Ученые выяснили, что приматы способны издавать контрастные гласные звуки — ключевой элемент человеческой речи. Это значит, что наши предки могли начать говорить намного раньше, чем предполагалось. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Традиционно считается, что речь у наших предков появилась примерно 200 тысяч лет назад. Это связывается с уникальной способностью анатомически современных людей произносить контрастные гласные звуки благодаря более низкому, по сравнению с другими приматами, расположению гортани.

С конца 1960-х годов в исследованиях по развитию речи преобладала теория, согласно которой удлинение голосового тракта в результате спуска гортани было первым шагом в возникновении речи. После того, как предки человека стали ходить на двух ногах, голова сместилась назад, заняв место прямо над позвоночным столбом, а гортань опустилась вниз.

Изменение положения гортани привело к образованию более длинной полости, называемой глоткой, которая отвечает за увеличение диапазона и четкости производимых звуков. Так как у других приматов такой глотки нет, делался вывод, что они неспособны воспроизводить звуки, характерные для полноценной речи.

Ученые из Франции, Канады и США во главе с Луи-Жаном Боэ (Louis-Jean Boë) из Университета Гренобль Альпы провели подробный анализ публикаций, в которых исследуются особенности поведения и голосового общения приматов, и сделали вывод, что низкое положение гортани не является необходимым для возникновения речи анатомическим элементом. Специфические артикуляционные способности приматов, по мнению авторов, вполне позволяют им создавать похожую на человеческую голосовую систему протогласных.

Авторы построили схематическую историю развития вокализации у приматов и рассмотрели элементы ее эволюции, необходимые для возникновения речи, после чего сделали три главных вывода.

Во-первых, низкое расположение гортани не является исключительной особенностью человека. Во-вторых, для получения контрастных артикулированных гласных звуков не требуется низкого положения гортани. В-третьих, современные нечеловекообразные приматы способны производить контрастные звуки, не обладая опущенной гортанью.

Выводы исследования опровергают главные доводы теории гортанного происхождения речи, отодвигая возможность ее зарождения на 20 миллионов лет назад.

"Теперь, не привязываясь к факту появления опущенной гортани, мы можем рассматривать самые различные гипотезы возникновения языка без ограничения во времени, — приводятся в пресс-релизе журнала Science слова Луи-Жана Боэ. — И хотя речь несомненно способствовала передаче знаний, теперь непонятно, стоит ли ее рассматривать как главный двигатель раннего когнитивного развития".

Источник: РИА Новости

Палеонтологи обнаружили в Египте окаменелости древнего кита-протоцетида возрастом 35 миллионов лет, который мог жить и в воде, и на суше. Подробное описание находки приводится в журнале PLOS ONE.

Древний кит протоцетусВ середине эоцена — геологической эпохи, которая началась 56 и закончилась 33,9 миллиона лет назад, произошел переход от наземных предков китов к современным видам, проживающим в океане.

Некоторое время на Земле существовали переходные виды, которые еще не утратили конечности, позволяющие им передвигаться по суше, но уже хорошо плавали. Одной из таких форм были протоцетиды — древние киты-амфибии, остатки которых находят в Африке, Азии и Америке.

В 2007 году американские палеонтологи из Мичиганского университета обнаружили ранее неизвестный и самый молодой вид протоцетов — Aegicetus gehennae. Окаменелые кости двух особей были обнаружены в месте Вади-Аль-Хитан в Западной пустыне Египта, или "Долине китов", которая является объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО, известным многочисленными находками хорошо сохранившихся скелетов доисторических китов.

Авторам при содействии египетских и саудовских коллег удалось восстановить две трети костей одного из скелетов и на основе этого описать морфологию и особенности образа жизни древнего животного.

Реконструированный скелет, по мнению ученых, принадлежал самцу длиной около 3,7 метра и весом почти 900 килограмм. По словам руководителя исследования Филиппа Джингериха (Philip Gingerich), Aegicetus хорошо плавал, совершая волнообразные движения средней частью туловища и хвостом, подобно тому, как плавают сегодня крокодилы. По форме тела он был похож на других китов того времени, например на базилозавра.

Исследователи предполагают, что волнообразный стиль плавания представляет собой переходную стадию между способом плавания ранних китов-амфибий, которые гребли лапами с перепонки и современными китами, использующими для плавания главным образом хвост.

Aegicetus — самый поздний обнаруженный протоцетид, и теперь ученые могут восстановить всю цепочку эволюции эоценовых китов.

"Ранние протоцетидные киты, жившие 47–41 миллионов лет назад, были пловцами, использующими лапы. Позже киты начали пользоваться хвостом, — приводятся в пресс-релизе университета слова профессора Джингериха. — Недавно обнаруженный ископаемый кит Aegicetus был промежуточным звеном и по времени жизни, и по форме, так как наряду с лапами уже имел больший и мощный позвоночный столб, заканчивающийся хвостом".

По сравнению с ранними китами, Aegicetus имеет более удлиненное тело и хвост, а также значительно редуцированные задние конечности, у которых отсутствовала прочная связь с позвоночником. Все это говорит о том, что он проводил больше времени в воде, чем на суше.

Ученые построили модели, имитирующие развитие популяции неандертальцев и пришли к выводу, что для объяснения вымирания этой ветви рода Homo не нужны никакие дополнительные факторы. Неандертальцы могли исчезнуть в силу простых демографических причин. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS ONE.

Неандертальцы исчезли около 40 тысяч лет назад, примерно в то же самое время, когда анатомически современные люди начали мигрировать из Африки на Ближний Восток и в Европу. Считается, что последние были более приспособленными и успешнее конкурировали с неандертальцами в борьбе за ресурсы. К тому же климатические изменения вынудили неандертальцев покинуть северные районы Европы и мигрировать на юг и юго-восток, в районы, уже занятые современными людьми.

Голландские ученые под руководством Криста Ваесена (Krist Vaesen) из Эйнховенского технологического университета теоретически доказали, что для объяснения исчезновения популяции неандертальцев совсем не обязательно привлекать в качестве основного аргумента конкуренцию со стороны современных людей.

Результаты генетических исследований свидетельствуют о том, что численность популяций неандертальцев еще до прихода в Европу современных людей была очень небольшой — не превышала 4000 особей. При этом они были разделены на множество небольших групп, проживающих удаленно друг от друга.

Авторы разработали популяционные модели для имитации развития популяций неандертальцев численностью 50, 100, 500, 1000 или 5000 особей на протяжении десяти тысяч лет. В качестве примера группового и семейного поведения ученые использовали современные небольшие изолированные группы охотников-собирателей.

Результаты показали, что для вырождения таких малых популяций достаточно внутренних демографических факторов, таких как инбридинг (близкородственное скрещивание), эффект Алли — снижение выживаемости индивидов при сокращении численности популяции и влияние ежегодных случайных колебаний рождаемости, смертности и соотношения полов.

При этом инбридинг является решающим фактором вырождения только для самой маленькой популяции, эффект Алли уже способен вызвать вымирание в популяциях до 1000 особей, а оба фактора в сочетании со случайными демографическими колебаниями вполне могли стать причиной упадка популяции в несколько тысяч особей.

Исследователи никак не учитывали в моделях давление со стороны современных людей, которое могло еще больше усилить факторы инбридинга и эффекта Алли.

Авторы считают, что исчезновение неандертальцев было связано только с малочисленностью их популяции. Даже если бы они были идентичны современным людям в своих когнитивных, социальных и культурных чертах, и даже в отсутствие межвидовой конкуренции, неандертальцы неизбежно столкнулись бы с риском вымирания.

Источник: РИА Новости

Новые находки палеонтологов в Южной Америке указывают на то, что первые 70 миллионов лет своего развития змеи обладали задними конечностями. Подробное описание приведено в журнале Science Advances.

Так в представлении одного из авторов исследования выглядел наджаш — вымерший вид змей с задними конечностямиЗмеи представляют собой один из самых интересных примеров адаптации тела позвоночных к специфическим условиям проживания и питания. Ученые в течение длительного времени пытаются восстановить цепочку эволюционных изменений, превративших ящериц в змей. Главные из них — удлинение тела, потеря конечностей и появление гибкого черепа. Два первых изменения, очевидно, были связаны с адаптацией к жизни в норах, последнее — с возможностью заглатывать крупную пищу.

Сложности изучения этой группы позвоночных связаны с тем, что окаменелости древних видов, переходных между ящерицами и змеями, встречаются крайне редко.

Ученые из Аргентины, США, Канады и Австралии сообщают об обнаружении сразу восьми черепов и трех фрагментов скелета с задними конечностями меловой змеи Najash rionegrina, или наджаш. Окаменелости найдены в породах формации Канделерос в аргентинской провинции Рио-Негро. Их возраст составляет около 90 миллионов лет.

Для подробного анализа анатомии черепов ученые выполнили стандартные исследования с помощью световой микроскопии, а также компьютерную томографию (КТ) с высоким разрешением.

"Змеи, как известно, не имеют конечностей, но есть и безногие ящерицы, — приводятся в пресс-релизе Университета Флиндерса слова одного из авторов исследования Алессандро Пальчи (Alessandro Palci). — Что действительно отличает змей, так это их очень подвижный череп, который позволяет им проглатывать крупные предметы-жертвы. В течение долгого времени нам не хватало подробной информации о переходе от относительно жесткого черепа ящерицы к супергибкому черепу змей".

Обилие полученного материала позволило исследователям построить трехмерную модель черепа наджаша и изучить его в мельчайших деталях.

"У наджаша самый полный сохранившийся череп из всех древних змей, и это дает огромное количество новой информации о том, как развивалась голова змеи. Некоторые суставы у него уже гибкие, как у современных змей, а некоторые еще нет. Его среднее ухо — промежуточное между ящерицами и змеями, а развитые скулы скорее напоминают череп ящериц, чем змей", — говорит Алессандро Пальчи.

Новые данные, полученные в ходе исследования, позволили ученым построить эволюционное дерево змей, исходя из того, что первые 70 миллионов лет своего развития змеи обладали небольшими, но идеально сформированными задними лапами.

"Пример наджаша показывает, что змеи постепенно эволюционировали от ящериц, как и предсказывал Дарвин, — отмечает еще один автор исследования Майк Ли (Michael S. Y. Lee) из Университета Флиндерса. — Но эти примитивные змеи с маленькими ногами были не просто переходным этапом. У них был очень успешный план тела, который сохранялся на протяжении многих миллионов лет и позволял его обладателю существовать как в наземной, так и в водной среде".

Бушмены НамибииЛюди современного типа Нomo sapiens sapiens появились около двухсот тысяч лет назад на территории впадины Макгадикгади на северо-востоке Ботсваны. К такому выводу пришла международная группа ученых, проанализировав митохондриальные геномы 198 живущих ныне африканцев. Это вызвало бурные споры среди специалистов, ведь на звание колыбели человечества претендует по крайней мере еще одна страна. РИА Новости разбиралось, где корни Нomo sapiens sapiens и как ученые пытаются определить их вероятную родину.

Источник: РИА Новости

Ученые выяснили, что лишайники намного моложе, чем думали раньше. Они появились на земле позже растений. Результаты исследования опубликованы в журнале Geobiology.

Лишайник OphioparmaЛишайники — это симбиотические сообщества грибов с микроскопическими зелеными водорослями или цианобактериями, живущие по принципу единого организма. Они могут расти на голых камнях, постепенно разрушая их и способствуя образованию почвы, необходимой для жизни растениям, обладающим корнями — так называемым сосудистым растениям.

Руководствуясь этой очевидной логической последовательностью событий, наблюдаемой в повседневной жизни, ученые традиционно считали, что и в эволюционной истории развития жизни на Земле лишайники предшествовали сосудистым растениям, первые представители которых появились на суше в середине палеозоя.

Поверхность нашей планеты в то время представляла собой безжизненную скалистую пустыню, лишенную почвы, и ученые думали, что лишайники были одними из первых организмов, проникших на сушу из воды, изменивших атмосферу планеты и проложивших путь для современных растений.

Результаты нового исследования ДНК водорослей и грибов, образующих лишайники, которое провели американские и немецкие ученые, показывают, что это не так.

"Первое, что вырастает на голых скалах, — это лишайники, а вслед за ними появляются растения, — приводятся в пресс-релизе Чикагского полевого музея слова руководителя исследования Мэтью Нельсена (Matthew P. Nelsen). — Люди думали, что и древняя колонизация суши происходила по тому же сценарию. Но мы видим, что лишайники на самом деле появились позже, чем растения".

Все достоверно известные ископаемые остатки лишайников моложе, чем самые древние находки сложных растений. Однако это обычно объясняется плохой сохранности лишайников в горных породах, а также невозможность однозначно отнести к симбиотическим сообществам обнаруживаемые в древних отложениях следы грибов, водорослей и бактерий.

Поэтому ученые пошли другим путем. Они решили с помощью генетических методов выяснить, когда возникли тесные отношения между этими биологическими группами. Они изучили эволюционную историю грибов аскомицетов и зеленых водорослей, часто слагающими лишайники.

Оказалось, что признаки симбиоза у исследуемых групп появились значительно позже, чем на суше распространились сосудистые растения.

"Лишайники не так стары, как мы думали. Они не покрывали сушу задолго до того, как на ней появились растения и животные. Это более молодой вид симбиоза, — говорит Нельсен. — Это похоже на чувство, которое испытываешь, когда узнаешь подлинную историю своей семьи в результате ДНК анализа предков. Наше представление о ранней эволюции сложных экосистем на Земле полностью поменялось".

Источник: РИА Новости

Черепа древних млекопитающих продемонстрировали, что вскоре после гибели динозавров размеры тела животных стали быстро расти и увеличились в сотню раз.

Некоторые из черепов древних млекопитающих, найденных в Корал-Блаффс в Колорадо / ©HHMI Tangled Bank Studios Бассейн Денвера в американском штате Колорадо включает обширное местонахождение древних окаменелостей Корал-Блаффс (Corral Bluffs), занимающее около 27 квадратных километров. Здесь собрана уникальная последовательность останков животных и растений, живших в течение первого миллиона лет после мел-палеогенового вымирания, которое погубило нелетавших динозавров и завершило 150 миллионов лет их доминирования на Земле.

За последние годы палеонтологи из Денверского музея природы и науки раскопали здесь более 7000 окаменелостей, в том числе 16 видов ранних млекопитающих. В общей сложности ученые нашли 40 черепов животных — такую находку можно назвать удивительной удачей. Она позволила проследить за стремительными (на эволюционных масштабах времени) изменениями, через которые прошли наши древние предки, занимая освободившиеся после динозавров ниши. Об этом Тайлер Лайсон (Tyler Lyson) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в журнале Science.

Между 66 и 65 миллионами лет назад планета и биосфера восстанавливались после катастрофического удара астероида и запущенного им массового вымирания. Раскопки в Корал-Блаффс показали, что в растительном мире поначалу доминировали сравнительно простые биоценозы папоротников и пальм, которые лишь постепенно сменились сложными лесами. Параллельно этому млекопитающие — прежде крошечные, узкоспециализированные ночные животные — стали изменяться и увеличиваться в размерах.

Среди млекопитающих, переживших вымирание, нет животных крупнее крысы и тяжелее 500 граммов. Однако в слоях, датированных всего лишь 100 тысячами лет позднее, появляются уже млекопитающие с енота и весом до шести килограммов. Крупных хищников все еще не было, а растительность уже набирала достаточную силу и разнообразие, так что через 300 тысяч лет можно обнаружить млекопитающих массой уже в 25-30 килограммов. Наконец, в отложениях, относящихся к 700 тысячам лет после вымирания, появляются животные массой в 50 килограммов, такие как эоконодоны. Менее чем за миллион лет размеры млекопитающих увеличились в сотню раз.

Источник: PaleoNews

Ученые из университета Париж-юг в ходе исследования доказали невозможность существования каких-либо бактерий в долине Даллол в Эфиопии.

Специалисты отмечают, что наличие воды на поверхности планеты, как правило, используется в качестве критерия для определения возможной обитаемости.

"Однако проведенное исследование подтверждает, что даже на Земле есть лишенные всякой жизни места, несмотря на наличие в них воды", — приводит слова ученых журнал Nature Ecology & Evolution.

Как отмечается в исследовании, вода в озерах этой вулканической долины очень соленая и насыщенная магнием, поэтому ее температура достигает 108 градусов Цельсия. По мнению ученых, любая живая клетка не способна существовать в подобных условиях.

Тем не менее специалистам удалось обнаружить жизнь неподалеку от долины — это преимущественно одноклеточные археи.

Источник: РИА Новости

Свидетельства такого поведения ученые наблюдали как у древних существ, так и у современных.

Очередь из трилобитовНайденные в Марокко отпечатки тел примитивных членистоногих существ — трилобитов — указали на то, что те умели координировать свои действия с сородичами, организуя своеобразные «очереди» уже 480 млн лет назад. О том, что это открытие означает с точки зрения эволюции, палеонтологи рассказали на страницах научного журнала Scientific Reports.

«Отпечатки этих трилобитов показывают, что коллективные формы поведения появились среди членистоногих неожиданно рано, еще в начале палеозойской эры. Скорее всего, они помогали этим незрячим животным или быстрее достигать нерестилища, или выживать в опасной среде, коллективно избегая штормов или источники токсинов», — пишут исследователи.

Многие виды животных за миллионы лет эволюции выработали удивительно сложные стратегии поведения, которые они могут менять на ходу в зависимости от текущей ситуации. К примеру, многие перелетные птицы могут не только летать в форме клина или линии при движении на зимовье, но и «рассыпаться» по местности, если они сталкиваются с хищниками. Аналогичным образом ведут себя многие рыбы, а дельфины научились противодействовать этому, выработав уникальные групповые тактики охоты, которые позволяют им координировать свои действия.

В последние годы ученые открыли множество новых примеров подобного биологического «коллективизма» среди самых неожиданных представителей живого мира, которые раньше считались убежденными «волками-одиночками». В их число вошли осы, различные виды кукушек, которые объединяются в своеобразную «пернатую мафию», а также летучие мыши-вампиры, помогающие друг другу выживать при недостатке пищи.

Жан Ваннье из Лионского университета (Франция) и его коллеги, проводя раскопки на территории современного Марокко, выяснили, что подобные формы поведения были характерны даже для самых древних форм членистоногих животных.

Здесь залегают породы, которые сформировались в начале ордовикского периода, примерно 480 млн лет назад. В это время Земля только начала восстанавливаться после первого крупного вымирания многоклеточной жизни, которое случилось в конце кембрийской эпохи. Примерно в это же время началась так называемая Великая ордовикская радиация, период, в ходе которого видовое разнообразие морских беспозвоночных резко выросло, а устройство их тела заметно усложнилось.

Рождение сложности

Ваннье и его коллеги предполагают, что они открыли одно из проявлений этого процесса сверхбыстрой эволюции животных, найдя крайне необычные отпечатки трилобитов вида Ampyx priscus. Эти небольшие членистоногие существа были разбросаны в пласте, где их нашли, отнюдь не случайным образом. Трилобиты были сосредоточены в небольших группах, которые по форме были похожи на прямые или кривые линии. Иными словами, трилобиты были выстроились в своеобразные «очереди», в которых они двигались «гуськом» друг за другом.

В прошлом, по словам авторов статьи, ученые уже находили подобные группы древних беспозвоночных, однако они считали, что те были сбиты в кучу уже после смерти благодаря особой форме дна моря и характеру течений.

Открытие множества подобных «линий» из трилобитов, для которых характерна примерно одинаковая форма, и которые при этом разбросаны по разным участкам древнего дна моря, заставило ученых усомниться в этом. Палеонтологи предполагают, что трилобиты путешествовали вместе и были одновременно погребены под слоем песка или других отложений в результате внезапного удара шторма или какого-то другого катаклизма.

В этом отношении, как отмечают исследователи, марокканские трилобиты напоминают многих современных членистоногих, в том числе гусениц походных шелкопрядов (Thaumetopoeidae), которые выстраиваются в «цепи» и мигрируют с одного растение на другое очень похожим образом, а также некоторые виды морских лангустов. И те и другие беспозвоночные «коллективисты» обмениваются различными химическими сигналами для «общения» с сородичами и синхронизации коллективных действий.

Трилобиты, как предполагают ученые, могли координировать свои миграции не только при помощи химических сигналов, но и длинных «усов» и прочих выростов тела, которые помогали им поддерживать физический контакт друг с другом при движении «очереди». Для чего они это делали, пока не понятно, однако сам факт существования схожих форм коллективного поведения и в далеком прошлом, и сегодня, как считают исследователи, говорит о том, что «коллективизм» играл важную роль в жизни и эволюции древних членистоногих.

Источник: PaleoNews

Китайские ученые расшифровали геном лучеперой рыбы, обитающей в самом глубоком месте Мирового океана — Марианском желобе. Чтобы выдерживать давление, в сотни раз превышающее атмосферное, и полное отсутствие света, ее организм претерпел несколько серьезных изменений на генном уровне за довольно короткое время. Последние экспедиции показали, что в этой бездне живут и даже процветают множество существ.