Малый баклан (лат. Phalacrocorax aristotelis)

Голос Малого баклана

Растения, поедающие растения, — такое возможно на какой-нибудь фантастической планете, в приключенческом романе, в историях про мутантов и экологические катастрофы. Однако статья об этом вышла отнюдь не в развлекательном журнале, а в Nature Communications. Пожирателем растений оказалась некая зелёная водоросль, то есть, строго говоря, тут не растение поедает растение, а водоросль. Однако эта таксономическая оговорка нисколько не умаляет необычность открытия.

«Растительноядная» зелёная водоросль Chlamydomonas reinhardtii (фото авторов работы)До сих пор считалось, что способностью разлагать целлюлозу обладают бактерии, грибы и некоторые черви: все они используют растительный материал как ресурс углерода, необходимого для роста. Растения же, наоборот, получают углерод из неорганического источника — углекислого газа. Точно так же поступают и фотосинтезирующие водоросли: им, как и растениям, для роста нужны только свет, вода и углекислый газ. Но что произойдёт, если углекислого газа станет мало?

Исследователи из Билефельдского университета (Германия) выращивали одноклеточную микроскопическую водоросль Chlamydomonas reinhardtii в условиях недостатка CO₂. Чтобы получить необходимый углерод, водоросль использовала другой ресурс — целлюлозу. Chlamydomonas reinhardtii выделяла специальный фермент, расщепляющий целлюлозу до более простых сахаров, которые затем поглощались. До сих пор никто и не подозревал, что у водорослей есть такая способность. Действительно, зачем одним фотосинтетикам поедать других? Но сейчас, разумеется, этот феномен будет исследоваться самым пристальным образом: вдруг Chlamydomonas reinhardtii не одна такая — и другие водоросли тоже время от времени не прочь перекусить целлюлозой?

Подобные исследования имеют ещё и важное практическое значение. Как известно, производство биотоплива, которое могло бы стать альтернативой нефтяным углеводородам, завязано на переработку растительной целлюлозы. До сих пор целлюлозоразлагающие ферменты получали из грибов, которые, между прочим, сами требовали органики, чтобы расти и размножаться. Водоросли могли бы стать дешёвым конкурентом грибам: расти они могут за счёт фотосинтеза, а способность синтезировать нужные ферменты можно подстегнуть с помощью генноинженерных методов.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

НАСА вынашивает планы доставки на Землю камней и грунта с марсианской поверхности, но самые заманчивые образцы, по мнению некоторых, лежат в пещерах под поверхностью. Дело в том, что анализ материала в земных лабораториях рассматривается как лучший способ поиска признаков жизни, и шансы на их обнаружение выше, если это материал из недр. 

Вход в лавовую трубку, расположенный на южном склоне горы Павлина — древнего вулкана из провинции Фарсида. Диаметр ямы — около 180 м. (Здесь и ниже — снимки зонда Mars Reconnaissance Orbiter.)«Нет, я очень заинтересована и в поверхностных образцах, но хочется сразу получить более загадочный материал из лавовой трубки», — признаётся, например, Пенни Бостон из Института горного дела и техники штата Нью-Мексико (США). Подобные образования — следы древнего вулканизма — весьма распространены на Красной планете. «Я, наверное, могла бы наскрести несколько сотен примеров и думаю, что цифры будут только расти, поскольку интерес к этим структурам увеличивается, — отмечает специалист. — Это прекрасные ловушки для материала, свидетельствующего о климатических условиях прежних эпох».

Ну, по крайней мере на Земле происходит именно так: в лавовые трубки попадают летучие вещества вроде воды. «Кто знает, а вдруг на Марсе есть замёрзшие тела — большие или маленькие. Заранее никогда не знаешь», — фантазирует г-жа Бостон. Кроме того, там, в глубине, вдали от холодной, сухой, облучённой поверхности жизнь теоретически может скрываться и сегодня.

Специалисты полагают, что этот жёлоб образовался на месте лавовой трубки.Исследование даже поверхности другой планеты — задача более чем сложная, что уж тут говорить о попытке копнуть поглубже. Для начала надо умудриться посадить аппарат совсем близко к пещере. За последние годы НАСА сделало в этом направлении большой шаг вперёд. Потенциальная посадочная площадка «Викинга» в 1976 году представляла собой эллипс 62 на 174 км, а у Curiosity, севшего этим августом, — всего 6 на 19 км. Но это всё ещё очень много.

Сама работа в пещере потребует технических новшеств. Ровер-спелеолог должен быть более автономной машиной, чем нынешние марсоходы, ведь толща породы над ним серьёзно ухудшит связь с Землёй. Следовательно, необходимо уметь самостоятельно составлять карты подземелий и выбирать маршруты.

Спуск и выход из лавовой трубки при этом останутся опасными манёврами. Попасть в пещеру можно в том месте, где её свод обрушился, но это способно привести к обвалу, который повредит ценное оборудование. Поэтому на недавней конференции НАСА по передовым концепциям Ред Уитекер из Университета Карнеги — Меллона (США) предложил спустить в дыру верёвку, по которой в лавовую трубку проникнет робот-эквилибрист (или, если угодно, робот-паук). Г-н Уитекер и его группа уже работают над прототипом в рамках проекта Spelunker, направленного на изучение лунных пещер.

Г-жа Бостон выражает уверенность, что на Марсе подобные машины окажутся лет через двадцать. Между прочим, соответствующие технологии пригодятся и на Земле — в виде автономных роботов-спасателей, например. Кроме того, тем самым будет проложена дорога созданию обитаемых баз на Красной планете, ведь лавовые трубки — прекрасные кандидаты, поэтому их в любом случае придётся проверять на безопасность и наличие жизни, которая может навредить человеку и которой может навредить человек.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Бельгийские учёные выяснили, что паразит, нередко встречающийся у паучих, решает, сколько сыновей и дочерей появится на свет у мохнатых родительниц.

Ранее влияние бактерии на пол потомства хозяев находили у насекомых, клещей и изопод, но никогда у пауков (фото Fotogalerie Arachnida) Вольбахия (Wolbachia) уже «освоила» почти две три видов насекомых. Из поколения в поколение бактерия передаётся через яйца, соответственно ей выгодно, чтобы у вида-хозяина появлялось как можно больше самок.

Исследователи университета Гента (Universiteit Gent) изучали пауков вида Oedothorax gibbosus и обнаружили, что инфицированные вольбахией самки производят на свет больше женских особей, нежели здоровые паучихи. Когда биологи вылечили будущих мамаш антибиотиками, ситуация изменилась: соотношение полов стало таким же, как и в контрольной группе.

Бельгийцы подозревают, что вольбахия также причастна к девственному размножению O. gibbosus (фото Fotogalerie Arachnida) В статье, вышедшей в журнале BMC Evolutionary Biology, учёные делают вывод, что именно вольбахия контролирует пол будущего потомства. Скорее всего, бактерия уничтожает самцов ещё до рождения. По этой причине кладки, в которых доминируют самки, оказываются меньше остальных.

Хохлатый баклан (лат. Phalacrocorax aristotelis)

Голос Хохлатого баклана

Большой баклан (лат. Phalacrocorax carbo)

Голос Большого баклана

Необычные биологические часы, отсчитывающие 24-часовые интервалы, выявили в эритроцитах и клетках водорослей британские учёные. Получается, что суточные ритмы присутствуют даже там, где нет ДНК и активных генов.

Биоритмы регулируют суточную и сезонную активность организмов. Они управляют гормональным фоном и циклами сна-бодрствования людей, миграцией птиц и насекомых, ростом растений (иллюстрация Cambridge University) Первую часть исследования, результаты которого опубликованы в статье в Nature, провели биологи из Кембриджа (University of Cambridge). Они выделили красные клетки крови, сохранили их в темноте и при температуре человеческого тела.

В течение нескольких дней учёные измеряли уровень биохимических маркеров – белков пероксиредоксинов. Оказалось, что их производство проходит 24-часовой цикл.

Отметим, что у эритроцитов, в отличие от большинства клеток организма, нет ядра и как следствие ДНК. То есть прежние представления исследователей о биологических часах организмов были не совсем верными. Ранее считалось, что циркадные ритмы регулируются генами, то есть существуют там, где есть активная ДНК. Между тем, упомянутые выше белки присутствуют практически во всех известных науке организмах.

Биологи решили продолжить работу. Подключив к исследованию учёных из университета Эдинбурга (University of Edinburgh) и Океанологической обсерватории Баньюльса (Observatoire Océanologique) они проверили «поведение» пероксиредоксинов в организме морских водорослей. Открытие удивило многих: оказалось, что и у них присутствует схожий пероксиродоксиновый 24-часовой цикл. Причём часики «тикали» даже в темноте (в отсутствие света геном водорослей инактивируется).

Получается, что биологические часы функционируют в самых разных организмах на протяжении миллиардов лет.

Источник: MEMBRANA

Четыре научные группы практически одновременно представили черновые варианты расшифровки генетических последовательностей красного огненного муравья Solenopsis invicta, аргентинского муравья Linepithema humile, бородатого муравья-жнеца Pogonomyrmex barbatus и муравья-листореза Atta cephalotes.

Pogonomyrmex barbatus (фото Joseph Berger) Три статьи ([1], [2], [3]) будут опубликованы в одном из ближайших выпусков журнала Proceedings of the National Academy of Sciences. Четвёртая работа, посвящённая Atta cephalotes, появится 10 февраля в издании PLoS Genetics.

Публикация расшифрованных геномов должна, как надеются учёные, помочь в борьбе с опасными инвазивными видами насекомых, к которым относятся Solenopsis  invicta и Linepithema humile. Здесь обязательно понадобятся данные о генах, обеспечивающих муравьям прекрасно развитое обоняние, и такая информация уже начинает поступать. Самым развитым в этом плане оказался аргентинский муравей: при рассмотрении 16 344 его генов исследователи выделили сразу 367 генов обонятельных рецепторов (к примеру, у медоносной пчелы их «всего» 174). За вкусовые рецепторы у Linepithema humile отвечают 116 генов (у пчелы — 10).

Генетики также пытаются понять, как можно нарушить социальную структуру колонии членистоногих и лишить их возможности нормально размножаться. В новых работах показано, что у муравьёв действует уже известный специалистам механизм определения роли насекомого в сообществе — метилирование ДНК.

Сейчас учёные приступают к сравнению геномов, в котором участвуют и две последовательности, расшифрованные в августе прошлого года и принадлежащие муравьям Harpegnathos saltator и Camponotus floridanus

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

На лесистых склонах Анд проживает сумчатая лягушка Гюнтера интересной особенностью которой являются зубы на верхней и нижней челюстях. Предполагается, что в течении эволюции 230 млн лет назад, лягушки полностью потеряли зубы на нижней челюсти.

Подробнее...

 Проживающая на лесистых склонах Анд в Колумбии  Эквадоре древесная сумчатая лягушка Гюнтера – существо исключительное, так как в отличие от всех своих сородичей имеет зубы не только на верхней, но и на нижней челюсти. Эта аномалия, разобранная в новом исследовании, послужила великолепным примером фокусов эволюции с обращением изменений вспять.

Крылья, ноги… главное — зубы! (Фото Luis A. Coloma / PUCE.) Джон Винс (John Wiens) и его коллеги из университета Стони Брук заинтересовались, когда предки сумчатой лягушки обрели нижние зубы. Вычислить это было важно, поскольку лягушки в целом потеряли этот элемент давным-давно. А по текущим представлениям природа не слишком охотно отыгрывает изменение черт назад.

Авторы работы при помощи новых статистических методов объединили данные о развитии лягушек, полученные при анализе окаменелых останков и ДНК множества современных амфибий. По словам Винса, оказалось, что лягушки потеряли зубы на нижней челюсти более 230 миллионов лет назад, но они вновь появились у Gastrotheca guentheri в течение последних 20 миллионов лет. (Детали расчётов раскрывает статья в журнале Evolution.)

«Сложные анатомические черты, которые эволюционно были потеряны, могут повторно развиваться, даже после того как отсутствовали сотни миллионов лет», — приводит BBC слова Джона.

Выходит, при необходимости эволюция может изобрести для вида какое угодно вооружение (вспомним поразительные зубы "крококота" и "левиафана"), в том числе — сотворить заново.

Анализ южноамериканской лягушки — подкоп под закон необратимости Долло (Dollo’s law), гласящий, что структура или орган, утраченные в ходе эволюции, уже не вернутся в данной линии животных (то есть статистически это крайне маловероятно).

Впрочем, возврат зубов — не столько подкоп, сколько лазейка, указывающая способ обхода правила. Ведь на верхней челюсти зубы у лягушек никуда не исчезали, а значит, у этих земноводных в принципе имеются гены, необходимые для выращивания зубов. Всё, что нужно было лягушке Гюнтера, — как-то распространить действие нужных фрагментов ДНК на нижнюю челюсть.

По мнению Винса, этот механизм возврата морфологических черт может использоваться и в других случаях, например при восстановлении утраченных пальцев у какой-либо эволюционной линии ящериц.

Источник: MEMBRANA