Австралийские ученые провели МРТ-картирование мозга кальмара Sepioteuthis lessoniana и выяснили, что он по сложности сопоставим с мозгом собаки. Результаты исследования опубликованы в журнале iScience.

Современные головоногие, в число которых входят осьминоги, каракатицы и кальмары, имеют очень сложный мозг. Ученые из Университета Квинсленда впервые провели детальное магнитно-резонансное исследование мозга кальмара и создали атлас его нейронных связей.

Были подтверждены 99 процентов из 282 основных цепей, которые уже были идентифицированы ранее. Кроме того, исследователи выявили 145 ранее неизвестных цепей. Свыше 60 процентов всех нейронных связей кальмара участвуют в зрительной и моторной функциях. По сложности своей структуры мозг кальмара оказался близок к мозгу собаки.

"Современные головоногие моллюски — группа, включающая осьминогов, каракатиц и кальмаров, имеют чрезвычайно сложный мозг, приближающийся по количеству нейронов к мозгу собаки и превосходящий мозг мышей и крыс, — приводятся в пресс-релизе университета слова первого автора статьи доктора Вен-Сунг Чанга (Wen-Sung Chung) из Института мозга Квинсленда. — Например, у некоторых головоногих более 500 миллионов нейронов по сравнению с 200 миллионами у крысы или 20 тысячами у обычных моллюсков".

Это объясняет примеры сложного поведения головоногих моллюсков, включающие способность мгновенно изменять свою окраску в целях маскировки, распознавать шаблоны и общаться между собой, используя разнообразные сигналы.

"Мы видим, что многие нейронные схемы предназначены для маскировки и визуального общения, что дает кальмарам уникальную способность уклоняться от хищников, успешно охотиться и взаимодействовать друг с другом посредством динамичного изменения цвета", — говорит Чанг.

Обнаруженное сходство центральной нервной системы головоногих с позвоночными, по мнению авторов, подтверждает гипотезу конвергентной эволюции, согласно которой организмы в разных группах независимо друг от друга развивают сходные черты.

"Сходство с хорошо изученной нервной системой позвоночных позволяет нам делать прогнозы функционирования нервной системе головоногих на уровне поведения, — отмечает ученый. — Например, в этом исследовании мы выявили несколько новых сетей нейронов, отвечающих за поведение с визуальным контролем, такое как локомоция и маскировка с учетом тени — когда кальмары принимают разную окраску в верхней и нижней частях тела, чтобы лучше смешаться с фоном".

На следующем этапе исследования ученые планируют выяснить, почему разные виды головоногих в процессе эволюции развили разные подразделения мозга.

"Мы надеемся, что результаты помогут нам понять, почему эти удивительные существа демонстрируют такое разное поведение и примеры сложного взаимодействия", — говорит Чанг.

Источник: РИА Новости

В журнале Proceedings of the National Academy of Sciences опубликованы результаты многолетних археологических работ в Чагырской пещере в Алтайском крае. Неандертальцы, которые жили здесь 59-49 тысяч лет назад, оказались намного ближе к своим восточноевропейским собратьям, чем к неандертальцам, обитавшим на Алтае 110 тысяч лет назад.

Археологи во главе с Ксенией Колобовой из Института археологии и этнографии СО РАН и Ричардом Робертсом (Richard Roberts) из австралийского Университета Вуллонгонга завершили крупный этап работ в Чагырской пещере, расположенной в предгорьях Алтая, где в 2008 году была обнаружена стоянка неандертальца.

За это время найдено около 90 тысяч артефактов и 74 фрагмента костей неандертальцев, имеющих возраст от 59 до 49 тысяч лет.

Находки костей животных и реконструкция окружающей среды на основе фрагментов древней фауны и флоры позволили сделать вывод, что чагырские неандертальцы охотились на бизонов и были адаптированы к холодному и сухому климату.

Авторы проанализировали более 3000 каменных орудий из Чагырской пещеры и обнаружили, что эти инструменты очень похожи на орудия труда микокской культуры эпохи среднего палеолита, распространенной в Восточной и Центральной Европе.

Похожие орудия труда были ранее найдены в пещере Окладникова (Сибирячихинской), расположенной восточнее Чагырской пещеры. Это самое восточное из известных мест обитания неандертальцев в Азии. Образцы из пещеры Окладникова имеют радиоуглеродный возраст от 37,8 до 24,2 тысячи лет.

А вот в пещере Денисова, расположенной недалеко от Чагырской, артефактов микокской культуры не обнаружено. ДНК чагырского неандертальца также указывает на более тесную связь с восточноевропейскими неандертальцами (Северная Хорватия и Северный Кавказ), чем с неандертальцами из пещеры Денисова, проживавшими на Алтае 110 тысяч лет назад.

Отсюда авторы делают вывод о том, что было как минимум две волны заселения Южной Сибири древним человеком. Неандертальцы из Чагырской пещеры связаны со второй волной, которая пришла из Европы около 60 тысяч лет назад. Ученые предполагают, что древние люди перемещались вслед за бизонами, на которых охотились.

Также во время второй волны в Чагырскую пещеру из Восточной Европы попала технология микок — в Чагырской пещере неандертальцы использовали практически идентичные европейским формы орудий и способы обработки камня.

Откуда появились люди, обитавшие в пещере Денисова, пока до конца не известно, но уже ясно, что чагырские неандертальцы не являются их потомками.

Источник: РИА Новости

Ученые с помощью современных молекулярных методов нашли следы древнейших грибов в породах неопротерозойского возраста (715−810 миллионов лет). Это на 250 миллионов лет старше любых других известных окаменелостей грибов. Описание приведено в журнале Science Advances.

Грибы были одними из первых организмов, колонизировавших сушу. Формируя обширные микроскопические нитевидные сети — мицелии — грибы усиливали разрушение верхнего слоя горных пород, играя важнейшую роль в формировании почвенного покрова и обогащении его питательными веществами. Это открыло путь на сушу растениям и животным, до этого обитавшим исключительно в водной среде.

Учитывая роль, которую играли грибы в эволюции жизни на Земле, важно понимать, когда они появились на суше. А относительно этого у ученых нет единого мнения. Считается, что грибы колонизировали сушу в период от 810 до 443 миллионов лет (от неопротерозоя до ордовика). Однако достоверные факты находок до последнего времени были подтверждены только для окаменелостей возрастом 455-460 миллионов лет.

Результаты недавнего исследования, которое провели ученые из Бельгии, США, Великобритании и Германии, показывает, что эти организмы существовали на суше уже 715−810 миллионов лет назад, задолго до появления сложных организмов. Окаменелости древнейших грибов найдены учеными в неопротерозойских доломитовых сланцах из Конго.

Сначала образцы ошибочно идентифицировали как цианобактерии и отправили в коллекцию Королевского музея Центральной Африки в Тервурене (Бельгия), где ими заинтересовался палеонтолог Стив Бонневиль (Steeve Bonneville) из Брюссельского свободного университета.

Чтобы доказать, что пронизывающие сланцы окаменелые "нити" — это мицелий древних грибов, а не нитчатые водоросли, исследователям нужно было найти хитин — полисахарид, входящий в состав клеточной стенки грибов. Для этого они использовали набор микроскопических и спектроскопических методов.

Сначала хитин был обнаружен учеными с помощью метода конфокальной лазерной сканирующей флуоресцентной микроскопии. Чтобы сделать вещество видимым под микроскопом, ученые использовали флуоресцентный краситель — изотиоцианат флуоресцеина, который связывается с уникальным для грибов хитином. В результате стенки нитей мицелия светятся на микроснимке зеленым светом.

Для подтверждения открытия ученые использовали синхротрон — ускоритель частиц, в котором материал бомбардируется быстрыми атомами, чтобы узнать тонкие детали его химического состава и строения биологического вещества.

Все эти методы явным образом подтвердили наличие хитина в ископаемых нитевидных сетях, а клеточный анализ, что это были эукариоты — организмы, клетки которых содержали ядро.

"Найденные и исследованные окаменелости подтверждают возможность того, что грибы помогли заселить поверхность земли, и существовали почти за 300 миллионов лет до появления первых наземных растений, — приводятся в пресс-релизе слова Бонневиля. — Это изменит наше понимание о том, как развивалась поверхность земли и как появились растения и грибы".

В эпоху неопротерозоя, когда жили эти грибы, суша была голой, лишь в прибрежной зоне и мелких водоемах развивались бактериальные пленки цианобактерий. Возможно, продуктами разложения этих пленок и питались первые грибы.

Ученые предполагают, что уже тогда грибы могли образовывать симбиоз с фотосинтезирующими бактериями. А это значит, что уже тогда могли существовать лишайники — сложные организмы, представляющие собой симбиотические ассоциации грибов и микроскопических зеленых водорослей, способные выживать в самых экстремальных условиях.

А это существенным образом меняет взгляд на этапы эволюционного развития жизни на Земле.

Источник: РИА Новости

Ученые нашли в Китае скелет небольшого пернатого динозавра неизвестного вида из семейства дромеозаврид — хищных пернатых динозавров, наиболее близких к птицам. Хорошо сохранившиеся отпечатки перьев позволили ученым понять, чем этот пернатый динозавр отличался от птиц и от своих нелетающих собратьев. Результаты исследования опубликованы в журнале The Anatomical Record.

Пернатый динозавр Wulong bohaiensisНовый вид дромеозаврид, остатки которого были обнаружены среди пород нижнемеловой формации Цзюфотан в провинции Ляонин на северо-западе Китая, получил название Wulong bohaiensis. Первая часть названия в переводе с китайского значит "танцующий дракон", а вторая отражает географию места находки — побережье Бохайского залива.

Этот представитель хищных микрорапторов, который жил около ста двадцати миллионов лет назад, является довольно близким родственником современных птиц. Он был размером с ворону, имел длинный хвост (примерно в два раза длиннее тела), узкую голову с огромным количеством острых зубов, был покрыт перьями, что, по всей вероятности, позволяло совершать планирующий полет.

При этом хвост животного заканчивался разветвленным в две стороны перьевым шлейфом, а передние конечности-крылья — чем-то вроде лап с когтями. Возможно, с их помощью динозавр охотился на мелких млекопитающих, ящериц, птиц и рыб.

На отпечатке хорошо видны перья не только на туловище, но также — на хвосте и конечностях, что у пернатых динозавров является признаком зрелого возраста. Но другие детали анатомии древнего ящера указывают на его молодость.

"Либо молодые динозавры нуждались в этих перьях для какой-то функции, которую мы не знаем, либо они росли у них совсем не так, как у большинства современных птиц", — приводятся в пресс-релизе музея Естественной истории в Сан-Диего (США) слова Эшли Поуста (Ashley Poust), палеонтолога из Калифорнийского университета в Беркли (США) и ведущего автора исследования.

Чтобы понять это противоречие, ученые разрезали несколько костей "танцующего дракона" для проведения гистологических исследований. Результаты показали, что динозавр был очень молодым — его возраст не превышал одного года, хотя перья у него были совершенно "зрелыми".

Авторы говорят о том, что они столкнулись с переходным видом между типичными пернатыми динозаврами, у которых полноценные перья формировались в зрелом возрасте, и птицами, которые растут очень быстро, но у которых до окончания роста оперение отсутствует полностью. А здесь ученые имели дело с очень молодым динозавром с длинными перьями, простирающимися за кончик хвоста.

Новый вид является одним из самых ранних родственников велоцираптора, знаменитого динозавра-теропода, жившего примерно 75 миллионов лет назад, а также прямым предком современных пернатых. Ближайшим же родственником улона (танцующего дракона), вероятнее всего был живший с ним одновременно микрораптор — "четырехкрылый динозавр", названный так потому, что длинные перья у него росли не только на передних, но и на задних конечностях.

Район, в котором был найден образец, является самым известным местом в мире с точки зрения находок скелетов раннемеловых животных. Местная биота, отличавшаяся в то время невероятным разнообразием, включала птерозавров, птицеподобные динозавры и ранних птиц, которые жили в единой среде обитания.

Новое открытие позволяет лучше понять, как происходил эволюционный переход между динозаврами и современными птицами.

Источник: РИА Новости