в том числе если они существуют в силиконовой или квантовой реальности.

Философы и теоретики гендерных исследований Мариетта Рандомска и Сесилия Асберг вводят два концепта — не/живого (non/living) и токсичной телесности (toxic embodiment), ставя вопрос о нормативности органических форм жизни. Рандомска выступает за более подвижные границы между живым и умирающим, растущим и разлагающимся, акцентируя эту идею через косую черту в термине «не/живое». Она указывает на примеры материи, которая не вписывается в привычные категории живого: это вирусы и прионы. Асберг в своих работах описывает взаимодействия между «нормальными» организмами и токсичными веществами или средами. Она критикует однобокий подход к проблеме, когда жертвы «медленного насилия» отчуждаются и изгоняются из привычной среды, и размышляет о жизни с проблемой (living with a trouble).

Куратора и художника Эриха Бергера интересуют глубокое время (то есть геологическое время) и концепция радикального свидетельства. Бергер описывает, как тесно связаны прошлое и будущее благодаря запасам энергии, которые копились миллионы лет в недрах Земли и извлечены на свет человеком. Термин «радикальное свидетельство» отражает процесс нечеловеческого свидетельства, когда объект или система запечатлевает перемены, по времени превышающие жизнь одного поколения.

На биологической станции Kilpisjarvi Biological Research Station / © The Bioart Society

Сближения

Во второй части книги собраны тексты и работы, авторы которых изучают воздействие человека на окружающую среду и связи между растениями, животными, людьми и машинами. Местами сближения природного и искусственного оказываются пространства, которые мы привыкли считать естественными (например, леса, субарктический регион или даже само тело человека). Среди представленных здесь кейсов есть, например, текст о том, как робота адаптируют под суровые климатические условия субарктического региона, или проект DIY-производства гормональных средств.

Художник и исследователь Лора Белофф рассказывает об изменяющемся ландшафте финских лесов и выступает за деромантизацию природы как чего-то «дикого» и «естественного». Она отмечает, что в Финляндии лес существует в двух парадигмах: с одной стороны, это ценный экономический ресурс, судьба которого зависит от инженерных задумок человека, с другой — это определенный стиль жизни и мышления местных жителей.

По мнению Белофф, в мире антропоцена не осталось места для мифа о «дикой» природе — роботы, леса и города уже давно существуют как единая гибридная экосистема.
Читайте также

ДНК-драматургия, PhD-мюзикл и нейрохореография. Почему театр не может без науки и когда наука не сможет без театра

Net Art Implant / Anthony Antonellis. Video Stills: Courtesy Animal New York

В своем тексте «Чувствующие машины в художественной практике» художник и исследователь Каспери Маки-Реиникка предлагает три модальности мышления об отношениях между человеком и машиной: включенность, дистанция и автономия. Он рассматривает вопросы чувственности и познания машины на примерах разных художественных высказываний. Включенность машинной чувственности иллюстрирует проект Net Art Implant Энтони Антонеллиса: в 2013 году художник вживил себе в руку RFID-чип, на котором были записаны изображения в формате gif. Любое мобильное устройство способно уловить радиосигнал и транслировать картинки Антонеллиса при приближении гаджета к руке художника. Таким образом автор использует собственное тело как своего рода выставочную площадку. Другой кейс дополнения человеческой чувственности с помощью машины представляет художник Нил Харбиссон. Харбиссон с рождения страдает дальтонизмом, но благодаря специальной антенне может слышать разнообразные цвета окружающего мира.

Вторая модальность (дистанция) раскрывается через перформанс Стеларка, в рамках которого художник экспериментировал с замещением или дополнением собственного чувственного опыта. Он использовал видеошлем, где транслировался мир глазами другого человека, находившегося в Лондоне, и наушники со звуками Нью-Йорка. Стеларк этим жестом проиллюстрировал расщепленность тела современного человека, находящегося в зависимости от технологий.

Автономные экосистемы в своих работах моделирует коллектив Brains on Art. В инсталляции Culture | Viljelmä 2006 года зрители в прямом смысле формировали развитие виртуальной экосистемы. Датчики считывали их отпечатки пальцев и ритм сердцебиения — полученные данные определяли поведение и внешний вид новых искусственных организмов.

Робот из проекта Machine Wilderness в рамках Ars Bioarctica (2016) / Teun Karelse at Kilpisjarvi Biological Research Station, совместно с Antti Tenetz and Ian Ingram. © Teun Karelse

Художники Тойн Карелсе, Йен Инграм и Антти Тенец в рамках резиденции Ars Bioarctica попытались «выпустить на волю» робота — им было интересно узнать, как будут строиться отношения машины с местной экосистемой. По убеждению авторов, автономные механизмы, существующие в природной среде, становятся отражением отношений между обитателями конкретной экосистемы. Один из роботов, созданных художниками, должен был собирать с помощью своей шкуры из искусственного меха семена растений и разносить их по местности (но первый тест оказался неудачным). В других разработках авторы пытались использовать паттерны поведения и ориентирования на местности животных для программирования машин. К примеру, Инграм ориентировался на сообщения, которые вороны передают друг другу, стуча клювом по дереву, а Тенец экспериментировал с изучением территории с помощью ультрафиолетового зрения, встречающегося у ястребов.

Художник и исследователь Райн Хэммонд изучает властные отношения в медицинских технологиях на примере производства гормонов. Хэммонд отмечает, что закон — на стороне патриархального западного общества, в то время как коренные народы и незащищенные слои населения остаются на обочине этических и правовых нормативов.

Хэммонд агитирует за подход Феминистской открытой науки (Feminist Open Science), который построен на четырех ключевых принципах:

1) отказ от концепта «невинности» как таковой;

2) открытый доступ к инструментам и знаниям о биотехнологиях;

3) приоритет сотрудничества над индивидуализмом и

4) приоритет согласия (consent) и отказа донора или объекта научного исследования.

Обращаясь к проблемам трансгендеров, которые в силу законодательных или финансовых причин не могут получить необходимую гормональную терапию, художник разрабатывает футурологический проект под названием Open Source Genercodes. Хэммонд рисует картину будущего, где будут доступны дешевые, легкие и безопасные в использовании DIY-наборы для производства гормонов.

Эксперименты с выращиванием мицелия. Работа Лоры Белофф и Йонаса Йоргенсена в рамках программы Hybrid Matters (2016)

Учиться/Разучиваться

В третьей секции речь идет об образовании. С одной стороны, чтобы создавать проекты с использованием живой материи, кураторам и художникам необходимо доучиваться — отправляться на территорию биологии, инженерии, программирования, философии и медицины. С другой, чтобы выйти за рамки собственной дисциплины и ее нормативов, ученым приходится разучиваться, то есть попытаться посмотреть на свою область знания со стороны. Художники, чьи работы представлены в этой части, обращаются к DIY-подходу, размышляют о демократизации и даже деколонизации науки и ценности знаний коренных народов.

Философ и дизайнер Дениза Кера изучает историю гражданской науки и ее влияния на академическое знание. Ее эссе посвящено проблеме доступности знания.

Кера заключает, что практики биохакинга и биоарта важны не как революционные или инновационные эксперименты в области науки или технологии, а скорее в качестве эмансипирующего жеста, демонстрирующего независимость науки от доминирующей политики или экономики.

Практика индонезийского коллектива Lifepatch лежит на стыке искусства и гражданского активизма. В одном из проектов художники провели исследование и продемонстрировали колониальные корни коллекций голландского музея; в другом — придумали технологию добычи чистой воды в городе Джокьяка́рта и научили пользоваться ею местных жителей.

Может быть интересно

«Напоминать ученым их же историю»: историк Лорен Грэхэм — о советской науке, деле Лысенко и судьбе российских ученых

Куратора Юрия Крпана интересуют новые условия и ресурсы, которые диктует биоарт, для сохранения произведений искусства в выставочном пространстве: изолированные пространства или инкубаторы, парники, биореакторы и другие инструменты. Он рассказывает о кейсе словенской галереи Kapelica, в которой есть специальные лаборатории для экспериментов с живой материей. Галерея выполняет одновременно две функции: исследовательскую и образовательную — здесь регулярно проходят занятия и экскурсии для детей и подростков.

Кристина Лйоккои и Томи Слотте Дуфва подробно рассказывают в своей статье о том, как преподавать биоарт и говорить с детьми о науке. Здесь не обойдется без практики, мультидисциплинарности и возможности всем экспериментаторам быть на равных, вне зависимости от возраста и опыта.

Ars Bioarctica — резиденция The Bioart Society, Kilpisjarvi Biological Research Station. © The Bioart Society

Нарисовать заново

В последней части сборника содержится больше вопросов о новых моделях восприятия и мышления, чем ответов. Это секция, в которой художники и теоретики размышляют о своей практике, критикуют консерваторов, задумываются об этике и сочиняют манифесты.

Куратор Ида Бенке в своем тексте переосмысляет концепт материнства.

Она обращает внимание на то, что в капиталистическом мире репродуктивную функцию стоит рассматривать скорее как труд, чем как «естественный» порядок вещей.

Ссылаясь на психоаналитика Браху (Bracha) Эттингер, Бенке также предпринимает попытку деконструировать классический постулат психоанализа о том, что взрослая личность рождается в результате разрыва с матерью. По мнению мыслительницы, современный субъект развивается вместе с другим, разрыв невозможен. В заключение куратор ссылается на идеи Поля Пресьядо и призывает пофантазировать о том, как изменятся представления о репродуктивности под влиянием небинарной сексуальности.

Резюмируя достижения в области биоарта, художники и основатели проекта Tissue Culture & Art Project Орон Кац и Ионат Цурр в своем тексте-манифесте призывают художников выступать трансляторами голосов других — вне зависимости от их происхождения и статуса (будь то машины, гибридные организмы или животные).

Биология и изобразительное искусство — ИМЦ Красносельского района

В рамках реализации инициативного проекта «Искусство видеть мир прекрасным» в системе образования Красносельского района школы Красносельского района включились в проект «Биология и изобразительное искусство». Организаторами образовательного события выступили учителя-биологи школ Красносельского района: №№252 и 546 и Московского: №356 совместно со специалистами Российского центра музейной педагогики и детского творчества ФГУК «Государственный Русский музей» (далее Центр).

17 марта в рамках проекта состоялась онлайн-встреча старшеклассников школ №356 и № 252, №546 с научными сотрудниками Центра. Сотрудник Центра Манискалко Ю. В. рассказала об история биологической иллюстрации. А затем, школьники ответили на вопросы викторины.

7 апреля 2021 г состоялась городская онлайн-конференция. Ученики старших классов представили свои проекты. Команда школы № 546 защитила проект «Анатомия в эпоху Возрождения». Проект посвящен изучению истории представлений о пропорциях тела человека в эпоху Возрождения.  В ходе выполнения проекта у ребят возникла идея проверить пропорции тела у самих себя. Итог проекта –создание макета – шаблона «Витрувианского человека» в натуральную величину.

Команда 252 школы представила проект «Анатомия и художники эпохи Возрождения» в ходе которого выяснила, какие художники эпохи Возрождения делали эскизы тела человека, познакомилась с анатомическими рисунками, выявила общие черты анатомических рисунков художников Эпохи Возрождения. Продуктом стал интерактивный альбом, созданный руками старшеклассников.

По итогам защиты проектов команда школы №546 заняла 1 место.

Благодарим учителей биологии Хохлову Ирину Галактионовну (546 школа) и Петряшову Ирину Александровну (252 школа) за разработку и реализацию проекта!

 В прикрепленном файле презентация проекта.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Author:

Кондрашкова Л.К.

микробиологи БГУ рисуют картины из бактерий

Можно ли изменить наследственность? Отвечает врач-генетик

Проведение молекулярно-генетических исследований еще больше полувека назад казалось чем-то невероятным. 25 апреля 1953 года стало переломным в науке – открыли структуру двойной спирали ДНК. Что можно выявить с помощью анализа ДНК и можно ли изменить наследственность?

Ирина Наумчик, заместитель директора по медицинской генетике РНПЦ «Мать и дитя»:
ДНК – это молекула, сложная молекула, которая несет основную информацию о всех признаках, свойствах, функциях нашего организма. С помощью ДНК анализа выявляют достаточно много информации. Это может быть исследовательская информация и тогда методы, которые используются, направлены на то, чтобы изучить последовательность молекулы ДНК, которую составляет ген, функцию этого гена, условия, при которых происходит реализация действий этих генов.

Сегодня науке известно о десятках тысяч генов. И поскольку изучение генома человека и его функций продолжается, то и информация об известных генах также постоянно увеличивается.

Ирина Наумчик:
Для изучения ДНК сначала получают какой-то биологический материал, затем из него выделяют клетки, которые несут ДНК, после этого выделяют ДНК и дальше происходит уже работа непосредственно с этими молекулами – увеличение их количества в таком объеме, который будет достаточен для проведения анализа.

Изменение строения гена (то, что называют мутациями) приводит к нарушению функций органов или систем человеческого организма. А может даже проявляться в виде серьезных заболеваний.

Ирина Наумчик:
Есть заболевания генетически обусловленные, когда изменение гена всегда приводит к заболеванию. Оно может быть более тяжело выражено, менее тяжело, очень легко протекать. Но тем не менее какие-то признаки заболевания могут иметь место – это разные генетические механизмы. Заболеваемость генетической предрасположенностью можно предупредить даже при соблюдении просто правил здорового образа жизни.

А можно ли все «сваливать» на генетику? Как говорится, гены пальцем не задавишь. Но определить таланты и признаки с помощью простого анализа ДНК, к сожалению, невозможно.

Ирина Наумчик:
Генетика интеллектуального развития, генетика поведения – это очень сложная область и, несомненно, определенная генетическая составляющая здесь присутствует. Кодируется множеством генов, и поэтому однозначно ответить на этот вопрос сегодня нельзя. Тем более что развитие способностей человека зависит от окружающей среды, от возможностей реализовать свои данные, увидеть талант в ребенке, в человеке и дать ему возможность развиваться.

Избежать серьезной болезни реально. Консультация врача-генетика нужна тем пациентам, в семьях которых есть врожденные и наследственные заболевания. Они же, с генетической предрасположенностью, могут проявиться в самый неподходящий момент для вас, и в самый благоприятный для развития патологий в организме.

Ирина Наумчик:
Чаще всего к нам обращаются семьи, в которых есть дети или родственники с врожденными пороками развития, с комплексами пороков развития. Семьи, у которых были неблагополучные исходы беременности, семьи в которых есть предположение о наследственном нарушении обмена веществ.

Технологии совершенствуются, геном человека изучается. В мире активно исследуется генотерапия. А именно: внесение в организм нормально построенной ДНК, которая восполнит функцию нарушенного гена. С помощью этого можно будет предотвратить многие патологии.

Как искусство и наука сливаются в био-искусстве

В сотрудничестве с

Автор: Шон Редмонд Даррин Шон Верхаген

Шон Редмонд — один из кураторов выставки Morbis Artis: Diseases of the Arts. Даррин Шон Верхаген работает в университете RMIT. Ранее он получал финансирование от Совета Австралии, Центра искусств Виктории и города Мельбурн.

В искусстве есть наука — алхимия рисования, двоичные коды, вычисляемые в камере, выразительная анатомия в портретной живописи и скульптуре.

В науке есть искусство — художественная точность скальпеля, классная эстетика лаборатории и интимные наблюдения, проводимые учеными для открытия новых материалов и микробов, невидимых в мире.

Био-арт, художественный жанр, утвердившийся в 1980-х годах, укрепляет, расширяет и обогащает эту органическую взаимосвязь. По словам художника и писателя Фрэнсис Стрейси, он представляет собой «пересечение искусства и биологических наук с живой материей, такой как гены, клетки или животные, в качестве новых носителей».»

Биохудожники могут использовать и включать технологии визуализации в художественное пространство, привнося в галерею живую и мертвую материю. Они используют биологические метафоры, чтобы придать произведениям искусства склонность к исцелению и ранению. которые объединяют биологические науки — в частности, гены, клетки или животных — с миром искусства. Предоставлено: любезно предоставлено Lienors TORRE

. Например, в BioCouture мода, искусство и биология переплетаются друг с другом, создавая новые материалы.Как отметила писательница Сюзанна Анкер, «Донна Франклин и Гэри Касс изобрели платья, сделанные из целлюлозы, произведенной бактериями из красного вина.

Сюзанна Ли создает« растущие »ткани, произведенные из сахара, чая и бактерий, для модных курток и кимоно». Ли делает куртки из целлюлозы, вырабатываемой бактериями в ваннах с зеленым чаем и сахаром.

Биоискусство включает в себя кожу и клетки целлулоида и цифрового видео, звуковые мембраны, а также жидкости и жидкости частей тела и глазных яблок.

Возьмем другой пример. В «Ксенотексте» Кристиана Бока «химический алфавит» используется для перевода поэзии в последовательности ДНК для последующей имплантации в геном бактерии.

При трансляции в ген и последующей интеграции в клетку поэзия представляет собой набор инструкций, которые заставляют организм в ответ вырабатывать жизнеспособный доброкачественный белок.

пишет Бёк: «Я, по сути, конструирую форму жизни так, чтобы она стала не только надежным архивом для хранения стихотворения, но и оперантной машиной для написания стихотворения — той, которая может существовать на планете до восхода солнца. сам взрывается… «

Ученые и художники работают вместе в том, что становится изобилующим новыми пространствами совместного творчества. Вместе они часто помещают био-арт в текущие дебаты и озабоченности по поводу того, что составляет жизнь, что считается разумным существом и кто должен определять какие жизни спасаются, эксплуатируются или уничтожаются.

Человек с ухом на руке

Биоискусство объединяет надежды и опасения ученых и художников, когда мы вступаем в эпоху, когда человеческая жизнь и повседневная жизнь, кажется, претерпевают радикальные, а иногда и опасные преобразования.Как предполагает автор Шил Патель в связи с работой Бока: «Если живую клетку можно культивировать, чтобы извергать и создавать новые стихи, сможем ли мы в конечном итоге жить в обществе, где люди больше не нужны для создания новых мыслей и литературных произведений? »

Искусство и болезнь

На интерактивной художественно-научной выставке Morbis Artis: Diseases of the Arts актуальные и метафорические коммуникативные заболевания используются для исследования зачастую токсичных взаимоотношений между человеческой и нечеловеческой жизнью.

Выставка исследует тонкую дверь, которая существует между жизнью и смертью в мучительную эпоху разрушения видов и среды обитания, а также все более проницаемые ткани современных тел.

Научные дискурсы, в частности, учат нас видеть и искать болезни в любом месте. Микроскопические и биотехнологические возможности науки позволяют ей проникать в каждый атом.

Ветряные скульптуры, вдохновленные природой

Конечно, доминирующий дискурс также сообщает, что одни пространства, вещи и объекты более больны, чем другие.Нас учат видеть болезни в домах посторонних и в гнездах насекомых, в ткани национальных государств-изгоев и в тканях некоторых религий и философий.

В то же время новый материализм и философия животных ставят под сомнение сами параметры того, что такое жизнь, где ее можно найти, и перекладывают вопрос о болезнях на человечество, деятельность которого, как считается, заражает все, к чему прикасается и что портит.

Таким образом, происходит пугающее столкновение между возможностями и ограничениями человеческой и нечеловеческой жизни: как бы застрявшая между кошмаром и мечтой.

Morbis Artis: Diseases of the Arts состоит из 11 художественных произведений, каждое из которых использует различные медиа или художественные формы для исследования хаоса мира, на котором оно строится. Каждый художник по-своему представляет болезнь, и все же в ужасе их воображения есть великая красота и большие надежды.

«Молекулярные машины, которые создают вашу плоть и кровь» Дрю Берри Предоставлено художником, Институт Уолтера и Элизы Холл, Медицинский институт Говарда Хьюза, Фонд биоразнообразия EOWilson и Бьорк

Видеопроекция Дрю Берри, инфекционные клетки «освобождены», так что сама соединительная ткань выставочного зала кишит каплями жизни и смерти.Бактерии герпеса, гриппа, ВИЧ, полиомиелита и оспы проецируются на стену галереи, как будто они улетели. Увеличенные и хаотичные, входящие в пространство поражаются своим масштабом и размером.

Мультимедийная и стеклянная работа Лиенорс Торре о дегенеративном зрении исследует, как наши взгляды на мир измеряются и искажаются цифровыми технологиями. Мы видим два больших стеклянных глазных яблока, жидкую анимацию и стеклянный шкаф, полный банок с водой разной степени непрозрачности с выгравированными на них изображениями глаз.Глаза быстро превращаются в капли дождя, поскольку жидкое зрение превращается в водянистую жизнь. В глазах этого изысканного произведения искусства отражаются слезы и шрамы.

«Синяк» Элисон Беннетт Предоставлено Элисон Беннетт

В работе Элисон Беннетт с сенсорным экраном зрителю предоставляется сканированное изображение синяков с высоким разрешением. Зрители могут использовать сенсорный экран для управления мягкими и поврежденными тканями перед ними, а их глаза становятся органами осязания. Каково это прикоснуться к синяку и получить синяк?

Таким образом, галерея является одновременно лабораторией и студией.Во всех своих вариациях, со скальпелем и кистью под рукой, Био-арт изменяет мир по-новому.

Morbis Artis: Diseases of the Arts в настоящее время экспонируется в галерее RMIT до 18 февраля 2017 года.

Встреча умов | Бионаука

Ученые использовали древнюю ДНК в ископаемых костях, чтобы обнаружить существование вида бизонов — только чтобы обнаружить, что это было давно зарегистрировано на стенах пещер по всей Европе.Фотография: Жан Клотт.

Ученые использовали древнюю ДНК в окаменелых костях, чтобы обнаружить существование вида бизонов, но обнаружили, что это давным-давно было записано на стенах пещер по всей Европе. Фотография: Жан Клотт.

Тридцать тысяч лет назад древние люди оставили свой след в пещере Шове, системе взаимосвязанных темных пещер, которая находится в долине реки Ардеш во Франции. Оказывается, пещера является одним из самых ранних примеров слияния биологии и искусства в истории человечества.

Обнаруженная или заново открытая 18 декабря 1994 года спелеологами, в том числе Жан-Мари Шове, пещера заполнена картинами, гравюрами и рисунками мамонтов, пещерных львов, носорогов, пещерных медведей, лисиц и бизонов.

Современный зубр, также называемый зубром (Bison bonasus), в Беловежской пуще в Польше. Фотография: Рафаль Ковальчик.

Современный зубр, также называемый зубром (Bison bonasus), в Беловежской пуще в Польше.Фотография: Рафаль Ковальчик.

Археолог Жан Клотт из Министерства культуры Франции (в отставке), чьи исследования этого места описаны в документальном фильме 2011 года « Пещера забытых снов », возглавлял команду, которая датировала самые старые картины более 30 тысячелетиями назад. «Эти ранние художники жили в мире, полном животных», — говорит Клоттес. «Они знали их хорошо, поскольку наблюдали за ними каждый день. Их рисунки — следствие этого сокровенного знания ».

От древних наскальных рисунков до сегодняшних исследований молекулярной биологии вируса Зика, биология и искусство давно переплелись.В последние годы ученые, художники и преподаватели изучали, как эти, казалось бы, очень разные дисциплины могут усиливать друг друга.

Ветви одного дерева: STEM to STEAM

В новом отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины (NAS), Интеграция гуманитарных наук и искусств с наукой, инженерией и медициной в высшем образовании: ветви из одного дерева , подчеркивается, что все формы исследования: как сказал Эйнштейн, «ветви одного дерева.Эти усилия известны как преобразование STEM в STEAM: наука, технология, инженерия, искусство и математика.

Преподаватели и администраторы, говорится в отчете за 2018 год, «выступают за такой подход к образованию, который выходит за рамки общих образовательных требований, предъявляемых почти во всех учреждениях, к подходу, который объединяет знания в области искусства, гуманитарных наук, физических наук и наук о жизни, социальные науки, инженерия, технологии, математика и биомедицинские дисциплины ».

В отчете это новое направление именуется интеграцией.«Сторонники интеграции рассматривают все человеческие знания как связанные, сеть ветвей, возникающих из ствола, состоящего из человеческого любопытства, страсти и стремления, но также и порождающих, поскольку новые ветви отделяются и растут от старых, расширяясь в новые пространства и вступая в контакт с другими отраслями по-новому ».

Возьмите идею интеграции в курс. Это может быть класс, включающий компонент другой дисциплины, например цикл лекций по нейробиологии с заданием написать хайку (17-слоговое стихотворение) о синапсах, или целый курс, например, инженерное проектирование.В таких усилиях «левое полушарие полушарие встречается с правым полушарием» интеграция работает хорошо.

На одном курсе нейробиологии для студентов бакалавриата студенты, которым требовалось снять 3–5-минутный фильм, превзошли студентов, которые изучали концепции исключительно с помощью традиционных подходов. Курс биохимии, в котором фигурировало построение скульптуры на основе того, как складываются белки, позволил студентам развить новое понимание сложных концепций структуры белка. А в рамках курса «Биология и искусство» Университета Миссисипи на полевых станциях студенты изучали методы ботанической иллюстрации и проводили исследования экосистемы побережья Мексиканского залива Миссисипи.

Среди самых известных сокровищ Гарвардского университета — коллекция стеклянных моделей растений Blaschka, известных как «стеклянные цветы». Коллекция содержит более 4000 моделей, представляющих около 830 видов растений, в том числе Brownea rosa-de-monte (западно-индийская горная роза) и Nymphaea odorata (американская белая водяная лилия). Фотографии: Архив Рудольфа и Леопольда Блашки и Коллекция посуды из стеклянных моделей растений Блашки, Гербарии Гарвардского университета.

Среди самых известных сокровищ Гарвардского университета — коллекция стеклянных моделей растений Blaschka, известных как «стеклянные цветы». Коллекция содержит более 4000 моделей, представляющих около 830 видов растений, в том числе Brownea rosa-de-monte (западно-индийская горная роза) и Nymphaea odorata (американская белая водяная лилия). Фотографии: Архив Рудольфа и Леопольда Блашки и Коллекция посуды из стеклянных моделей растений Блашки, Гербарии Гарвардского университета.

Ранние художники-биологи

В давних пещерах Европы художники также были экологами, которые обращали внимание на их окрестности, а затем отображали результаты своих «полевых экспедиций» на стенах Шове и других пещер, сообщили генетики Алан Купер и Жюльен Субрие из Австралийского университета. Аделаида в Nature Communications в октябре 2016 года.

«Точность древних изображений поразительна, намного лучше, чем большинство из нас могло бы выдержать, притаившись под наклонной влажной стеной с мерцающим светом, отбрасываемым пылающими пучками растений и жира», — констатируют Купер и Субрие в статье в журнале The Conversation. , также опубликовано в октябре 2016 года.

То, что изобразили художники, в конечном итоге изменило научное понимание видообразования. Исследования ДНК показывают, что художники ледникового периода зафиксировали неизвестный науке гибрид бизона и крупного рогатого скота.Загадочный вид, который Купер, Субрие и его коллеги назвали бизоном Хиггса из-за его неуловимой природы, возник десятки тысяч лет назад в результате гибридизации вымерших зубров — предков современного крупного рогатого скота — и степных бизонов, обитавших в разных странах. Тогда еще холодные луга Европы.

Этот гибридный вид в конечном итоге стал предком современного европейского зубра, или зубра, который сегодня выживает на охраняемых территориях, таких как Беловежская пуща в Польше и Беларуси.«Генетические сигналы от костей древнего бизона были очень странными, и мы не были уверены, что новый вид действительно существует, поэтому мы назвали его бизоном Хиггса в честь неуловимого бозона Хиггса», — говорит Купер. «Обнаружение того, что гибридизация действительно привела к появлению совершенно нового вида, было настоящим сюрпризом».

Чтобы проследить генетическую историю животного, команда Купера изучила ДНК, извлеченную из костей и зубов, обнаруженных в пещерах в Европе, на Урале и на Кавказе.

«Кости показали, что наш новый вид и степные бизоны меняли доминирование в Европе несколько раз во время серьезных изменений окружающей среды», — говорит Субрие.«Несколько французских исследователей пещер сказали нам, что в пещерах ледникового периода есть две различные формы искусства бизонов. Мы никогда не догадывались, что пещерные художники услужливо нарисовали изображения обоих видов ».

На наскальных рисунках изображены бизоны с длинными рогами и большими передними конечностями, похожие на американских бизонов, которые произошли от степных бизонов. На них также изображено животное с более короткими рогами и небольшими бугорками, как сегодня европейский бизон. Радиоуглеродное датирование произведений искусства показало, что один тип бизонов был нарисован, когда там обитали степные бизоны, около 18 000 лет назад, а другой — когда более поздние гибридные виды начали доминировать в Европе 17 000 лет назад.

«Несмотря на огромную летопись окаменелостей бизонов и рисунки обоих видов на стенах пещер, — заявляют Купер и Субрие, — нам потребовалось до сих пор, чтобы прояснить историю».

Сколько еще видов прячется на виду, спрашивает Купер, «любезно занесенных в каталог доисторических пещерных художников?» По его мнению, важность искусства для биологии и биологии для искусства «очень недооценивается».

Противоположные концы спектра?

Перенесемся во времена Леонардо да Винчи, конец 1400-х годов.Как объясняет статья в журнале The Economist за 1999 год, эрудит выдвинул идею о том, что, хотя изображения перемещаются от передней части глаза к тому, что было известно как imprensiva , теперь называемое сетчаткой, на самом деле они формируются в sensus communis. , воображение или мозг. Когда позже ученые посмотрели на то, как работает зрение, они обнаружили, что Леонардо был прав и что художники интуитивно использовали эту информацию в своих творениях.

Кошка-каракал, которую иногда называют «пустынной рысью», изображена зоологом-художником Джонатаном Кингдоном.Его известные рисунки африканских млекопитающих ярко изображают связь между формой и функциями животного. Иллюстрация: Джонатан Кингдон.

Каракал, которого иногда называют «пустынной рысью», изображен зоологом-художником Джонатаном Кингдоном. Его известные рисунки африканских млекопитающих ярко изображают связь между формой и функциями животного. Иллюстрация: Джонатан Кингдон.

Сегодня биологи разработали все более мощные инструменты визуализации, и искусство может передаваться по всему миру за наносекунды.Где же точки соприкосновения более чем через 600 лет после Леонардо? Как биология и искусство могут сходиться во мнениях? Оказывается, единственный предел — это наше собственное творчество.

Действительно, детские уроки рисования или фортепиано могут когда-нибудь привести к следующему научному прорыву. Исследования, проведенные учеными Мичиганского государственного университета (МГУ), показывают связь между участием детей в декоративно-прикладном искусстве с полученными патентами и бизнесом, запущенным во взрослом возрасте. Результаты были опубликованы в выпуске журнала « Economic Development Quarterly» за 2013 год.

Согласно исследованию, студенты МГУ, которые закончили обучение в период с 1990 по 1995 год и специализировались в области STEM, а затем перешли в собственный бизнес или получили патенты, в восемь раз больше знакомились с искусством в детстве, чем их сверстники, не подвергавшиеся воздействию. «Самым интересным открытием стала важность постоянного участия в этих мероприятиях», — говорит Рекс ЛаМор, директор Центра общественного и экономического развития МГУ и соавтор статьи. «Если вы начали в раннем детстве и продолжили до совершеннолетия, у вас больше шансов стать изобретателем, если судить по количеству созданных патентов, созданных предприятий или опубликованных статей.”

По мнению этих исследователей, художественные усилия могут способствовать развитию нестандартного мышления. Действительно, эти успешные ученики сообщили, что использовали такие навыки, как аналогии, интуиция и воображение, для решения сложных задач.

Полученные данные могут иметь решающее значение для восстановления экономики США, говорят исследователи. «Изобретатели с большей вероятностью создадут быстрорастущие и высокооплачиваемые рабочие места», — говорит ЛаМор. «Нам нужно подумать о том, как мы можем поддержать творческие способности, а также научную и математическую деятельность.”

LaMore точно попадает в цель, согласно данным, опубликованным в этом году Бюро экономического анализа США и Национальным фондом искусств. По данным двух агентств, искусство вносит в экономику США 763,6 миллиарда долларов — больше, чем сельское хозяйство, транспорт или складское хозяйство, — и нанимает 4,9 миллиона рабочих по всей стране с заработком более 370 миллиардов долларов. И искусства экспортировали на 20 миллиардов долларов больше, чем импортировали, и это положительный торговый баланс.

Интерес к пересечению искусства и биологии растет.Возьмем, к примеру, стеклянные цветы на выставке Гарвардского университета, которые ежегодно привлекают более 100 000 посетителей.

Стеклянные цветы Гарварда

Любовь Гарварда к стеклянным цветам началась в 1886 году. Джордж Линкольн Гудейл, в то время директор Гарвардского ботанического музея, отправился в путь из Кембриджа, штат Массачусетс, в Дрезден, Германия. Гудейл должна была встретиться с Леопольдом и Рудольфом Блашками, отцом и сыном, которые изготовили изящные стеклянные модели морских беспозвоночных для музеев по всему миру.

Гудейлу нужны были растения для Гарвардского музея, которые «передавали бы красоту и жизненную силу царства растений и через которые он мог бы заинтересовать широкую публику», — заявляют Ричард Эванс Шультес и Уильям Дэвис в своей книге « Стеклянные цветы в Гарварде». . Гудейл полагал, что типичные копии заводов конца 1800-х годов не показывают точных деталей, поэтому он надеялся убедить Блашки производить модели стекольных заводов. Они согласились взяться за задание.

Полученные в результате стеклянные модели были описаны как чудеса искусства в науке и чудеса науки в искусстве.Первым стекольным растениям, изготовленным Блашками, сейчас более ста лет, и, помимо экспонатов, они в основном используются в лекциях по ботанике. «Стеклянные цветы, помимо того, что они потрясающе точны до мельчайших деталей,« цветут »круглый год и, следовательно, являются превосходным учебным пособием», — пишут Шультес и Дэвис. Сегодня цветы — самая большая общественная достопримечательность Гарвардского университета.

В глазах смотрящего

Блашки превратили то, что они видели в природе, в точные стеклянные копии.«Самый скромный полевой опыт — это всегда акт перевода», — пишет зоолог-художник Джонатан Кингдон из Оксфордского университета в книге « Field Notes on Science & Nature ». «Все, что записано, будь то поведение животных, урожай растений, раскрытие рассвета: все должно быть обработано человеческими чувствами и переведено в слова, числа, рисунки, фотографии или любые другие коммуникативные условности или устройства, которые служат для информирования других людей. . »

Биолюминесцентные бактерии становятся искусством.С помощью кисти биолог-художник рисует бактериям различные формы, а затем фотографирует их. На фото: ее собственная ДНК. На втором этапе биолюминесценция начала тускнеть. Изображения: Хантер Коул.

Биолюминесцентные бактерии становятся искусством. С помощью кисти художник-биолог рисует бактериям различные формы, а затем фотографирует их. На фото: ее собственная ДНК. На втором этапе биолюминесценция начала тускнеть. Изображения: Хантер Коул.

Медицинский физик снимает внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство.Здесь бекас, который утонул в садовом пруду, а также мать и щенок хорька, найденные, как показано на фото, за пределами города Амстердам в Нидерландах. Изображения: Arie van ‘t Riet.

Медицинский физик снимает внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство. Здесь бекас, который утонул в садовом пруду, а также мать и щенок хорька, найденные, как показано на фото, за пределами города Амстердам в Нидерландах. Изображения: Arie van ‘t Riet.

Иллюстратор присоединился к команде биологов, ищущих лекарство от вируса Зика.Результатом сотрудничества стали статьи в соавторстве в таких журналах, как F1000Research. Изображение: Авторские права Джон Либлер, www.ArtoftheCell.com. Все права защищены. Используется с разрешения.

Иллюстратор присоединился к команде биологов, ищущих лекарство от вируса Зика. Результатом сотрудничества стали статьи в соавторстве в таких журналах, как F1000Research. Изображение: Авторские права Джон Либлер, www.ArtoftheCell.com. Все права защищены. Используется с разрешения.

Кингдон, родившийся в Танзании, хорошо известен точными рисунками африканских млекопитающих, украшающими страницы его книг, в том числе The Kingdon Field Guide to African Mammals .Его использование рисунков в качестве дополнения к научным наблюдениям началось с «желания составить« атлас эволюции », который можно было бы использовать в качестве инвентаря млекопитающих Восточной Африки», — говорит он. «Рисование кажется мне таким же подходящим выражением мысли, как математические формулы или таблицы. Зондирующий карандаш похож на рассекающий скальпель, стремящийся обнажить соответствующие структуры, которые могут быть не сразу очевидны и скрыты от темного мира объектива камеры ».

Дополнительная литература.

Ekins S, et al.2016. Иллюстрирование и моделирование гомологии белков вируса Зика. F1000Research 5: 275. doi: 10.12688 / f1000research.8213.1

Эллисон А., Лерой С., Ландсберген К. и др. 2018. Сотрудничество между искусством и наукой: новые исследования экологических систем, ценностей и их обратной связи. Бюллетень Экологического общества Америки. doi.org/10.1002/bes2.1384.

Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2018. Интеграция гуманитарных наук и искусств с науками, инженерией и медициной в высшем образовании: ветви из одного дерева.Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. DOI: 10.17226 / 24,988

Сувье Дж., Гауэр Дж., Чен К. и др. 2016. Раннее наскальное искусство и древняя ДНК фиксируют происхождение зубров. Nature Communications 7: 13 518.

Возьмите африканского каракала. Каракал, как описывает его Кингдон, использует небольшие движения головы и уши с черными хохолками для передачи информации другим каракалам. «Каракалы, украшающие уши или головы, изготовлены замысловато, — говорит Кингдон. «Я считаю, что рисунки могут быть более ясным средством для изучения такого визуального кода Морзе, чем трудоемкие письменные отчеты или количественные записи.

В знак уважения к Кингдону, опубликованному в журнале Journal of Eastern African Natural History , Франческо Роверо из Museo delle Scienze в Тренто, Италия, заявляет, что «способность Кингдона, кажется, основана на исключительном внимании к деталям. разработаны буквально из первых рук, наблюдая за дикой природой и рисовая животных в их среде обитания, обнаруживая тесные связи между формами и функциями животных ».

Рисунок с живым светом: биолюминесцентные бактерии

Точные рисунки Кингдона выполнены карандашом и бумагой.Биология и искусство соединились более высокотехнологичным образом в «картинах» Хантера Коула. Генетик из Университета Лойола в Новом Орлеане, Коул создает работы, вдохновленные наукой, но буквально живущие как искусство в потустороннем сиянии биолюминесцентных бактерий.

Биолог-художник создает жидкие культуры биолюминесцентных бактерий, затем с помощью кисти рисует бактериям различные формы в чашке Петри. Затем Коул фотографирует люминесцентные чашки Петри, чтобы создать то, что она называет современными произведениями провокационного символизма.Среди ее объектов — лилии, насекомые и люди, в том числе ее собственная ДНК, все видимые в свете биолюминесцентных бактерий.

«Искусство и наука всегда были для меня взаимоисключающими», — говорит Коул. «Биология служит средством выражения моих творческих способностей и артистизма. Искусство служит мотивацией для интерпретации нашего живого мира ».

Ранее в этом году ее творения были представлены на мультимедийной выставке в чикагской галерее ARC под названием «Живой свет: фотографии в свете биолюминесцентных бактерий».На выставке были представлены биолюминесцентные работы Коула, созданные в период с 2005 по 2017 год. Посетители не только смотрели биолюминесцентные фотографии, но и смотрели покадровую видеозапись роста и исчезновения светящихся бактерий в сопровождении музыкальной партитуры, основанной на последовательности белков в бактериях.

Рисование с использованием биолюминесцентных бактерий — непростая задача, — говорит Коул. «Сначала я выращиваю бактерии, окунаю кисть или ватную палочку в жидкость и рисую на агаре в чашке Петри. Но это как рисовать невидимыми чернилами.Вам нужно подождать до следующего дня, чтобы увидеть, как он засветится ». Она фотографирует картины, когда люминесцентные бактерии растут и умирают в течение нескольких дней.

Теперь Коул разработал курс Лойолы под названием «Биология через искусство». Класс предлагает студентам возможность создавать свои собственные рисунки биолюминесцентных бактерий во время работы в биологической лаборатории. «Удивительно, насколько расширилась арена искусства и биологии, — говорит Коул, — за последние несколько лет стало намного больше практиков.”

Захват внутренней красоты с помощью рентгеновского искусства

Биофизик, ставший художником Ари ван ‘т Рит из Нидерландов, соглашается. Физик-медик Ван ‘т Рит долгое время работал в больнице, заложив основу для того, что впоследствии стало искусством. Для ван ‘т Рита рентгеновские аппараты превратились в кисти; радиация, краска. Теперь он «снимает» внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство. «Однако мои рентгеновские снимки природы сделаны не в больнице», — говорит он.«У меня есть студия с рентгеновским оборудованием и лицензия на рентгеновские снимки».

Все животные, с которыми он работает, ушли. «На мой взгляд, — говорит ван ‘т Рит, — подвергать живых животных риску рентгеновского излучения для искусства неоправданно». Его рентгеновское искусство не состоит из разных слоев или разных рентгеновских лучей, «поэтому нет сложенных изображений, — говорит он, — и не собранных». Полная установка естественной сцены или биорамы создается и просвечивается за один сеанс ».

В темной комнате экспонированная рентгеновская пленка вынимается из конверта и вставляется в пленочный процессор.Затем пленка автоматически проходит через проявочную ванну, водяную баню и сушилку. «Вся процедура занимает около 2 минут», — говорит ван’т Рит. В конечном итоге оцифрованное рентгеновское изображение редактируется в Photoshop, уровни серого регулируются, а в некоторые области добавляется цвет.

Результат? Изображения, подобные показанным здесь. Бекас, найденный утонувшим в садовом пруду, и покойные мать и щенок хорька, обнаруженные в городской местности, снова оживают благодаря рентгеновским снимкам.

Борьба с вирусом Зика с помощью анимации

В то время как творческая карьера биолога Ари ван ‘т Рита началась в больнице, Джон Либлер из Art of the Cell в Гилфорде, штат Коннектикут, и его коллеги используют свое творчество, чтобы не допустить людей к одному.

Либлер — специалист по биомедицинской анимации, известный благодаря высоко оцененному видео «Внутренняя жизнь клетки». Он заинтересовался созданием трехмерной модели вируса Зика, вдохновив фармаколога Шона Экинса, генерального директора Collaborations Pharmaceuticals в Роли, Северная Каролина, на разработку моделей белков Зика.

Их совместные усилия, которые теперь включают работу исследователя инфекционных заболеваний Каролины Орта Андраде из Федерального университета Гояс в Бразилии, привели к совместной работе над журнальной статьей.«Иллюстрирование и моделирование гомологии белков вируса Зика» было опубликовано в исследовании F1000 Research в 2016 году. Гомологические модели представляют собой вычислительные трехмерные изображения белков и особенно полезны, когда структура белка неизвестна, как в случае с вирус Зика.

Это исследование способствовало реализации проекта OpenZika, целью которого является выявление кандидатов в лекарственные препараты для лечения вируса. Ученые используют программное обеспечение для проверки миллионов химических соединений на наличие белков, которые вирус Зика может использовать для распространения.«По мере увеличения знаний об этом вирусе и идентификации ключевых белков, — говорит Андраде, — команда OpenZika будет использовать эту информацию для уточнения результатов поиска». Она и Экинс говорят, что точка зрения художника-графика была неотъемлемой частью их поисков лекарства.

Сотрудничество, связанное с вирусом Зика, по мнению Андраде, является образцом для тех, кто работает над решением все более сложных проблем, с которыми сталкивается общество. Сотрудничество с художниками изменило замыслы и методы ученых. Точно так же Аарон Эллисон из Массачусетского университета в Амхерсте и его коллеги в бюллетене Экологического общества Америки пишут: «Сотрудничество с учеными помогло художникам глубже вникнуть в проблемы, понять процессы и заняться более сложными концепциями в своих художественных произведениях. упражняться.Это партнерство может изменить и обогатить то, как мы занимаемся наукой и искусством ».

Отмеченный наградами научный журналист и эколог Шерил Лин Дайбас, член Международной лиги авторов по охране природы, часто освещает биологию сохранения для бионауки.

© Автор (ы) 2018. Опубликовано Oxford University Press от имени Американского института биологических наук.

Встреча умов | Бионаука

Ученые использовали древнюю ДНК в ископаемых костях, чтобы обнаружить существование вида бизонов — только чтобы обнаружить, что это было давно зарегистрировано на стенах пещер по всей Европе.Фотография: Жан Клотт.

Ученые использовали древнюю ДНК в окаменелых костях, чтобы обнаружить существование вида бизонов, но обнаружили, что это давным-давно было записано на стенах пещер по всей Европе. Фотография: Жан Клотт.

Тридцать тысяч лет назад древние люди оставили свой след в пещере Шове, системе взаимосвязанных темных пещер, которая находится в долине реки Ардеш во Франции. Оказывается, пещера является одним из самых ранних примеров слияния биологии и искусства в истории человечества.

Обнаруженная или заново открытая 18 декабря 1994 года спелеологами, в том числе Жан-Мари Шове, пещера заполнена картинами, гравюрами и рисунками мамонтов, пещерных львов, носорогов, пещерных медведей, лисиц и бизонов.

Современный зубр, также называемый зубром (Bison bonasus), в Беловежской пуще в Польше. Фотография: Рафаль Ковальчик.

Современный зубр, также называемый зубром (Bison bonasus), в Беловежской пуще в Польше.Фотография: Рафаль Ковальчик.

Археолог Жан Клотт из Министерства культуры Франции (в отставке), чьи исследования этого места описаны в документальном фильме 2011 года « Пещера забытых снов », возглавлял команду, которая датировала самые старые картины более 30 тысячелетиями назад. «Эти ранние художники жили в мире, полном животных», — говорит Клоттес. «Они знали их хорошо, поскольку наблюдали за ними каждый день. Их рисунки — следствие этого сокровенного знания ».

От древних наскальных рисунков до сегодняшних исследований молекулярной биологии вируса Зика, биология и искусство давно переплелись.В последние годы ученые, художники и преподаватели изучали, как эти, казалось бы, очень разные дисциплины могут усиливать друг друга.

Ветви одного дерева: STEM to STEAM

В новом отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины (NAS), Интеграция гуманитарных наук и искусств с наукой, инженерией и медициной в высшем образовании: ветви из одного дерева , подчеркивается, что все формы исследования: как сказал Эйнштейн, «ветви одного дерева.Эти усилия известны как преобразование STEM в STEAM: наука, технология, инженерия, искусство и математика.

Преподаватели и администраторы, говорится в отчете за 2018 год, «выступают за такой подход к образованию, который выходит за рамки общих образовательных требований, предъявляемых почти во всех учреждениях, к подходу, который объединяет знания в области искусства, гуманитарных наук, физических наук и наук о жизни, социальные науки, инженерия, технологии, математика и биомедицинские дисциплины ».

В отчете это новое направление именуется интеграцией.«Сторонники интеграции рассматривают все человеческие знания как связанные, сеть ветвей, возникающих из ствола, состоящего из человеческого любопытства, страсти и стремления, но также и порождающих, поскольку новые ветви отделяются и растут от старых, расширяясь в новые пространства и вступая в контакт с другими отраслями по-новому ».

Возьмите идею интеграции в курс. Это может быть класс, включающий компонент другой дисциплины, например цикл лекций по нейробиологии с заданием написать хайку (17-слоговое стихотворение) о синапсах, или целый курс, например, инженерное проектирование.В таких усилиях «левое полушарие полушарие встречается с правым полушарием» интеграция работает хорошо.

На одном курсе нейробиологии для студентов бакалавриата студенты, которым требовалось снять 3–5-минутный фильм, превзошли студентов, которые изучали концепции исключительно с помощью традиционных подходов. Курс биохимии, в котором фигурировало построение скульптуры на основе того, как складываются белки, позволил студентам развить новое понимание сложных концепций структуры белка. А в рамках курса «Биология и искусство» Университета Миссисипи на полевых станциях студенты изучали методы ботанической иллюстрации и проводили исследования экосистемы побережья Мексиканского залива Миссисипи.

Среди самых известных сокровищ Гарвардского университета — коллекция стеклянных моделей растений Blaschka, известных как «стеклянные цветы». Коллекция содержит более 4000 моделей, представляющих около 830 видов растений, в том числе Brownea rosa-de-monte (западно-индийская горная роза) и Nymphaea odorata (американская белая водяная лилия). Фотографии: Архив Рудольфа и Леопольда Блашки и Коллекция посуды из стеклянных моделей растений Блашки, Гербарии Гарвардского университета.

Среди самых известных сокровищ Гарвардского университета — коллекция стеклянных моделей растений Blaschka, известных как «стеклянные цветы». Коллекция содержит более 4000 моделей, представляющих около 830 видов растений, в том числе Brownea rosa-de-monte (западно-индийская горная роза) и Nymphaea odorata (американская белая водяная лилия). Фотографии: Архив Рудольфа и Леопольда Блашки и Коллекция посуды из стеклянных моделей растений Блашки, Гербарии Гарвардского университета.

Ранние художники-биологи

В давних пещерах Европы художники также были экологами, которые обращали внимание на их окрестности, а затем отображали результаты своих «полевых экспедиций» на стенах Шове и других пещер, сообщили генетики Алан Купер и Жюльен Субрие из Австралийского университета. Аделаида в Nature Communications в октябре 2016 года.

«Точность древних изображений поразительна, намного лучше, чем большинство из нас могло бы выдержать, притаившись под наклонной влажной стеной с мерцающим светом, отбрасываемым пылающими пучками растений и жира», — констатируют Купер и Субрие в статье в журнале The Conversation. , также опубликовано в октябре 2016 года.

То, что изобразили художники, в конечном итоге изменило научное понимание видообразования. Исследования ДНК показывают, что художники ледникового периода зафиксировали неизвестный науке гибрид бизона и крупного рогатого скота.Загадочный вид, который Купер, Субрие и его коллеги назвали бизоном Хиггса из-за его неуловимой природы, возник десятки тысяч лет назад в результате гибридизации вымерших зубров — предков современного крупного рогатого скота — и степных бизонов, обитавших в разных странах. Тогда еще холодные луга Европы.

Этот гибридный вид в конечном итоге стал предком современного европейского зубра, или зубра, который сегодня выживает на охраняемых территориях, таких как Беловежская пуща в Польше и Беларуси.«Генетические сигналы от костей древнего бизона были очень странными, и мы не были уверены, что новый вид действительно существует, поэтому мы назвали его бизоном Хиггса в честь неуловимого бозона Хиггса», — говорит Купер. «Обнаружение того, что гибридизация действительно привела к появлению совершенно нового вида, было настоящим сюрпризом».

Чтобы проследить генетическую историю животного, команда Купера изучила ДНК, извлеченную из костей и зубов, обнаруженных в пещерах в Европе, на Урале и на Кавказе.

«Кости показали, что наш новый вид и степные бизоны меняли доминирование в Европе несколько раз во время серьезных изменений окружающей среды», — говорит Субрие.«Несколько французских исследователей пещер сказали нам, что в пещерах ледникового периода есть две различные формы искусства бизонов. Мы никогда не догадывались, что пещерные художники услужливо нарисовали изображения обоих видов ».

На наскальных рисунках изображены бизоны с длинными рогами и большими передними конечностями, похожие на американских бизонов, которые произошли от степных бизонов. На них также изображено животное с более короткими рогами и небольшими бугорками, как сегодня европейский бизон. Радиоуглеродное датирование произведений искусства показало, что один тип бизонов был нарисован, когда там обитали степные бизоны, около 18 000 лет назад, а другой — когда более поздние гибридные виды начали доминировать в Европе 17 000 лет назад.

«Несмотря на огромную летопись окаменелостей бизонов и рисунки обоих видов на стенах пещер, — заявляют Купер и Субрие, — нам потребовалось до сих пор, чтобы прояснить историю».

Сколько еще видов прячется на виду, спрашивает Купер, «любезно занесенных в каталог доисторических пещерных художников?» По его мнению, важность искусства для биологии и биологии для искусства «очень недооценивается».

Противоположные концы спектра?

Перенесемся во времена Леонардо да Винчи, конец 1400-х годов.Как объясняет статья в журнале The Economist за 1999 год, эрудит выдвинул идею о том, что, хотя изображения перемещаются от передней части глаза к тому, что было известно как imprensiva , теперь называемое сетчаткой, на самом деле они формируются в sensus communis. , воображение или мозг. Когда позже ученые посмотрели на то, как работает зрение, они обнаружили, что Леонардо был прав и что художники интуитивно использовали эту информацию в своих творениях.

Кошка-каракал, которую иногда называют «пустынной рысью», изображена зоологом-художником Джонатаном Кингдоном.Его известные рисунки африканских млекопитающих ярко изображают связь между формой и функциями животного. Иллюстрация: Джонатан Кингдон.

Каракал, которого иногда называют «пустынной рысью», изображен зоологом-художником Джонатаном Кингдоном. Его известные рисунки африканских млекопитающих ярко изображают связь между формой и функциями животного. Иллюстрация: Джонатан Кингдон.

Сегодня биологи разработали все более мощные инструменты визуализации, и искусство может передаваться по всему миру за наносекунды.Где же точки соприкосновения более чем через 600 лет после Леонардо? Как биология и искусство могут сходиться во мнениях? Оказывается, единственный предел — это наше собственное творчество.

Действительно, детские уроки рисования или фортепиано могут когда-нибудь привести к следующему научному прорыву. Исследования, проведенные учеными Мичиганского государственного университета (МГУ), показывают связь между участием детей в декоративно-прикладном искусстве с полученными патентами и бизнесом, запущенным во взрослом возрасте. Результаты были опубликованы в выпуске журнала « Economic Development Quarterly» за 2013 год.

Согласно исследованию, студенты МГУ, которые закончили обучение в период с 1990 по 1995 год и специализировались в области STEM, а затем перешли в собственный бизнес или получили патенты, в восемь раз больше знакомились с искусством в детстве, чем их сверстники, не подвергавшиеся воздействию. «Самым интересным открытием стала важность постоянного участия в этих мероприятиях», — говорит Рекс ЛаМор, директор Центра общественного и экономического развития МГУ и соавтор статьи. «Если вы начали в раннем детстве и продолжили до совершеннолетия, у вас больше шансов стать изобретателем, если судить по количеству созданных патентов, созданных предприятий или опубликованных статей.”

По мнению этих исследователей, художественные усилия могут способствовать развитию нестандартного мышления. Действительно, эти успешные ученики сообщили, что использовали такие навыки, как аналогии, интуиция и воображение, для решения сложных задач.

Полученные данные могут иметь решающее значение для восстановления экономики США, говорят исследователи. «Изобретатели с большей вероятностью создадут быстрорастущие и высокооплачиваемые рабочие места», — говорит ЛаМор. «Нам нужно подумать о том, как мы можем поддержать творческие способности, а также научную и математическую деятельность.”

LaMore точно попадает в цель, согласно данным, опубликованным в этом году Бюро экономического анализа США и Национальным фондом искусств. По данным двух агентств, искусство вносит в экономику США 763,6 миллиарда долларов — больше, чем сельское хозяйство, транспорт или складское хозяйство, — и нанимает 4,9 миллиона рабочих по всей стране с заработком более 370 миллиардов долларов. И искусства экспортировали на 20 миллиардов долларов больше, чем импортировали, и это положительный торговый баланс.

Интерес к пересечению искусства и биологии растет.Возьмем, к примеру, стеклянные цветы на выставке Гарвардского университета, которые ежегодно привлекают более 100 000 посетителей.

Стеклянные цветы Гарварда

Любовь Гарварда к стеклянным цветам началась в 1886 году. Джордж Линкольн Гудейл, в то время директор Гарвардского ботанического музея, отправился в путь из Кембриджа, штат Массачусетс, в Дрезден, Германия. Гудейл должна была встретиться с Леопольдом и Рудольфом Блашками, отцом и сыном, которые изготовили изящные стеклянные модели морских беспозвоночных для музеев по всему миру.

Гудейлу нужны были растения для Гарвардского музея, которые «передавали бы красоту и жизненную силу царства растений и через которые он мог бы заинтересовать широкую публику», — заявляют Ричард Эванс Шультес и Уильям Дэвис в своей книге « Стеклянные цветы в Гарварде». . Гудейл полагал, что типичные копии заводов конца 1800-х годов не показывают точных деталей, поэтому он надеялся убедить Блашки производить модели стекольных заводов. Они согласились взяться за задание.

Полученные в результате стеклянные модели были описаны как чудеса искусства в науке и чудеса науки в искусстве.Первым стекольным растениям, изготовленным Блашками, сейчас более ста лет, и, помимо экспонатов, они в основном используются в лекциях по ботанике. «Стеклянные цветы, помимо того, что они потрясающе точны до мельчайших деталей,« цветут »круглый год и, следовательно, являются превосходным учебным пособием», — пишут Шультес и Дэвис. Сегодня цветы — самая большая общественная достопримечательность Гарвардского университета.

В глазах смотрящего

Блашки превратили то, что они видели в природе, в точные стеклянные копии.«Самый скромный полевой опыт — это всегда акт перевода», — пишет зоолог-художник Джонатан Кингдон из Оксфордского университета в книге « Field Notes on Science & Nature ». «Все, что записано, будь то поведение животных, урожай растений, раскрытие рассвета: все должно быть обработано человеческими чувствами и переведено в слова, числа, рисунки, фотографии или любые другие коммуникативные условности или устройства, которые служат для информирования других людей. . »

Биолюминесцентные бактерии становятся искусством.С помощью кисти художник-биолог рисует бактериям различные формы, а затем фотографирует их. На фото: ее собственная ДНК. На втором этапе биолюминесценция начала тускнеть. Изображения: Хантер Коул.

Биолюминесцентные бактерии становятся искусством. С помощью кисти художник-биолог рисует бактериям различные формы, а затем фотографирует их. На фото: ее собственная ДНК. На втором этапе биолюминесценция начала тускнеть. Изображения: Хантер Коул.

Медицинский физик снимает внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство.Здесь бекас, который утонул в садовом пруду, а также мать и щенок хорька, найденные, как показано на фото, за пределами города Амстердам в Нидерландах. Изображения: Arie van ‘t Riet.

Медицинский физик снимает внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство. Здесь бекас, который утонул в садовом пруду, а также мать и щенок хорька, найденные, как показано на фото, за пределами города Амстердам в Нидерландах. Изображения: Arie van ‘t Riet.

Иллюстратор присоединился к команде биологов, ищущих лекарство от вируса Зика.Результатом сотрудничества стали статьи в соавторстве в таких журналах, как F1000Research. Изображение: Авторские права Джон Либлер, www.ArtoftheCell.com. Все права защищены. Используется с разрешения.

Иллюстратор присоединился к команде биологов, ищущих лекарство от вируса Зика. Результатом сотрудничества стали статьи в соавторстве в таких журналах, как F1000Research. Изображение: Авторские права Джон Либлер, www.ArtoftheCell.com. Все права защищены. Используется с разрешения.

Кингдон, родившийся в Танзании, хорошо известен точными рисунками африканских млекопитающих, украшающими страницы его книг, в том числе The Kingdon Field Guide to African Mammals .Его использование рисунков в качестве дополнения к научным наблюдениям началось с «желания составить« атлас эволюции », который можно было бы использовать в качестве инвентаря млекопитающих Восточной Африки», — говорит он. «Рисование кажется мне таким же подходящим выражением мысли, как математические формулы или таблицы. Зондирующий карандаш похож на рассекающий скальпель, стремящийся обнажить соответствующие структуры, которые могут быть не сразу очевидны и скрыты от темного мира объектива камеры ».

Дополнительная литература.

Ekins S, et al.2016. Иллюстрирование и моделирование гомологии белков вируса Зика. F1000Research 5: 275. doi: 10.12688 / f1000research.8213.1

Эллисон А., Лерой С., Ландсберген К. и др. 2018. Сотрудничество между искусством и наукой: новые исследования экологических систем, ценностей и их обратной связи. Бюллетень Экологического общества Америки. doi.org/10.1002/bes2.1384.

Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2018. Интеграция гуманитарных наук и искусств с науками, инженерией и медициной в высшем образовании: ветви из одного дерева.Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. DOI: 10.17226 / 24,988

Сувье Дж., Гауэр Дж., Чен К. и др. 2016. Раннее наскальное искусство и древняя ДНК фиксируют происхождение зубров. Nature Communications 7: 13 518.

Возьмите африканского каракала. Каракал, как описывает его Кингдон, использует небольшие движения головы и уши с черными хохолками для передачи информации другим каракалам. «Каракалы, украшающие уши или головы, изготовлены замысловато, — говорит Кингдон. «Я считаю, что рисунки могут быть более ясным средством для изучения такого визуального кода Морзе, чем трудоемкие письменные отчеты или количественные записи.

В знак уважения к Кингдону, опубликованному в журнале Journal of Eastern African Natural History , Франческо Роверо из Museo delle Scienze в Тренто, Италия, заявляет, что «способность Кингдона, кажется, основана на исключительном внимании к деталям. разработаны буквально из первых рук, наблюдая за дикой природой и рисовая животных в их среде обитания, обнаруживая тесные связи между формами и функциями животных ».

Рисунок с живым светом: биолюминесцентные бактерии

Точные рисунки Кингдона выполнены карандашом и бумагой.Биология и искусство соединились более высокотехнологичным образом в «картинах» Хантера Коула. Генетик из Университета Лойола в Новом Орлеане, Коул создает работы, вдохновленные наукой, но буквально живущие как искусство в потустороннем сиянии биолюминесцентных бактерий.

Биолог-художник создает жидкие культуры биолюминесцентных бактерий, затем с помощью кисти рисует бактериям различные формы в чашке Петри. Затем Коул фотографирует люминесцентные чашки Петри, чтобы создать то, что она называет современными произведениями провокационного символизма.Среди ее объектов — лилии, насекомые и люди, в том числе ее собственная ДНК, все видимые в свете биолюминесцентных бактерий.

«Искусство и наука всегда были для меня взаимоисключающими», — говорит Коул. «Биология служит средством выражения моих творческих способностей и артистизма. Искусство служит мотивацией для интерпретации нашего живого мира ».

Ранее в этом году ее творения были представлены на мультимедийной выставке в чикагской галерее ARC под названием «Живой свет: фотографии в свете биолюминесцентных бактерий».На выставке были представлены биолюминесцентные работы Коула, созданные в период с 2005 по 2017 год. Посетители не только смотрели биолюминесцентные фотографии, но и смотрели покадровую видеозапись роста и исчезновения светящихся бактерий в сопровождении музыкальной партитуры, основанной на последовательности белков в бактериях.

Рисование с использованием биолюминесцентных бактерий — непростая задача, — говорит Коул. «Сначала я выращиваю бактерии, окунаю кисть или ватную палочку в жидкость и рисую на агаре в чашке Петри. Но это как рисовать невидимыми чернилами.Вам нужно подождать до следующего дня, чтобы увидеть, как он засветится ». Она фотографирует картины, когда люминесцентные бактерии растут и умирают в течение нескольких дней.

Теперь Коул разработал курс Лойолы под названием «Биология через искусство». Класс предлагает студентам возможность создавать свои собственные рисунки биолюминесцентных бактерий во время работы в биологической лаборатории. «Удивительно, насколько расширилась арена искусства и биологии, — говорит Коул, — за последние несколько лет стало намного больше практиков.”

Захват внутренней красоты с помощью рентгеновского искусства

Биофизик, ставший художником Ари ван ‘т Рит из Нидерландов, соглашается. Физик-медик Ван ‘т Рит долгое время работал в больнице, заложив основу для того, что впоследствии стало искусством. Для ван ‘т Рита рентгеновские аппараты превратились в кисти; радиация, краска. Теперь он «снимает» внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство. «Однако мои рентгеновские снимки природы сделаны не в больнице», — говорит он.«У меня есть студия с рентгеновским оборудованием и лицензия на рентгеновские снимки».

Все животные, с которыми он работает, ушли. «На мой взгляд, — говорит ван ‘т Рит, — подвергать живых животных риску рентгеновского излучения для искусства неоправданно». Его рентгеновское искусство не состоит из разных слоев или разных рентгеновских лучей, «поэтому нет сложенных изображений, — говорит он, — и не собранных». Полная установка естественной сцены или биорамы создается и просвечивается за один сеанс ».

В темной комнате экспонированная рентгеновская пленка вынимается из конверта и вставляется в пленочный процессор.Затем пленка автоматически проходит через проявочную ванну, водяную баню и сушилку. «Вся процедура занимает около 2 минут», — говорит ван’т Рит. В конечном итоге оцифрованное рентгеновское изображение редактируется в Photoshop, уровни серого регулируются, а в некоторые области добавляется цвет.

Результат? Изображения, подобные показанным здесь. Бекас, найденный утонувшим в садовом пруду, и покойные мать и щенок хорька, обнаруженные в городской местности, снова оживают благодаря рентгеновским снимкам.

Борьба с вирусом Зика с помощью анимации

В то время как творческая карьера биолога Ари ван ‘т Рита началась в больнице, Джон Либлер из Art of the Cell в Гилфорде, штат Коннектикут, и его коллеги используют свое творчество, чтобы не допустить людей к одному.

Либлер — специалист по биомедицинской анимации, известный благодаря высоко оцененному видео «Внутренняя жизнь клетки». Он заинтересовался созданием трехмерной модели вируса Зика, вдохновив фармаколога Шона Экинса, генерального директора Collaborations Pharmaceuticals в Роли, Северная Каролина, на разработку моделей белков Зика.

Их совместные усилия, которые теперь включают работу исследователя инфекционных заболеваний Каролины Орта Андраде из Федерального университета Гояс в Бразилии, привели к совместной работе над журнальной статьей.«Иллюстрирование и моделирование гомологии белков вируса Зика» было опубликовано в исследовании F1000 Research в 2016 году. Гомологические модели представляют собой вычислительные трехмерные изображения белков и особенно полезны, когда структура белка неизвестна, как в случае с вирус Зика.

Это исследование способствовало реализации проекта OpenZika, целью которого является выявление кандидатов в лекарственные препараты для лечения вируса. Ученые используют программное обеспечение для проверки миллионов химических соединений на наличие белков, которые вирус Зика может использовать для распространения.«По мере увеличения знаний об этом вирусе и идентификации ключевых белков, — говорит Андраде, — команда OpenZika будет использовать эту информацию для уточнения результатов поиска». Она и Экинс говорят, что точка зрения художника-графика была неотъемлемой частью их поисков лекарства.

Сотрудничество, связанное с вирусом Зика, по мнению Андраде, является образцом для тех, кто работает над решением все более сложных проблем, с которыми сталкивается общество. Сотрудничество с художниками изменило замыслы и методы ученых. Точно так же Аарон Эллисон из Массачусетского университета в Амхерсте и его коллеги в бюллетене Экологического общества Америки пишут: «Сотрудничество с учеными помогло художникам глубже вникнуть в проблемы, понять процессы и заняться более сложными концепциями в своих художественных произведениях. упражняться.Это партнерство может изменить и обогатить то, как мы занимаемся наукой и искусством ».

Отмеченный наградами научный журналист и эколог Шерил Лин Дайбас, член Международной лиги авторов по охране природы, часто освещает биологию сохранения для бионауки.

© Автор (ы) 2018. Опубликовано Oxford University Press от имени Американского института биологических наук.

Встреча умов | Бионаука

Ученые использовали древнюю ДНК в ископаемых костях, чтобы обнаружить существование вида бизонов — только чтобы обнаружить, что это было давно зарегистрировано на стенах пещер по всей Европе.Фотография: Жан Клотт.

Ученые использовали древнюю ДНК в окаменелых костях, чтобы обнаружить существование вида бизонов, но обнаружили, что это давным-давно было записано на стенах пещер по всей Европе. Фотография: Жан Клотт.

Тридцать тысяч лет назад древние люди оставили свой след в пещере Шове, системе взаимосвязанных темных пещер, которая находится в долине реки Ардеш во Франции. Оказывается, пещера является одним из самых ранних примеров слияния биологии и искусства в истории человечества.

Обнаруженная или заново открытая 18 декабря 1994 года спелеологами, в том числе Жан-Мари Шове, пещера заполнена картинами, гравюрами и рисунками мамонтов, пещерных львов, носорогов, пещерных медведей, лисиц и бизонов.

Современный зубр, также называемый зубром (Bison bonasus), в Беловежской пуще в Польше. Фотография: Рафаль Ковальчик.

Современный зубр, также называемый зубром (Bison bonasus), в Беловежской пуще в Польше.Фотография: Рафаль Ковальчик.

Археолог Жан Клотт из Министерства культуры Франции (в отставке), чьи исследования этого места описаны в документальном фильме 2011 года « Пещера забытых снов », возглавлял команду, которая датировала самые старые картины более 30 тысячелетиями назад. «Эти ранние художники жили в мире, полном животных», — говорит Клоттес. «Они знали их хорошо, поскольку наблюдали за ними каждый день. Их рисунки — следствие этого сокровенного знания ».

От древних наскальных рисунков до сегодняшних исследований молекулярной биологии вируса Зика, биология и искусство давно переплелись.В последние годы ученые, художники и преподаватели изучали, как эти, казалось бы, очень разные дисциплины могут усиливать друг друга.

Ветви одного дерева: STEM to STEAM

В новом отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины (NAS), Интеграция гуманитарных наук и искусств с наукой, инженерией и медициной в высшем образовании: ветви из одного дерева , подчеркивается, что все формы исследования: как сказал Эйнштейн, «ветви одного дерева.Эти усилия известны как преобразование STEM в STEAM: наука, технология, инженерия, искусство и математика.

Преподаватели и администраторы, говорится в отчете за 2018 год, «выступают за такой подход к образованию, который выходит за рамки общих образовательных требований, предъявляемых почти во всех учреждениях, к подходу, который объединяет знания в области искусства, гуманитарных наук, физических наук и наук о жизни, социальные науки, инженерия, технологии, математика и биомедицинские дисциплины ».

В отчете это новое направление именуется интеграцией.«Сторонники интеграции рассматривают все человеческие знания как связанные, сеть ветвей, возникающих из ствола, состоящего из человеческого любопытства, страсти и стремления, но также и порождающих, поскольку новые ветви отделяются и растут от старых, расширяясь в новые пространства и вступая в контакт с другими отраслями по-новому ».

Возьмите идею интеграции в курс. Это может быть класс, включающий компонент другой дисциплины, например цикл лекций по нейробиологии с заданием написать хайку (17-слоговое стихотворение) о синапсах, или целый курс, например, инженерное проектирование.В таких усилиях «левое полушарие полушарие встречается с правым полушарием» интеграция работает хорошо.

На одном курсе нейробиологии для студентов бакалавриата студенты, которым требовалось снять 3–5-минутный фильм, превзошли студентов, которые изучали концепции исключительно с помощью традиционных подходов. Курс биохимии, в котором фигурировало построение скульптуры на основе того, как складываются белки, позволил студентам развить новое понимание сложных концепций структуры белка. А в рамках курса «Биология и искусство» Университета Миссисипи на полевых станциях студенты изучали методы ботанической иллюстрации и проводили исследования экосистемы побережья Мексиканского залива Миссисипи.

Среди самых известных сокровищ Гарвардского университета — коллекция стеклянных моделей растений Blaschka, известных как «стеклянные цветы». Коллекция содержит более 4000 моделей, представляющих около 830 видов растений, в том числе Brownea rosa-de-monte (западно-индийская горная роза) и Nymphaea odorata (американская белая водяная лилия). Фотографии: Архив Рудольфа и Леопольда Блашки и Коллекция посуды из стеклянных моделей растений Блашки, Гербарии Гарвардского университета.

Среди самых известных сокровищ Гарвардского университета — коллекция стеклянных моделей растений Blaschka, известных как «стеклянные цветы». Коллекция содержит более 4000 моделей, представляющих около 830 видов растений, в том числе Brownea rosa-de-monte (западно-индийская горная роза) и Nymphaea odorata (американская белая водяная лилия). Фотографии: Архив Рудольфа и Леопольда Блашки и Коллекция посуды из стеклянных моделей растений Блашки, Гербарии Гарвардского университета.

Ранние художники-биологи

В давних пещерах Европы художники также были экологами, которые обращали внимание на их окрестности, а затем отображали результаты своих «полевых экспедиций» на стенах Шове и других пещер, сообщили генетики Алан Купер и Жюльен Субрие из Австралийского университета. Аделаида в Nature Communications в октябре 2016 года.

«Точность древних изображений поразительна, намного лучше, чем большинство из нас могло бы выдержать, притаившись под наклонной влажной стеной с мерцающим светом, отбрасываемым пылающими пучками растений и жира», — констатируют Купер и Субрие в статье в журнале The Conversation. , также опубликовано в октябре 2016 года.

То, что изобразили художники, в конечном итоге изменило научное понимание видообразования. Исследования ДНК показывают, что художники ледникового периода зафиксировали неизвестный науке гибрид бизона и крупного рогатого скота.Загадочный вид, который Купер, Субрие и его коллеги назвали бизоном Хиггса из-за его неуловимой природы, возник десятки тысяч лет назад в результате гибридизации вымерших зубров — предков современного крупного рогатого скота — и степных бизонов, обитавших в разных странах. Тогда еще холодные луга Европы.

Этот гибридный вид в конечном итоге стал предком современного европейского зубра, или зубра, который сегодня выживает на охраняемых территориях, таких как Беловежская пуща в Польше и Беларуси.«Генетические сигналы от костей древнего бизона были очень странными, и мы не были уверены, что новый вид действительно существует, поэтому мы назвали его бизоном Хиггса в честь неуловимого бозона Хиггса», — говорит Купер. «Обнаружение того, что гибридизация действительно привела к появлению совершенно нового вида, было настоящим сюрпризом».

Чтобы проследить генетическую историю животного, команда Купера изучила ДНК, извлеченную из костей и зубов, обнаруженных в пещерах в Европе, на Урале и на Кавказе.

«Кости показали, что наш новый вид и степные бизоны меняли доминирование в Европе несколько раз во время серьезных изменений окружающей среды», — говорит Субрие.«Несколько французских исследователей пещер сказали нам, что в пещерах ледникового периода есть две различные формы искусства бизонов. Мы никогда не догадывались, что пещерные художники услужливо нарисовали изображения обоих видов ».

На наскальных рисунках изображены бизоны с длинными рогами и большими передними конечностями, похожие на американских бизонов, которые произошли от степных бизонов. На них также изображено животное с более короткими рогами и небольшими бугорками, как сегодня европейский бизон. Радиоуглеродное датирование произведений искусства показало, что один тип бизонов был нарисован, когда там обитали степные бизоны, около 18 000 лет назад, а другой — когда более поздние гибридные виды начали доминировать в Европе 17 000 лет назад.

«Несмотря на огромную летопись окаменелостей бизонов и рисунки обоих видов на стенах пещер, — заявляют Купер и Субрие, — нам потребовалось до сих пор, чтобы прояснить историю».

Сколько еще видов прячется на виду, спрашивает Купер, «любезно занесенных в каталог доисторических пещерных художников?» По его мнению, важность искусства для биологии и биологии для искусства «очень недооценивается».

Противоположные концы спектра?

Перенесемся во времена Леонардо да Винчи, конец 1400-х годов.Как объясняет статья в журнале The Economist за 1999 год, эрудит выдвинул идею о том, что, хотя изображения перемещаются от передней части глаза к тому, что было известно как imprensiva , теперь называемое сетчаткой, на самом деле они формируются в sensus communis. , воображение или мозг. Когда позже ученые посмотрели на то, как работает зрение, они обнаружили, что Леонардо был прав и что художники интуитивно использовали эту информацию в своих творениях.

Кошка-каракал, которую иногда называют «пустынной рысью», изображена зоологом-художником Джонатаном Кингдоном.Его известные рисунки африканских млекопитающих ярко изображают связь между формой и функциями животного. Иллюстрация: Джонатан Кингдон.

Каракал, которого иногда называют «пустынной рысью», изображен зоологом-художником Джонатаном Кингдоном. Его известные рисунки африканских млекопитающих ярко изображают связь между формой и функциями животного. Иллюстрация: Джонатан Кингдон.

Сегодня биологи разработали все более мощные инструменты визуализации, и искусство может передаваться по всему миру за наносекунды.Где же точки соприкосновения более чем через 600 лет после Леонардо? Как биология и искусство могут сходиться во мнениях? Оказывается, единственный предел — это наше собственное творчество.

Действительно, детские уроки рисования или фортепиано могут когда-нибудь привести к следующему научному прорыву. Исследования, проведенные учеными Мичиганского государственного университета (МГУ), показывают связь между участием детей в декоративно-прикладном искусстве с полученными патентами и бизнесом, запущенным во взрослом возрасте. Результаты были опубликованы в выпуске журнала « Economic Development Quarterly» за 2013 год.

Согласно исследованию, студенты МГУ, которые закончили обучение в период с 1990 по 1995 год и специализировались в области STEM, а затем перешли в собственный бизнес или получили патенты, в восемь раз больше знакомились с искусством в детстве, чем их сверстники, не подвергавшиеся воздействию. «Самым интересным открытием стала важность постоянного участия в этих мероприятиях», — говорит Рекс ЛаМор, директор Центра общественного и экономического развития МГУ и соавтор статьи. «Если вы начали в раннем детстве и продолжили до совершеннолетия, у вас больше шансов стать изобретателем, если судить по количеству созданных патентов, созданных предприятий или опубликованных статей.”

По мнению этих исследователей, художественные усилия могут способствовать развитию нестандартного мышления. Действительно, эти успешные ученики сообщили, что использовали такие навыки, как аналогии, интуиция и воображение, для решения сложных задач.

Полученные данные могут иметь решающее значение для восстановления экономики США, говорят исследователи. «Изобретатели с большей вероятностью создадут быстрорастущие и высокооплачиваемые рабочие места», — говорит ЛаМор. «Нам нужно подумать о том, как мы можем поддержать творческие способности, а также научную и математическую деятельность.”

LaMore точно попадает в цель, согласно данным, опубликованным в этом году Бюро экономического анализа США и Национальным фондом искусств. По данным двух агентств, искусство вносит в экономику США 763,6 миллиарда долларов — больше, чем сельское хозяйство, транспорт или складское хозяйство, — и нанимает 4,9 миллиона рабочих по всей стране с заработком более 370 миллиардов долларов. И искусства экспортировали на 20 миллиардов долларов больше, чем импортировали, и это положительный торговый баланс.

Интерес к пересечению искусства и биологии растет.Возьмем, к примеру, стеклянные цветы на выставке Гарвардского университета, которые ежегодно привлекают более 100 000 посетителей.

Стеклянные цветы Гарварда

Любовь Гарварда к стеклянным цветам началась в 1886 году. Джордж Линкольн Гудейл, в то время директор Гарвардского ботанического музея, отправился в путь из Кембриджа, штат Массачусетс, в Дрезден, Германия. Гудейл должна была встретиться с Леопольдом и Рудольфом Блашками, отцом и сыном, которые изготовили изящные стеклянные модели морских беспозвоночных для музеев по всему миру.

Гудейлу нужны были растения для Гарвардского музея, которые «передавали бы красоту и жизненную силу царства растений и через которые он мог бы заинтересовать широкую публику», — заявляют Ричард Эванс Шультес и Уильям Дэвис в своей книге « Стеклянные цветы в Гарварде». . Гудейл полагал, что типичные копии заводов конца 1800-х годов не показывают точных деталей, поэтому он надеялся убедить Блашки производить модели стекольных заводов. Они согласились взяться за задание.

Полученные в результате стеклянные модели были описаны как чудеса искусства в науке и чудеса науки в искусстве.Первым стекольным растениям, изготовленным Блашками, сейчас более ста лет, и, помимо экспонатов, они в основном используются в лекциях по ботанике. «Стеклянные цветы, помимо того, что они потрясающе точны до мельчайших деталей,« цветут »круглый год и, следовательно, являются превосходным учебным пособием», — пишут Шультес и Дэвис. Сегодня цветы — самая большая общественная достопримечательность Гарвардского университета.

В глазах смотрящего

Блашки превратили то, что они видели в природе, в точные стеклянные копии.«Самый скромный полевой опыт — это всегда акт перевода», — пишет зоолог-художник Джонатан Кингдон из Оксфордского университета в книге « Field Notes on Science & Nature ». «Все, что записано, будь то поведение животных, урожай растений, раскрытие рассвета: все должно быть обработано человеческими чувствами и переведено в слова, числа, рисунки, фотографии или любые другие коммуникативные условности или устройства, которые служат для информирования других людей. . »

Биолюминесцентные бактерии становятся искусством.С помощью кисти художник-биолог рисует бактериям различные формы, а затем фотографирует их. На фото: ее собственная ДНК. На втором этапе биолюминесценция начала тускнеть. Изображения: Хантер Коул.

Биолюминесцентные бактерии становятся искусством. С помощью кисти художник-биолог рисует бактериям различные формы, а затем фотографирует их. На фото: ее собственная ДНК. На втором этапе биолюминесценция начала тускнеть. Изображения: Хантер Коул.

Медицинский физик снимает внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство.Здесь бекас, который утонул в садовом пруду, а также мать и щенок хорька, найденные, как показано на фото, за пределами города Амстердам в Нидерландах. Изображения: Arie van ‘t Riet.

Медицинский физик снимает внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство. Здесь бекас, который утонул в садовом пруду, а также мать и щенок хорька, найденные, как показано на фото, за пределами города Амстердам в Нидерландах. Изображения: Arie van ‘t Riet.

Иллюстратор присоединился к команде биологов, ищущих лекарство от вируса Зика.Результатом сотрудничества стали статьи в соавторстве в таких журналах, как F1000Research. Изображение: Авторские права Джон Либлер, www.ArtoftheCell.com. Все права защищены. Используется с разрешения.

Иллюстратор присоединился к команде биологов, ищущих лекарство от вируса Зика. Результатом сотрудничества стали статьи в соавторстве в таких журналах, как F1000Research. Изображение: Авторские права Джон Либлер, www.ArtoftheCell.com. Все права защищены. Используется с разрешения.

Кингдон, родившийся в Танзании, хорошо известен точными рисунками африканских млекопитающих, украшающими страницы его книг, в том числе The Kingdon Field Guide to African Mammals .Его использование рисунков в качестве дополнения к научным наблюдениям началось с «желания составить« атлас эволюции », который можно было бы использовать в качестве инвентаря млекопитающих Восточной Африки», — говорит он. «Рисование кажется мне таким же подходящим выражением мысли, как математические формулы или таблицы. Зондирующий карандаш похож на рассекающий скальпель, стремящийся обнажить соответствующие структуры, которые могут быть не сразу очевидны и скрыты от темного мира объектива камеры ».

Дополнительная литература.

Ekins S, et al.2016. Иллюстрирование и моделирование гомологии белков вируса Зика. F1000Research 5: 275. doi: 10.12688 / f1000research.8213.1

Эллисон А., Лерой С., Ландсберген К. и др. 2018. Сотрудничество между искусством и наукой: новые исследования экологических систем, ценностей и их обратной связи. Бюллетень Экологического общества Америки. doi.org/10.1002/bes2.1384.

Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2018. Интеграция гуманитарных наук и искусств с науками, инженерией и медициной в высшем образовании: ветви из одного дерева.Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. DOI: 10.17226 / 24,988

Сувье Дж., Гауэр Дж., Чен К. и др. 2016. Раннее наскальное искусство и древняя ДНК фиксируют происхождение зубров. Nature Communications 7: 13 518.

Возьмите африканского каракала. Каракал, как описывает его Кингдон, использует небольшие движения головы и уши с черными хохолками для передачи информации другим каракалам. «Каракалы, украшающие уши или головы, изготовлены замысловато, — говорит Кингдон. «Я считаю, что рисунки могут быть более ясным средством для изучения такого визуального кода Морзе, чем трудоемкие письменные отчеты или количественные записи.

В знак уважения к Кингдону, опубликованному в журнале Journal of Eastern African Natural History , Франческо Роверо из Museo delle Scienze в Тренто, Италия, заявляет, что «способность Кингдона, кажется, основана на исключительном внимании к деталям. разработаны буквально из первых рук, наблюдая за дикой природой и рисовая животных в их среде обитания, обнаруживая тесные связи между формами и функциями животных ».

Рисунок с живым светом: биолюминесцентные бактерии

Точные рисунки Кингдона выполнены карандашом и бумагой.Биология и искусство соединились более высокотехнологичным образом в «картинах» Хантера Коула. Генетик из Университета Лойола в Новом Орлеане, Коул создает работы, вдохновленные наукой, но буквально живущие как искусство в потустороннем сиянии биолюминесцентных бактерий.

Биолог-художник создает жидкие культуры биолюминесцентных бактерий, затем с помощью кисти рисует бактериям различные формы в чашке Петри. Затем Коул фотографирует люминесцентные чашки Петри, чтобы создать то, что она называет современными произведениями провокационного символизма.Среди ее объектов — лилии, насекомые и люди, в том числе ее собственная ДНК, все видимые в свете биолюминесцентных бактерий.

«Искусство и наука всегда были для меня взаимоисключающими», — говорит Коул. «Биология служит средством выражения моих творческих способностей и артистизма. Искусство служит мотивацией для интерпретации нашего живого мира ».

Ранее в этом году ее творения были представлены на мультимедийной выставке в чикагской галерее ARC под названием «Живой свет: фотографии в свете биолюминесцентных бактерий».На выставке были представлены биолюминесцентные работы Коула, созданные в период с 2005 по 2017 год. Посетители не только смотрели биолюминесцентные фотографии, но и смотрели покадровую видеозапись роста и исчезновения светящихся бактерий в сопровождении музыкальной партитуры, основанной на последовательности белков в бактериях.

Рисование с использованием биолюминесцентных бактерий — непростая задача, — говорит Коул. «Сначала я выращиваю бактерии, окунаю кисть или ватную палочку в жидкость и рисую на агаре в чашке Петри. Но это как рисовать невидимыми чернилами.Вам нужно подождать до следующего дня, чтобы увидеть, как он засветится ». Она фотографирует картины, когда люминесцентные бактерии растут и умирают в течение нескольких дней.

Теперь Коул разработал курс Лойолы под названием «Биология через искусство». Класс предлагает студентам возможность создавать свои собственные рисунки биолюминесцентных бактерий во время работы в биологической лаборатории. «Удивительно, насколько расширилась арена искусства и биологии, — говорит Коул, — за последние несколько лет стало намного больше практиков.”

Захват внутренней красоты с помощью рентгеновского искусства

Биофизик, ставший художником Ари ван ‘т Рит из Нидерландов, соглашается. Физик-медик Ван ‘т Рит долгое время работал в больнице, заложив основу для того, что впоследствии стало искусством. Для ван ‘т Рита рентгеновские аппараты превратились в кисти; радиация, краска. Теперь он «снимает» внутреннюю работу животных и растений, превращая их в рентгеновское искусство. «Однако мои рентгеновские снимки природы сделаны не в больнице», — говорит он.«У меня есть студия с рентгеновским оборудованием и лицензия на рентгеновские снимки».

Все животные, с которыми он работает, ушли. «На мой взгляд, — говорит ван ‘т Рит, — подвергать живых животных риску рентгеновского излучения для искусства неоправданно». Его рентгеновское искусство не состоит из разных слоев или разных рентгеновских лучей, «поэтому нет сложенных изображений, — говорит он, — и не собранных». Полная установка естественной сцены или биорамы создается и просвечивается за один сеанс ».

В темной комнате экспонированная рентгеновская пленка вынимается из конверта и вставляется в пленочный процессор.Затем пленка автоматически проходит через проявочную ванну, водяную баню и сушилку. «Вся процедура занимает около 2 минут», — говорит ван’т Рит. В конечном итоге оцифрованное рентгеновское изображение редактируется в Photoshop, уровни серого регулируются, а в некоторые области добавляется цвет.

Результат? Изображения, подобные показанным здесь. Бекас, найденный утонувшим в садовом пруду, и покойные мать и щенок хорька, обнаруженные в городской местности, снова оживают благодаря рентгеновским снимкам.

Борьба с вирусом Зика с помощью анимации

В то время как творческая карьера биолога Ари ван ‘т Рита началась в больнице, Джон Либлер из Art of the Cell в Гилфорде, штат Коннектикут, и его коллеги используют свое творчество, чтобы не допустить людей к одному.

Либлер — специалист по биомедицинской анимации, известный благодаря высоко оцененному видео «Внутренняя жизнь клетки». Он заинтересовался созданием трехмерной модели вируса Зика, вдохновив фармаколога Шона Экинса, генерального директора Collaborations Pharmaceuticals в Роли, Северная Каролина, на разработку моделей белков Зика.

Их совместные усилия, которые теперь включают работу исследователя инфекционных заболеваний Каролины Орта Андраде из Федерального университета Гояс в Бразилии, привели к совместной работе над журнальной статьей.«Иллюстрирование и моделирование гомологии белков вируса Зика» было опубликовано в исследовании F1000 Research в 2016 году. Гомологические модели представляют собой вычислительные трехмерные изображения белков и особенно полезны, когда структура белка неизвестна, как в случае с вирус Зика.

Это исследование способствовало реализации проекта OpenZika, целью которого является выявление кандидатов в лекарственные препараты для лечения вируса. Ученые используют программное обеспечение для проверки миллионов химических соединений на наличие белков, которые вирус Зика может использовать для распространения.«По мере увеличения знаний об этом вирусе и идентификации ключевых белков, — говорит Андраде, — команда OpenZika будет использовать эту информацию для уточнения результатов поиска». Она и Экинс говорят, что точка зрения художника-графика была неотъемлемой частью их поисков лекарства.

Сотрудничество, связанное с вирусом Зика, по мнению Андраде, является образцом для тех, кто работает над решением все более сложных проблем, с которыми сталкивается общество. Сотрудничество с художниками изменило замыслы и методы ученых. Точно так же Аарон Эллисон из Массачусетского университета в Амхерсте и его коллеги в бюллетене Экологического общества Америки пишут: «Сотрудничество с учеными помогло художникам глубже вникнуть в проблемы, понять процессы и заняться более сложными концепциями в своих художественных произведениях. упражняться.Это партнерство может изменить и обогатить то, как мы занимаемся наукой и искусством ».

Отмеченный наградами научный журналист и эколог Шерил Лин Дайбас, член Международной лиги авторов по охране природы, часто освещает биологию сохранения для бионауки.

© Автор (ы) 2018. Опубликовано Oxford University Press от имени Американского института биологических наук.

Биология и искусство: сложные отношения | Американский учитель биологии

Некоторые художники используют биологию как путь в свое искусство.Происходит довольно активное движение художников в лаборатории, и во многих случаях результаты скорее дразнят ум, чем эстетичны. Это концептуальное искусство, в котором идеи, лежащие в основе работы, являются центральными. Не могу сказать, что меня привлекает этот подход, но, поскольку он так тесно связан с биологией, я считаю, что должен хотя бы упомянуть об этом здесь. Многие из этих исследований связаны с синтетической биологией, включая генную инженерию (Reardon, 2011). Культовым произведением в этом районе является работа Эдуардо Каца Alba .Кац объединился с молекулярным биологом, чтобы ввести ген зеленого флуоресцентного белка (GFP) в оплодотворенное яйцо кролика-альбиноса, чтобы получить кролика, который светился зеленым в темноте. Защитники прав животных не были довольны этим экспериментом, а чиновники здравоохранения не были довольны другим примером био-арта: нью-йоркский художник закупил генетически модифицированные бактерии для своей работы. Следовательно, более поздние «эксперименты» с искусством кажутся на шаг дальше от живых организмов. В одном недавно получившем известность примере живых клеток заставили вырастить «куклу беспокойства» более 2 см высотой, сделанную из биоразлагаемых полимеров, чтобы создать работу Semi-Living Worry Doll .Это был результат сотрудничества исследовательского центра SymbioticA в Университете Западной Австралии (Кемп, 2011). Работа была показана на выставке под названием «Человек +: будущее наших видов» в Научной галерее Тринити-колледжа Дублина в 2011 году по случаю 10-летнего юбилея галереи (King, 2011a). Это учреждение организовало ряд био-арт-шоу, в том числе «Visceral: The Living Art Experiment», в котором была показана работа, в которой сотни тараканов смотрят фильм о своей сексуальной жизни (King, 2011b).Это далеко от прекрасных рисунков Келлера, и, хотя это может наводить на размышления, мне не нравится это искусство (особенно когда речь идет о живых тараканах), равно как и Эмили Войт (2009), которая написала критика этого вида искусства. Так что теперь я вернусь к более эстетичным областям, где более чем достаточно хорошего искусства для исследования, особенно в области скульптуры.

Биология и искусство: сложные отношения | Американский учитель биологии

Некоторые художники используют биологию как путь в свое искусство.Происходит довольно активное движение художников в лаборатории, и во многих случаях результаты скорее дразнят ум, чем эстетичны. Это концептуальное искусство, в котором идеи, лежащие в основе работы, являются центральными. Не могу сказать, что меня привлекает этот подход, но, поскольку он так тесно связан с биологией, я считаю, что должен хотя бы упомянуть об этом здесь. Многие из этих исследований связаны с синтетической биологией, включая генную инженерию (Reardon, 2011). Культовым произведением в этом районе является работа Эдуардо Каца Alba .Кац объединился с молекулярным биологом, чтобы ввести ген зеленого флуоресцентного белка (GFP) в оплодотворенное яйцо кролика-альбиноса, чтобы получить кролика, который светился зеленым в темноте. Защитники прав животных не были довольны этим экспериментом, а чиновники здравоохранения не были довольны другим примером био-арта: нью-йоркский художник закупил генетически модифицированные бактерии для своей работы. Следовательно, более поздние «эксперименты» с искусством кажутся на шаг дальше от живых организмов. В одном недавно получившем известность примере живых клеток заставили вырастить «куклу беспокойства» более 2 см высотой, сделанную из биоразлагаемых полимеров, чтобы создать работу Semi-Living Worry Doll .Это был результат сотрудничества исследовательского центра SymbioticA в Университете Западной Австралии (Кемп, 2011). Работа была показана на выставке под названием «Человек +: будущее наших видов» в Научной галерее Тринити-колледжа Дублина в 2011 году по случаю 10-летнего юбилея галереи (King, 2011a). Это учреждение организовало ряд био-арт-шоу, в том числе «Visceral: The Living Art Experiment», в котором была показана работа, в которой сотни тараканов смотрят фильм о своей сексуальной жизни (King, 2011b).Это далеко от прекрасных рисунков Келлера, и, хотя это может наводить на размышления, мне не нравится это искусство (особенно когда речь идет о живых тараканах), равно как и Эмили Войт (2009), которая написала критика этого вида искусства. Так что теперь я вернусь к более эстетичным областям, где более чем достаточно хорошего искусства для исследования, особенно в области скульптуры.

Биология и искусство: сложные отношения | Американский учитель биологии

Некоторые художники используют биологию как путь в свое искусство.Происходит довольно активное движение художников в лаборатории, и во многих случаях результаты скорее дразнят ум, чем эстетичны. Это концептуальное искусство, в котором идеи, лежащие в основе работы, являются центральными. Не могу сказать, что меня привлекает этот подход, но, поскольку он так тесно связан с биологией, я считаю, что должен хотя бы упомянуть об этом здесь. Многие из этих исследований связаны с синтетической биологией, включая генную инженерию (Reardon, 2011). Культовым произведением в этом районе является работа Эдуардо Каца Alba .Кац объединился с молекулярным биологом, чтобы ввести ген зеленого флуоресцентного белка (GFP) в оплодотворенное яйцо кролика-альбиноса, чтобы получить кролика, который светился зеленым в темноте. Защитники прав животных не были довольны этим экспериментом, а чиновники здравоохранения не были довольны другим примером био-арта: нью-йоркский художник закупил генетически модифицированные бактерии для своей работы. Следовательно, более поздние «эксперименты» с искусством кажутся на шаг дальше от живых организмов. В одном недавно получившем известность примере живых клеток заставили вырастить «куклу беспокойства» более 2 см высотой, сделанную из биоразлагаемых полимеров, чтобы создать работу Semi-Living Worry Doll .Это был результат сотрудничества исследовательского центра SymbioticA в Университете Западной Австралии (Кемп, 2011). Работа была показана на выставке под названием «Человек +: будущее наших видов» в Научной галерее Тринити-колледжа Дублина в 2011 году по случаю 10-летнего юбилея галереи (King, 2011a). Это учреждение организовало ряд био-арт-шоу, в том числе «Visceral: The Living Art Experiment», в котором была показана работа, в которой сотни тараканов смотрят фильм о своей сексуальной жизни (King, 2011b).Это далеко от прекрасных рисунков Келлера, и, хотя это может наводить на размышления, мне не нравится это искусство (особенно когда речь идет о живых тараканах), равно как и Эмили Войт (2009), которая написала критика этого вида искусства. Так что теперь я вернусь к более эстетичным областям, где более чем достаточно хорошего искусства для исследования, особенно в области скульптуры.