Важную роль в поглощении растениями воды из воздуха играют волоски, которыми усеяна поверхность их листьев, Во влажном воздухе они набухают, впитывая воду, а в сухом — отдают ее растению, утончаясь и сгибаясь. Авторы этого открытия, ученые из университета Синсю и Института индустриальной технологии Симанэ (Япония), рассказали о нем в своей статье в журнале Applied Physics Letters.

Мухоловка Сиболда (Lychnis sieboldii)Рассмотреть подробно весь процесс можно на видеозаписи, созданной с помощью электронного микроскопа и приложенной к пресс-релизу Американского института физики. На ней хорошо видно, как набухшие от впитанной из воздуха воды конические волоски сначала становятся тоньше и сгибаются под углом в 90%, отдавая влагу своему растению. Когда воздух вокруг растения из сухого снова становится влажным, волоски совершают обратную эволюцию.

Результаты исследования показывают, что способность как впитывать воду, так и отдавать ее, волоскам придают находящиеся внутри них особые микроскопические волокна. Они же отвечают за сгибание волосков на 90% — по-видимому, с целью увеличения их механической прочности, ведь сухие волоски могут стать ломкими.

Модельным растением в этом исследовании выступала мухоловка Сиболда (Lychnis sieboldii). Однако исследователи считают, что аналогичный механизм присутствует и у других растений с «волосатыми» листьями.

Это открытие может иметь прикладное значение. «Эти растения дают нам отличную идею для копирования, — сказал профессор Сигеру Яманака (Shigeru Yamanaka), один из авторов исследования. — С помощью современных технологий можно разработать аналогичные волокна, а на их основе — устройства, которые смогут собирать воду из воздуха в засушливых районах планеты».

Источник: Научная Россия

Эксперименты с участием крыс показали, что эти грызуны умеют соединять причину со следствием и даже обладают некими зачатками воображения, которое заставляет их ожидать вымышленных событий, заявили ученые на ежегодной встрече Сообщества когнитивной нейробиологии в Сан-Франциско.

"Мне удалось показать, что в голове у крыс формируется не только классическая павловская связь между двумя событиями, но и полноценная причинно-следственная связь. Иными словами, крыса верит в то, что звуковой сигнал или лампочка вызывает появление пищи", — заявил Аарон Блейсделл (Aaron Blaisdell) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).

Блейсделл и его коллеги пришли к выводу, что крысы обладают некой формой воображения и рассудочного мышления, наблюдая за поведением животных, в клетке которых было несколько источников визуальных или звуковых сигналов.

К примеру, в клетке могли одновременно присутствовать и лампочка, и звуковой динамик. Лампочка одновременно служила и сигналом подачи пищи, и сигналом включения звука. Как обнаружили ученые, крысы хорошо осознавали эту взаимосвязь и всегда смотрели на светильник в тех случаях, когда они слышали звуковой сигнал.

Это ассоциация пропадала, если ученые помещали в клетку особую педаль, при нажатии на которую раздавался звук. Крыса, как объясняют нейрофизиологи, осознавала, что звук был порожден ее действиями, и переставала верить в то, что он был причиной появления пищи.

Аналогичным образом, если в разных "комнатах" клетки было две лампочки и обе из них зажигались во время подачи еды, животное ожидало того, что второй светильник загорится после включения первого. Данное ожидание, как отмечают ученые, сохранялось даже тогда, когда они прикрывали одну из лампочек.

"Они считают или ожидают, что свет там есть, несмотря на то, что они его не видят. Это вымышленное событие, существующее только в их головах, служит основой для дальнейших действий и мыслей о том, породило ли включение света пищу или нет, в зависимости от других признаков ее появления", — объясняет Блейсделл.

Подобная манера мышления, которую психологи называют "контрафактным мышлением", раньше считалась эксклюзивной чертой человека, вместе с нашей способностью воображать и оперировать несуществующими в реальности понятиями и "фактами".

За работу "центра воображения" в мозге крыс, как выяснили Блейсделл и его коллеги, отвечают те же регионы в гиппокампе, центре памяти, что и у человека. Когда ученые отключили этот регион, крыса потеряла способность "верить" в включенность второй лампочки и больше не бежала проверять, есть ли пища в лотке, после включения первого светильника.

Данный факт, как считают ученые, позволяет использовать крыс для изучения того, что происходит с памятью и воображением человека в старческом возрасте и при наступлении болезни Альцгеймера и при развитии других нейродегенеративных заболеваний.

"Крысы и многие другие виды млекопитающих продолжают служить неисчерпаемым рогом изобилия, который дает нам все больше информации о том, как работает разум и рассудок. Когда мы смотрим на животное, мы словно вглядываемся в зеркало и видим часть себя. Я все чаще осознаю, что в нас можно увидеть столько же много от них, сколько есть нас в самих животных", — заключает Блейсделл.

Источник: РИА Новости

Планеты, вращающиеся вокруг двух светил, могут быть не только газовыми гигантами, непригодными к жизни, но и двойниками, уменьшенными или увеличенными копиями Земли, которых должно быть достаточно много в Млечном Пути, заявляют планетологи в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.

Планетная система с двумя солнцами Kepler-16"Больше десяти лет мы верили, что похожие на Землю планеты не могут возникать у большинства двойных звезд на достаточно близком расстоянии к ним для того, чтобы на их поверхности могла существовать жизнь. Проблема заключается в том, что двойные звезды дергают "зародыши" планет в разные стороны, из-за чего их орбиты будут спутываться, и они начнут сталкиваться на высоких скоростях, что приведет к их разрушению, а не росту", — заявил Бен Бромли (Ben Bromley) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).

Бромли и его коллега Скотт Кенион (Scott Kenyon) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже (США) пришли к выводу, что на самом деле это не так, построив новую модель формирования "татуинов" в системе из двух или более звезд.

Как показали вычисления авторов статьи, зародыши планет, вращающиеся вокруг двойных светил, будут двигаться не по эллиптическим или круговым орбитам, а по своеобразным овальным спиралям, чьи витки закручиваются гравитационными взаимодействиями между звездами. Благодаря этим необычным орбитам, столкновения между ними будут происходить крайне редко, что позволит им постепенно расти и накапливать массу.

В результате этого должна возникнуть некая критическая масса планетарных зародышей, один или несколько из которых смогут в конечном итоге превратиться в аналоги Татуина, родины Люка Скайуокера из "Звездных Войн". Поэтому, как показывают расчеты Бромли и Кениона, число землеподобных двойников Татуина в нашей Галактике может быть заметно большим, чем мы считаем сегодня.

Пока такая гипотеза не нашла подтверждения в наблюдениях наземных и орбитальных телескопов — к примеру, "Кеплеру" удалось найти семь "татуинов"-газовых гигантов в зоне жизни, но ни одной землеподобной планеты у двойной звезды. Как считает Бромли, это связано с тем, что малые планеты сложнее находить, и новые телескопы, такие как космическая обсерватория TESS, смогут решить эту задачу.

Источник: РИА Новости

Овсянка обыкновенная (лат. Emberiza citrinella)

Овсянка обыкновенная (лат. Emberiza citrinella), фото википедия

Голос  Обыкновенной овсянки

Осоед обыкновенный (лат. Pernis apivorus)

Осоед обыкновенный (лат. Pernis apivorus)

Голос  Обыкновенного осоеда

Международная группа палеонтологов обнаружила в сланцевых отложениях на западе Канады останки гигантской древней креветки, которая обладала длинными усами-"руками" и набором веслообразных конечностей, говорится в статье, опубликованной в журнале Paleontology.

Окаменелость древней усатой креветки Yawunik kootenayiВ 1909 году американский ученый Чарльз Уолкотт обнаружил знаменитые сланцы Берджесс на территории Британской Колумбии. Особые условия формирования его пород обусловили то, что в их толщах сохранились великолепные отпечатки мягких тканей тысяч видов беспозвоночных животных и водорослей.

В частности, в 80 годах прошлого века здесь обнаружили останки аномалокариса – гигантского двухметрового топ-хищника Кембрия, похожего по облику на безногую креветку с гигантскими усами.

Седрик Ариа (Cedric Aria) из университета Торонто (Канада) и его коллеги проводили раскопки этих сланцев на территории национального парка Кутеней, где три года назад было обнаружено гигантское кладбище древних позвоночных и беспозвоночных животных, получившее название "Мраморный каньон".

Здесь им удалось обнаружить фрагменты крупного членистоногого существа, которое напоминало по своему облику увеличенную в несколько раз креветку длиной с руку и высотой в несколько пальцев.

Оно получило имя Yawunik kootenayi, в честь национального парка и морского монстра Яву-ника из мифов местных индейцев из племени ктунаха, распугавшего всех жителей моря и заставившего их забыть обиды и сообща охотиться на него. Яву-ник, судя по его анатоимическому устройству, входил в род леанхойлий – средних по размеру членистоногих, обладавших примитивными глазами и щупальцами.

Главной необычной чертой этого существа были его усы, обладавшие невероятно большой длиной и подвижностью, которые одновременно служили инструментом по захвату пищи, органами обоняния и своеобразными "плавниками".

"Мы знаем, что личинки некоторых видов ракообразных могут использовать свои усики для того, чтобы и плавать, и собирать пищу. Но с другой стороны, у всех крупных хищников, таких как раки-богомолы, за эти функции отвечают разные конечности. Яву-ник и его родичи рассказали нам о том, как выглядели членистоногие до того, как появилось это "разделение труда", — поясняет Ариа.

По его словам, яву-ники были очень распространены в водах Мраморного каньона, где они играли ключевую роль в цепях питания. Эти крупные креветки были, судя по их анатомии, типичными хищниками, которые питались более мелкими беспозвоночными, и могли быть жертвами аномалокарисов и других топ-хищников того времени.

Источник: РИА Новости

Биологи выяснили, что два очень необычных штамма микробов научились запасать энергию крайне непривычным способом для живых организмов – они выращивают в себе микроскопические кристаллы магнетита и "накачивают" их электронами, таким образом превращая их в биобатарейки, которыми пользуются другие бактерии, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"У подобных микробов может быть масса применений в геохимической промышленности. К примеру, сегодня химики пытаются приспособить магнетит для очистки воды от токсичных металлов путем их восстановления и поглощения. Наши бактерии смогут поглощать подобные кристаллы магнетита, восстанавливать их и тем самым улучшать их способность по очистке воды", — пояснил Андреас Капплер (Andreas Kappler) из Тюбингенского университета (Германия).

Капплер и его коллеги открыли новый вид "электрических" бактерий и нашли своеобразные биоаккумуляторы внутри них, изучая образцы микробов, живущих в почве и грунтовой воде. Наблюдая за их жизнью в светлое и темное время суток, им удалось раскрыть пример крайне необычного и своеобразного сотрудничества между двумя видами микробов, Rhodopseudomonas palustris и Geobacter sulfurreducens.

Второй вид бактерий хорошо известен биологам из-за их необычных свойств: они питаются окислами железа и углеводородами, а также способны притягиваться к металлическим поверхностям и частицам. Некоторые ученые предлагают использовать особо прожорливые штаммы Geobacter sulfurreducens в "живой батарейке" — бактерии будут окислять активное вещество в топливных ячейках и передавать освободившиеся электроны в электрическую цепь.

Как обнаружили Капплер и его коллеги, когда в среде с ними появляются менее известные бактерии Rhodopseudomonas palustris, возникает интересный круговорот веществ. В темное время суток Geobacter sulfurreducens поедают растворенные в воде ионы железа и восстанавливают их, понижая степень окисления с +3 до +2, выбрасывая полученные "отходы" в виде частиц магнетита.

В свою очередь, днем Rhodopseudomonas palustris поглощают восстановленное железо и повторно окисляют его, используя подобные кристаллы в качестве своеобразных "батареек". Подобный симбиоз и круговорот соединений железа позволяет микробам практически бесконечно пользоваться ими, расходуя только органику, воду, углекислоту и другие распространенные в природе вещества в процессе жизнедеятельности.

Подобные сообщества микробов, помимо очистки вод от тяжелых металлов и прочих загрязнителей, в принципе можно использовать и для более сложных задач – снабжения электроэнергией различных наноприборов и прочих устройств. Однако для этого потребуются еще месяцы, если не годы исследований, заключают ученые.

Источник: РИА Новости

Британские биохимики предложили интересную гипотезу происхождения трех химических соединений, необходимых для возникновения жизни – нуклеиновых кислот, аминокислот и липидов. По их мнению, молекулы всех трех групп могли быть синтезированы на ранней Земле в условиях избытка цианидов, медных катализаторов и ультрафиолетового освещения.

 Один из парадоксов, связанных с возникновением жизни на нашей планете, заключается в том, что для появления первых живых систем необходимо одновременное присутствие в одном месте нуклеиновых кислот, аминокислот и липидов. При этом из аминокислот с помощью нуклеиновых кислот синтезируются белки – строительный материал живых систем, а липидная оболочка удерживает всю эту "производственную линию" вместе, образуя подобие клеточных стенок. Но нуклеиновые кислоты – РНК и ДНК – не могут быть скопированы в отсутствие белков, белки не могут появиться без нуклеиновых кислот, а для липидной оболочки потребны специальные белки, синтезируемые при участии ферментов, кодируемых нуклеиновыми кислотами.

Эта ситуация, представляющая собой усложненный и более запутанный вариант известного парадокса яйца и курицы, до последнего времени не обещала заметных прорывов. Гипотезу, кажущуюся достаточно правдоподобной, предложили недавно Бавеш Пател и его коллеги из Кембриджского университета. По их данным, предшественники РНК, аминокислот и липидов могут быть получены в результате достаточно простых реакций с участием цианистого водорода и его производных. Следовательно, и все клеточные подсистемы способны возникнуть одновременно из этих химических соединений путем гомологизации исходных молекул. Ключевыми условиями для данного синтеза британские биохимики называют наличие ультрафиолета, восстановительную сероводородную обстановку, медь в качестве катализатора и избыток цианистых соединений.

Начав только с цианистого водорода, сероводорода и ультрафиолета, ученые получили прекурсоры (предшественники) нуклеиновых кислот. Условия, необходимые для получения предшественников РНК, оказались подходящими и для возникновения прекурсоров природных аминокислот и липидов. Иными словами, обнаружен набор реакций, который одновременно и в одном месте создают все "кирпичики" для возникновения жизни. Затем в ходе цикличных реакций в присутствии меди в качестве катализатора из этих "кирпичиков" выстраиваются искомые молекулы.

"Это очень важная работа. Она впервые предлагает сценарий, по которому практически все необходимые строительные блоки для жизни могут быть собраны в одних геологических условиях", – прокомментировал публикацию молекулярный биолог Главного массачусетского госпиталя в Бостоне и эксперт по происхождению жизни Джек Шостак.

А вот другой специалист по происхождению жизни, биохимик Университетского колледжа в Лондоне Ник Лейн уверен, что хотя авторы исследования и продемонстрировали "согласованный набор идей", их работа "не имеет ничего общего с современной биохимией". "Геохимический контекст этих процессов просто невероятен, потому что предполагает очень высокие концентрации цианидов. Но у нас нет никаких доказательств в пользу их существования", – заявил Лейн, добавив, что конструировать сложные метаболитические сети не так уж трудно, но стоит все же помнить о "более реалистичном их окружении".

Источник: PaleoNews

Палеонтологи раскопали в Португалии кладбище древних амфибий, внешне напоминающих саламандр. Эти существа, жившие на заре эры динозавров, по размерам были сопоставимы с небольшими автомобилями.

Об этом говорится в статье шотландских специалистов из Эдинбургского университета, опубликованной в журнале Journal of Vertebrate Paleontology.

Находка была сделана в южной Португалии, где ученые наткнулись на отложения древнего озера. Они извлекли из породы кости по меньшей мере 10 крупных амфибий. Все они погибли, когда озеро пересохло, став братской могилой для своих обитателей. По мнению палеонтологов, в этом месте могут быть захоронены останки еще десятков позвоночных.

Альтернативная реконструкция Metoposaurus algarvensis по Marc Boulay Среди извлеченного материала палеонтологи идентифицировали представителей нового вида метопозаурид – хищных темноспондильных амфибий с плоской головой и сотнями острых зубов, которые обитали в триасовом периоде. Новый вид получил название Metoposaurus algarvensis – его представители достигали в длину около 2 метров.

Метопозауриды, судя по их размерам, стояли на вершине пищевой цепи и играли в экосистемах прошлого роль крокодилов. M. algarvensis жил около 220-230 миллионов лет назад, когда только-только начали появляться динозавры, которые в конце триаса заняли место гигантских амфибий.

Близких родичей M. algarvensis находят по всей Европе, а метопозауриды в целом были распространены в ту эпоху в нижних широтах по всей Земле. По словам авторов статьи, они имели такой же ареал, как их хищные современники, фитозавры, также жившие в воде.

Источник: infox.ru

На протяжении почти двух столетий биологи не могли вычислить предков южноамериканских копытных – уникальной группы млекопитающих, не встречающихся нигде в мире, кроме Южной Америки. Внести ясность в вопрос, смутивший самого Чарльза Дарвина, помогла новейшая технология научных исследований – протеомный анализ.

Macrauchenia patachonica. Реконструкция: Peter Schouten  "Уточнение позиции южноамериканских копытных на родословном древе млекопитающих всегда было серьезной проблемой для палеонтологов, потому что анатомически эти животные представляют собой странную мозаику черт, сближающих их с огромным множеством неродственных видов из разных частей света, – рассказал один из авторов работы, куратор отдела млекопитающих Американского музея естественной истории. – Этим обстоятельством были весьма озадачены и Чарльз Дарвин, и его коллега Ричард Оуэн. Принимая во внимание все эти противоречивые признаки, они так и не могли сказать точно, приходятся южноамериканские копытные родственниками грызунам, слонам или верблюдам".

Расстроенный Дарвин даже назвал эту группу "самыми странными животными из когда-либо найденных". И это понятно, ведь в его времена инструментарий науки был намного беднее современного. Для того, чтобы все-таки вычислить ближайших родственников Meridiungulata, как называются южноамериканские копытные по-латыни, американским палеонтологам пришлось применить протеомный анализ – один из новейших методов исследования, основанный на прочтении ископаемых белковых последовательностей и позволяющий заглянуть в прошлое на срок примерно в 10 раз больший, чем это возможно при секвенировании ДНК.

"Хотя кости этих животных изучают уже более 180 лет, у нас до сих пор не было четкой картины их происхождения. Поэтому мы попытались решить эту проблему, используя древние молекулы ДНК", – вспоминает соавтор исследования Ян Барнс из Американского музея естественной истории. Однако довольно быстро команда исследователей поняла, что древняя ДНК просто не сохранилась в ископаемом материале, ведь теплые и влажные условия Южной Америки совсем не похожи на вечную мерзлоту, откуда обычно палеонтологи добывают образцы для ДНК-анализа.

Решить проблему удалось, когда исследователи приступили к анализу коллагена – белка, способного сохраняться в костях животных на протяжении миллионов лет и в значительно более широком диапазоне условий. Химическая структура аминокислот, составляющих коллаген, в конечном счете определяется специфическими последовательностями, кодирующимися ДНК организма. Поэтому аминокислотные композиции белков у разных видов различаются. Они могут быть проанализированы, а сравнивая между собой разные композиции, можно делать выводы о том, насколько близкими родственниками были разные исследуемые виды.

Коллаген, извлеченный из костей Toxodon platensis и Macrauchenia patachonica, позволил исследователям восстановить примерно 90% белковых последовательностей. Последующий анализ показал, что ближайшими родственниками этих видов были непарнокопытные – группа животных, которая включает в себя современных и ископаемых лошадей, носорогов и тапиров. Молекулярные доказательства также подтвердили предположение некоторых палеонтологов о том, что предки южноамериканских копытных мигрировали из Северной Америки более 60 миллионов лет назад – вероятно, сразу после массового вымирания динозавров.

Источник: PaleoNews