Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Эволюции


Новости Эволюции (145)

Предки современных людей возникли в результате контактов нескольких изолированных групп древних людей, живших в разных уголках Африки. Это укрепляет позиции набирающей популярность теории африканских "садов Эдема",  заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Trends in Ecology and Evolution.

120718"Эволюция человека одновременно протекала в разных уголках Африки, и мы являемся потомками сразу нескольких народов. И, соответственно, наша культура тоже происходит из множества источников. Для того чтобы понимать историю появления человечества, нам нужно изучать весь Африканский континент в целом", — рассказывает Элеанор Шерри (Eleanor Scerri) из  Оксфорда (Великобритания).

До недавнего времени антропологи и палеонтологи считали,  что современный человек, Homo sapiens, возник в Восточной Африке примерно 200 тысяч лет назад, через несколько сотен тысяч лет после разделения предков неандертальцев и кроманьонцев. Первые люди, как показывали раскопки, проникли на Ближний Восток примерно 70 тысяч лет назад, а в Европу — около 45 тысяч лет назад.

С другой стороны, находки последних лет и генетические исследования говорят о том, что люди могли покинуть Африку гораздо раньше, как минимум 130 тысяч лет назад, и контактировать с неандертальцами на протяжении долгого времени. В подтверждение этого ученые недавно нашли в Марокко останки Homo sapiens, живших в Африке примерно 300 тысяч лет назад. 

Более того, на роль прародины человечества сегодня также претендует и Южная Африка, в пещерах которой ученые недавно нашли кроманьонские орудия труда возрастом в 150 тысяч лет и останки Homo naledi, потенциальных предков человека, живших в пещере Наледи около 330 тысяч лет назад. Все это заставляет многих ученых сегодня считать, что человечество возникло не в какой-то конкретной точке Африки, а в результате взаимодействия нескольких групп древних людей, живших в разных ее уголках.

Шерри и ее коллеги нашли новые подтверждения этой идеи, теории африканских "садов Эдема",  изучая все следы древних людей, живших в разных уголках Африки в последние 300 тысяч лет, в том числе их орудия труда, останки, "ископаемую" ДНК и т. д.

Все эти факторы, как отмечает Шерри, говорят о том, что Африку в то время населяло сразу несколько изолированных популяций древних людей, претендовавших на роль возможных предков кроманьонцев  и современных Homo sapiens. В пользу этого говорят различия в манере изготовления орудий труда, небольшие расхождения в их анатомии и облике, а также наборы мелких мутаций в их ДНК.

К примеру, Homo sapiens из Марокко обладали более вытянутым черепом, чем остальные древние люди, а их "кузены" из южноафриканской пещеры Флорисбад имели необычно крупное лицо и толстый затылок. И те и другие кроманьонцы изготовляли сложные, но совершенно разные орудия труда и предпочитали использовать разные пигменты и украшения, а их геномы совершенно не похожи друг на друга.

Как эти группы людей стали изолированными и как они встретились потом, ученые пока не знают. При этом они предполагают, что и то и другое связано с двумя факторами в их жизни — небольшими размерами популяций предков Homo sapiens и изменчивостью климата Африки, из-за которой Сахара и многие другие пустыни, неприступные для древних людей, периодически становились зелеными и плодородными равнинами.


Источник: РИА Новости


 

Миллиарды лет животные обходились без шеи. Но когда древним рыбам пришлось выбраться на сушу, строение их тела сильно изменилось. Удлинился позвоночник, голова приобрела подвижность, органы чувств могли воспринять больше информации. Все это привело к развитию большого, сложного мозга.

040718Летом 2014 года в Университете Макгилл (Канада) биологи под руководством Эмили Станден (Emily Standen) наблюдали за сенегальскими многоперами (Polypterus senegalus). Эти небольшие рыбы обитают в пресноводных водоемах Западной и Центральной Африки, но способны дышать воздухом и ходить по земле. Специально для опыта ученые вырастили многоперов на суше и наблюдали, как менялись их анатомия и поведение.

Оказалось, что "сухопутные" рыбы передвигались по земле быстрее и эффективнее, чем их рожденные в воде собратья. Они ставили свои плавники максимально близко к телу — в 3,5 раза ближе обычного, а головы поднимали в полтора раза выше, чем в воде.

Скелет их вытянулся, а связки в грудной клетке окрепли, усилив поддержку тела во время ходьбы. Связи туловища с головой, наоборот, ослабли, и шейный отдел позвоночника стал подвижнее.

Первая шея в истории

То же самое происходило и с древними рыбами, вышедшими из воды, уверены ученые.

Лопастеперая рыба тиктаалик (Tiktaalik roseae), чьи ископаемые останки обнаружили в 2004 году в канадской Арктике, использовала плавники не только для плавания, но и для хождения по земле. Череп у нее был укороченный и приплюснутый, а голова отделена от пояса передних конечностей.

"Открытое нами существо стирало грань между этими двумя группами животных (рыбами и наземными позвоночными. — Прим. ред.). Как рыба, оно было покрыто чешуей и имело перепончатые плавники. Но обладало плоской, как у позвоночных, головой, кроме того, у него была шея. Внутри передней пары его плавников находились кости, соответствующие плечевой, локтевой и лучевой и даже некоторым костям запястья. Эти кости были, к тому же, соединены суставами: перед нами была рыба с плечевым, локтевым и лучезапястным суставами!" — пишет в книге "Внутренняя рыба" американский палеонтолог Нил Шубин, один из первооткрывателей тиктаалика.

Дышишь — значит охотишься

Первая зарегистрированная в истории животного мира шея принадлежала тиктаалику, который жил в конце девонского периода, примерно 375 миллионов лет назад. Однако возможность формирования этой части тела возникла несколько раньше, около 400 миллионов лет назад, когда в организме древних рыб образовался новый орган дыхания — легкие.

У животных, дышащих только жабрами, скелет плавника крепится к поясу конечности, который соединен со скелетом жаберной крышки. Рыбы дышат, синхронизируя движения жаберной крышки и грудных плавников, но это ограничивает движения головы.

У тиктаалика костей жаберной крышки почти не осталось, поэтому он мог относительно свободно двигать головой. Утратившее функциональность сочленение остатков жаберной крышки постепенно смещалось внутрь черепа, превращаясь понемногу в крошечные слуховые косточки — предшественники среднего уха человека.

Так могли выглядеть древние рыбы тиктаалики в представлении Нила ШубинаТак могли выглядеть древние рыбы тиктаалики в представлении Нила ШубинаНовоприобретенная шея позволяла тиктаалику и первым амфибиям, например ихтиостегам (Ichthyostega), охотиться, отмечают российские палеонтологи Александр Марков и Елена Наймарк в книге "Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий". Благодаря шее животные, выслеживая добычу, могли прижимать голову к земле. Сегодня так же делает обитатель мангровых зарослей илистый прыгун (Periophthalmus), умеющий дышать под водой и на земле.

Нервное разнообразие

Полностью у древних лопастеперых рыб и первых амфибий голова от плечевого пояса не отделилась. Биологи отмечают, что за глотание и подвижность передних конечностей у них отвечал один и тот же нерв. Причем с шейным нервным сплетением не связанный.

У рептилий, птиц и млекопитающих шея заметно удлинилась. У млекопитающих насчитывалось до семи шейных позвонков, у динозавров — больше, например у эласмозавра Albertonectes — 76. Это привело к обособлению подъязычного нерва, плечевого и шейного нервных сплетений и, как следствие, — к большему разнообразию движений.

Кстати, благодаря развитым шейным позвонкам рептилии оказались эволюционно успешнее амфибий и потеснили их. В голове сосредоточились главные органы захватывания пищи — челюсти, нападения и защиты — зубы, восприятия внешних впечатлений — глаза, уши, нос.

Удлинение шеи повлияло и на расположение внутренних органов: сердце отдалилось от головы и опустилось в грудную клетку. Впоследствии у млекопитающих появилась диафрагма — мышца, значительно облегчающая процесс дыхания.

Шея освобождает мозг

Шея, отделившая голову от туловища, сыграла важную роль и в эволюции человеческого мозга, утверждает группа американских нейробиологов под руководством Роберта Бейкера (Robert Baker) из Лангонского медицинского центра при Университете Нью-Йорка. Они изучали анатомию современных лучеперых и древних лопастеперых рыб, анализировали геномы и пришли к выводу, что группа мотонейронов, управляющих передними конечностями, которые древние рыбы использовали в качестве лап, "переехала" из головного мозга в спинной. Вот почему руки, передние лапы и крылья современных позвоночных отделены от головы и расположены ниже шеи.

Авторы работы отмечают, что на суше лопастеперые рыбы и их потомки столкнулись с новыми вызовами: с одной стороны, приходилось преодолевать гравитацию (в водной среде сила тяготения компенсируется выталкивающей силой), с другой — перед ними открылась невиданная ранее свобода движений. Все это потребовало от мозга новых ресурсов и большего контроля.

"Шея позволила улучшить маневренность и ловкость в наземных и воздушных средах. Это нововведение в области биомеханики развивалось рука об руку с изменениями нервной системы, контролирующей наши конечности", — говорится в статье.

Кроме того, как полагает Малколм Макивер (Malcolm MacIver), невролог из Северо-Западного университета (США), новая среда обитания давала древним животным намного больше информации, что способствовало формированию более сложного сознания и возникновению комплексного планирования. Первые наземные позвоночные охотились спонтанно, но со временем те из них, кто смог выйти за рамки такого "реактивного" режима и научились мыслить стратегически, получили эволюционное преимущество.


Источник: РИА Новости


 

Самые ранние позвоночные Земли, которые могли передвигаться по суше на четырёх лапах, обитали не в пресноводных озерах или реках. Вместо этого эти существа, появившиеся около 375 миллионов лет назад, жили в солоноватых водах дельты реки или эстуария – однорукавного (в отличие от дельты) воронкообразного устья реки, расширяющегося в сторону моря, сообщают исследователи из Университета Лиона (Франция) в журнале Nature.

020618 cg tetrapod featРанние четвероногие, такие как ихтиостега (Ichthyostega) и акантостега (Acanthostega), были переходным звеном между лопастепёрыми рыбами и наземными позвоночными: у них были ноги, а также жабры и хвосты, что позволяло им передвигаться как по суше, так и в воде. Новое исследование, проведенное палеонтологом Жаном Гедертом (Jean Goedert) из Университета Лиона и его коллегами, предполагает, что эти животные также могли переносить резкие изменения солености воды, обнаруженные, например, в устье реки – в месте, где река впадает в море.

Исследователи проанализировали изотопы серы и кислорода – формы этих элементов с одинаковым количеством протонов, но разной массы – в окаменелых костях 51 древнего четвероногого, найденного в Гренландии и в Китае. По сравнению с пресной водой, морская вода имеет более высокое соотношение изотопа серы-34 относительно серы-32. В исследуемых образцах проявлялся повышенный уровень серы-34, сообщают исследователи, предполагая, что существа хотя бы некоторое время проводили в морской воде. Но изотопный анализ кислорода показал, что пресная вода также присутствовала в среде, в которой обитали древние амфибии. 

Результаты ставят под сомнение устоявшуюся теорию о том, что самые ранние тетраподы вышли на земли из пресноводных вод, таких как реки или озера. В 1929 году первые ископаемые Ichthyostega были обнаружены в слоях красного песчаника в восточной Гренландии. Эта осадочная порода которая раньше считалась пресноводным отложением. Но позже были найдены окаменелости тетрапод, которые эволюционно были связаны с известными морскими видами – это дело основания полагать, что первые "ходоки", возможно, жили в более соленых водах, чем считалось ранее. 

Исследователи говорят, что способность приспосабливаться к средам с равным уровнем солености помогла четвероногим - группе, которая включает в себя сегодняшних амфибий, рептилий и млекопитающих - выжить во время массового вымирания обитателей океана, которое произошло к концу девонского периода около 359 миллионов лет назад.


Источник: Научная Россия


 

Благодаря современным методам исследования и новым открытиям палеонтология многое прояснила в эволюции летающих живых существ. Птерозавры, ихтиорнисы, энанциорнисы, микрорапторы сотни миллионов лет царили в воздушном пространстве, но в итоге уступили место птицам. РИА Новости рассказывает о древней истории крылатых созданий и о том, кто мог быть предком птиц.

А был ли предок?

Мезозойский микрорапторМезозойский микрорапторПалеонтологи шутят: посмотрите на птицу — это же летающий динозавр. Действительно, между современными пернатыми и вымершими мезозойскими ящерами много общего: опора на задние лапы, сходство чешуи и перьев, освоение воздушной среды. Это дало основания ученым еще в конце XIX века предположить, что динозавры и есть предки птиц. Тем более что в те времена уже нашли переходную форму между двумя группами существ — археоптерикса. 

Он обитал на территории современной Германии 150 миллионов лет назад. Длинные передние лапы, хвост, вытянутая морда, похожая на клюв, а главное — оперение, однозначно указывали на родство археоптерикса с птицами. Проблема в том, что первые веерохвостые, к которым принадлежат настоящие птицы, появились спустя почти 90 миллионов лет. Каким образом они "получились" из археоптерикса, оставалось загадкой.

К тому же, в отличие от птиц, древние пернатые не обладали машущим полетом — анатомия не позволяла. Максимум, на что они были способны, — планировать от ветки к ветке, о чем говорит устройство мозга, известное ученым по томографии костей черепа. 

Чтобы летать как птицы, нужны облегченный скелет, крепкие кости, сильное крепление мышц, поднимающих крыло, специфические оперение и строение задних лап, веерообразный хвост. Археоптерикс всего этого был лишен, поскольку, в сущности, представлял собой разновидность динозавра.

Пернатые ящеры

Целое столетие палеонтологи полагали археоптерикса предком птиц, пока не обнаружили других кандидатов. В 1981 году в Аргентине нашли скелеты очень странных существ — пернатых, с крыльями, клювом, опорой на задние лапы. Их назвали энанциорнисами, от греческого "противоптицы". Внешне и образом жизни они напоминали крупных хищных птиц, летали с помощью маха крыла, но обладали многими сходными с динозаврами чертами. Поэтому, вероятно, и вымерли вместе с ящерами примерно 65 миллионов лет назад.

Настоящую революцию в палеонтологии произвели находки на территории китайской провинции Ляонин. Там в 1990-е наткнулись на целое кладбище летающих пернатых динозавров, погребенных слоем вулканического пепла вместе с лесом, где они обитали. Разнообразие было столь велико, что исследователи даже заговорили о динозаврах как птицах, утративших полет.

Среди ископаемых древнего леса обнаружили и примитивных веерохвостых. Это заставило взглянуть на эволюцию птиц по-новому. Например, Евгений Курочкин, один из крупнейших российских специалистов, полагал, что птицы и динозавры — разные эволюционные ветви, отделившиеся от общего пресмыкающегося предка примерно 220 миллионов лет назад.

Почему динозавры не птицы

Динозавры активно осваивали воздушную среду, о чем говорит разнообразие ископаемых форм из провинции Ляонин. Например, конфуциусорнис был беззубым, умел сидеть на ветке, а внешне напоминал фазана. Микрораптор гуи махал всеми четырьмя пернатыми лапами в полете, но, не имея бинокулярного зрения, вряд ли мог точно приземляться. На голове крошечного крылатого анхиорниса красовался хохолок.

Зачатки перьев и пуха обнаружили у синозавроптерикса — двухметрового сухопутного гиганта. Зачем ему понадобился столь необычный кожный покров? Предполагают, что на Земле в начале мезозоя произошло похолодание и эволюция отбирала особей, способных лучше обогреться. Согласно другой гипотезе, перья позволяли холоднокровным рептилиям вести ночной образ жизни.

Ключевым же отличием птиц от динозавров ученые считают миниатюризацию, которая привела к драматическим изменениям внутреннего строения. Передние лапы сильно удлинились, превратившись в крылья. Нижние позвонки срослись в пигостиль, чтобы удерживать хвост, служащий во время полета рулем. Увеличились глаза и мозг — по отношению к размерам тела. Ускорился обмен веществ, чтобы обеспечить энергией для полета. Значит, увеличились почки, выводящие продукты метаболизма.

Кстати, "ужасные ящеры" тоже двигались в сторону уменьшения размеров. Уже археоптерикс был размером с воробья и весом 800 граммов. Подсчитано, что за 50 миллионов лет тераподы, хищные динозавры, уменьшились в 12 раз. И если бы они пережили великое вымирание видов в конце мезозойского периода, то непременно составили бы конкуренцию птицам.


Источник: РИА Новости


 

Палеонтологи из Великобритании нашли свидетельства того, что первые сухопутные растения на Земле появились примерно 500 миллионов назад, то есть на сто миллионов лет раньше, чем давали предыдущие расчеты, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

200218 29176"Появление растений на поверхности Земли радикально изменило ее климат и облик, многократно ускорив эрозию почвы и горных пород и резко уменьшив количество парниковых газов в атмосфере, что привело к похолоданию климата и прочим изменениям. Мы показали, что это произошло в середине кембрийского периода, в то же время, когда появились первые сухопутные животные", — рассказывает Дженнифер Моррис (Jennifer Morris) из Бристольского университета (Великобритания).

Как сегодня считают ученые, первые деревья появились в середине девонского периода, примерно 400 миллионов лет назад. Их появление резко изменило облик всей планеты, сделав ее "зеленой", заполнив ее атмосферу гигантским количеством кислорода, а также породив множество новых видов животных, в том числе сухопутных насекомых, и грибков, питающихся исключительно растительной биомассой.

То, как выглядели эти первые деревья, пока остается загадкой для палеонтологов – известно лишь небольшое число "окаменелых лесов", особого типа отложений этого времени, в которых сохранились полноценные стволы и корневые системы этих деревьев, оказавшиеся под землей благодаря извержениям пепла или лавы. Их изучение показывает, что это были очень причудливые объекты, у которых роль листьев исполняла особая фотосинтезирующая кора, а внешне они напоминали карликовые деревья современной тундры.

Относительно недавно ученые начали сомневаться в этой идее. К примеру, два  года назад геологи нашли свидетельства того, что первые грибы появились на суше уже 440-460 миллионов лет назад, и они вряд ли могли бы существовать на суше сами по себе, без помощи растений или других источников органики, которой они должны были питаться.

Моррис и ее коллеги показали, что первые примитивные растения появились почти на 100 миллионов лет раньше, чем на то указывают окаменелости, объединив данные раскопок и генетическое древо эволюции самых примитивных растений, существующих сегодня на Земле.

Подобный подход, как объясняют ученые, позволяет ликвидировать главную проблему, которая раньше мешала и генетикам, и палеонтологам вычислить точное время появлений растений – отсутствие каких-либо данных по тому, какие именно представители флоры – сосудистые растения, печеночные или настоящие мхи — появились первыми на Земле.

Ни генетика, ни анализ окаменелостей не могут дать ответ на этот вопрос в одиночку – этому мешает небольшое число известных отпечатков древних растений, а сравнение ДНК говорит в пользу сразу всех трех вариантов происхождения флоры в зависимости от того, какие наборы примитивных растений сравнивали генетики.

Когда Моррис и ее коллеги объединили эти данные, им удалось получить неожиданный ответ на этот вопрос – первыми на Землю вышли мхи и их ближайшие родичи, что произошло примерно 514-506 миллионов лет назад. Первые сосудистые растения, к числу которых относятся все современные и древние деревья, появились на Земле около 440 миллионов лет назад, что примерно на 40 миллионов лет раньше, чем считалось ранее.

Подобные оценки, как объясняют исследователи, в корне меняют всю картину эволюции жизни на Земле. Во-первых, они говорят о том, что животные и растения покинули первичный океан Земли практически одновременно, а не поочередно, как считали палеонтологи раньше. Во-вторых, это открытие указывает на то, что масштабные изменения климата и его похолодание произошло не в каменноугольном периоде, в эпоху максимального процветания флоры, а гораздо раньше.

Все это, как считают Моррис и ее коллеги, следует учитывать при изучении того, как сухопутная флора и фауна влияли на эволюцию друг друга и как их взаимодействия могли приводить к массовым вымираниям и прочим катастрофическим событиям.


Источник:  РИА Новости


 

Сегодня тот факт, что животные нуждаются в кислороде, чтобы жить, кажется очевидной истиной. Но относительный дефицит кислорода в древних океанах Земли помог развитию ранних морских существ, утверждает новое исследование.

241117 000«Кембрийский взрыв» — эволюционный скачок, произошедший около 540 миллионов лет назад и включающий в себя рождение большинства основных групп животных, известных сегодня, сопровождался значительным снижением уровня кислорода, — говорят результаты исследования. Они дают нам более полное представление о том, как именно в глубоком прошлом колебался уровень кислорода в океанах и атмосфере, и как он изменился так, чтобы эволюция не просто продолжалась, а еще и такими быстрыми (по геологическим меркам) темпами.

Тимоти Лионс, биогеохимик из Калифорнийского университета, Риверсайд, комментируя результаты исследования (в самом исследовании он не участвовал), сказал, что данная работа показывает, что времена с низким уровнем кислорода, можно сказать, «зарядили насос» для эволюции животных.

Сегодня, в зависимости от района, типичные поверхностные океанские воды состоят из 5,4-8 миллилитров растворенного кислорода на каждый литр морской воды. Но воды с низким уровнем (или почти отсутствующем) кислорода существуют — это так называемые «зоны минимального кислорода» (ЗМК). Таковыми являются некоторые места в восточной части Тихого океана. Там обитают мелкие животные, такие как нематоды и некоторые адаптировавшиеся к подобным условиям рыбы. Концентрации кислорода в этих районах могут составлять лишь около 1% от уровня поверхностных вод.

Лионс поясняет, что в некоторые древние эпохи, согласно другим недавним работам по океанической химии, морские животные жили в мирах с очень низким содержанием кислорода, и большая часть океана в эти периоды времени, вероятно, была как в современных ЗМК.

Палеонтологи Рейчел Вуд из Эдинбургского университета и Дуглас Эрвин из Смитсоновского института Национального музея естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия, решили изучить, как животное царство реагирует на эти низкие уровни кислорода. Они рассмотрели, как, исходя из летописи окаменелостей и из генетических данных, колебания концентрации кислорода коррелируют с появлением новых животных. Исходя из этого, они отметили три этапа, в которых кислород сначала опускался до критически низкой отметки, а затем снова поднимался, что приводило к увеличению животного разнообразия.

В древнейшей эволюционной истории животных, в период между 635 и 540 миллионами лет назад, в океане был повсеместно низкий уровень кислорода. В последующий, кембрийский период, начавшийся около 540 миллионов лет назад, появилось больше насыщенных кислородом вод. В это же время у животных появляются такие ключевые черты как сердце, центральная нервная система, пищеварительная система, а также скелет и конечности. По мере того, как уровни кислорода становились более высокими, группы с этими чертами размножались активнее, заполняя летопись окаменелостей тем, что теперь именуется «кембрийским взрывом». Но еще до самого взрыва, во время аноксических фаз, возникало много морфологической новизны, — объясняет Эрвин. Вероятно, это были маленькие и мягкотелые животные, которые существовали на обочине древних экосистем и которые практически не оставили никаких следов окаменелостей.

То же самое произошло в двух других, более поздних периодах. В конце кембрия океаны лишились кислорода на период от 3 миллионов до 4 миллионов лет. После такой «кислородной диеты», животная жизнь снова начала процветать, уже в так называемой ордовикской радиации. В течение этого периода произошло разрастание основных групп животных. Вуд замечает, что в этот период происходит увеличение разнообразия кораллов и губок.

Затем, около 252 миллионов лет назад, еще одно аноксическое событие привело к пермь триасовому вымиранию, самому большому массовому вымиранию в истории. Однако, по его окончанию, летопись окаменелостей снова показывает нам новые коралловые и губчатые виды, и животных — ихтиозавров, вымерших дельфиноподобных морских рептилий. Эти новые формы, вероятно, появлялись во времена с низким содержанием кислорода. Восстановление же уровня кислорода позволило им крайне быстро и успешно расплодиться, сообщают исследователи в «Биологических обзорах».

Ученые говорят, что результаты исследования не делают аноксию благоприятной для современных экосистем. Но в очень долгих временных масштабах это может привести к эволюции. «Раньше мы думали, что для того, чтобы дать эволюции совершить скачок, нужен пороговый уровень кислорода», — говорит Карл Симпсон, палеобиолог из Университета Колорадо в Боулдере, который не принимал участия в работе. «Но новое исследование говорит о том, что животный мир может диверсифицироваться и при крайне низком содержании кислорода».

Пока остается неизвестным, как именно времена с низким содержанием кислорода приводили к эволюции животных. Возможно, аноксия просто убивала более крупных и доминирующих животных, оставляя место для более мелких, давая последним захватить власть. Ответ непонятен, но, как объясняет Вуд, изучение того, как животные развиваются в современных ЗМК, может пролить некоторый свет.


Источник: PaleoNews.ru


Генетики нашли новые доказательства того, что примитивные зубы у самых далеких предков человека могли возникнуть в результате мутаций в генах, связанных с формированием чешуи у рыб, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

211117 1509213485"Чешуя современной рыбы выглядит совсем не так, как кожный покров их далеких предков. Он был больше похож по своей структуре на зубы, и его следы остались лишь у некоторых древнейших обитателей морей Земли, таких как акулы и скаты. Если провести по коже акулы рукой, то вы сразу поймете, насколько она твердая из-за множества кожных зубов. Не зря в древности ее использовали как наждачную бумагу", — рассказывает Эндрю Гиллис (Andrew Gillis) из Кембриджского университета (Великобритания).

Первые рыбы, появившиеся на Земле примерно 500 миллионов лет назад, были в целом похожи на своих современных потомков, за исключением двух черт анатомии – у них не было ни настоящих челюстей, ни зубов. Как сегодня считают ученые, челюсти появились у примитивных рыб значительно позже, 410-380 миллионов лет назад, в результате превращения одной из жаберных дуг в новое "хватательное" приспособление.

Как именно возникли зубы, пока не понятно, и ученые ведут ожесточенные споры насчет того, какая часть тела древних рыб могла их породить, а также того, возникли ли они одновременно с челюстями или появились гораздо позже. Небольшое число окаменелостей девонского периода, известных сегодня, позволяет вести подобные дебаты практически бесконечно, так как "железных" аргументов в пользу той или другой теории пока нет.

Гиллис и его коллеги попытались найти ответ на этот вопрос не в древнем прошлом Земли, а в ее настоящем, наблюдая за тем, как формируется зародыш ежового ската (Leucoraja erinacea) и как возникают "заготовки" его будущих зубов и чешуи.

Проводя этот эксперимент, ученые руководствовались простым соображением – если настоящие и кожные зубы скатов имеют общие "корни", то тогда они должны формироваться из одного и того же типа зародышевых клеток. Если же это не так, то тогда они будут возникать в разных частях эмбриона, что укажет на то, что зубы возникли каким-то другим путем.

Для раскрытия этой тайны ученые ввели в клетки эмбриона особый набор светящихся молекул, присоединяющихся к жирам и белкам в стенках клетки, что позволило им следить за тем, куда попадали их потомки и как они развивались по мере роста малька. Дополнительно биологи наблюдали за активностью гена FoxD3, управляющего ростом клеток-прародителей зубов.

Эти наблюдения показали, что и зубы, и чешуя ската формируются из одного и того же источника – так называемого нервного гребня, особой ткани зародыша, окружающей будущий спинной и головной мозг. Клетки нервного гребня, как объясняют ученые, обладают высокой мобильностью и они могут проникать фактически во все регионы эмбриона по мере его развития.

"Клетки нервного гребня играют ключевую роль в развитии зубов у млекопитающих. Наши эксперименты указывают на глубинную эволюционную связь между примитивной чешуей древних рыб и зубами современных животных и людей", — заключает генетик.


Источник:  РИА Новости


 

 

Ученые выяснили, что млекопитающие перешли от ночного к дневному образу жизни после вымирания динозавров. Получается, именно из-за угрозы со стороны динозавров наши далекие предки десятки миллионов лет боялись показаться на свет божий.

071117 79882b53313Об этом говорится в статье израильских ученых из университета Тель-Авива, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

Давно известно, что общий предок современных млекопитающих, включая человека, был мелким ночным зверьком. Это наложило отпечаток на всех его потомков: так, практически у всех ныне живущих млекопитающих диаметр роговицы соответствует ночному типу зрения, даже если они активны днем. Развитое обоняние и наличие вибрисс (чувствительных волосков) у млекопитающих также свидетельствует, что их предкам когда-то приходилось жить впотьмах.

Авторы статьи решили выяснить, когда же млекопитающие впервые освоили экологическую нишу дневных животных. Для этого они проанализировали два альтернативных родословных древа млекопитающих, построенных по итогам изучения 2415 современных видов.

Оказалось, что комбинировать ночной и дневной образ жизни млекопитающие стали еще в конце мелового периода. Но первые по-настоящему дневные млекопитающие возникли только в кайнозое, после вымирания динозавров.

В первых рядах на свет божий вышли предки высших приматов - это произошло 52-53 млн лет назад. Интересно, что среди современных млекопитающих только у приматов глаз полностью перестроился с ночного на дневной образ жизни.

«Мы были очень удивлены, обнаружив сильную корреляцию между исчезновением динозавров и появлением дневной активности млекопитающих, но этот результат был подтвержден независимо сразу несколькими методами анализа», -- говорит Рой Маор, соавтор статьи.

Получается, в мезозое существовало как бы две смены, дневная, когда были активны динозавры, и ночная, когда были активны млекопитающие. И пока давление со стороны динозавров не исчезло, млекопитающие не могли изменить ритм своей суточной активности.

 


 

Источник: infox.ru


 

 

Ученые нашли на востоке Китая необычные останки динозавра, раскрывшие историю появления клюва у этих древних рептилий и предков птиц, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

КлювКлюв"За всю историю планеты динозавры и их родичи теряли все зубы и приобретали клюв или похожие на него структуры как минимум семь раз. Мы хорошо знаем, как формируются клюв у современных птиц, однако пока нет общепринятых представлений о том, как они могли приобрести их в ходе эволюции", — рассказывает Синь Сюй (Xing Xu) из Института палеонтологии позвоночных КАН в Пекине.

Причиной разногласий среди ученых является то, что пока не понятно, зачем динозаврам, особенно родственникам птиц и мелким хищникам, нужен был клюв. Часть палеонтологов считает, что клюв появился по диетическим причинам – он помогал ящерам и будущим птицам лучше перемалывать твердую пищу и стабилизировал их череп при попытке захватить добычу. Другие ученые не согласны с подобной точкой зрения и считают, что клюв возник для облегчения массы тела и приспособления к полету.

Почему ученые не могут понять, какая из этих теорий верна? Дело в том, что за последние 20 лет им не удавалось найти ни одной "переходной" окаменелости, которая бы имела и некий аналог клюва, и рудиментарные зубы. Более того, генетические опыты по созданию "курицезавра" показывают, что предки современных птиц потеряли зубы и приобрели клюв одновременно, что еще больше затрудняет раскрытие секрета его появления.

Сюй и его коллеги приблизились к ответу на этот вопрос, сравнивая устройство тела древней птицы-сапеорниса (Sapeornis), найденной на востоке Китая относительно недавно, и нескольких двуногих динозавров-овирапторов, обладавших мощным клювом и обитавших на территории КНР и Узбекистана.

Проводя этот анализ, ученые обратили внимание на необычное устройство челюстей овиратора вида Caenagnathasia, чьи останки были найдены в пустыне Кызылкум примерно 20 лет назад. Это существо является одним из самых небольших овирапторов в истории Земли и считается сегодня предком нескольких самых причудливых динозавров, таких как четырехметровый "цыпленок из ада", Anzu wyliei.

Просветив их при помощи томографа, ученые обнаружили в основании клюва этого ящера особые борозды и ямки, внутри которых формировались рудиментарные зубы. Совершив это открытие, ученые проверили, имеются ли подобные "ямки" в челюстях сапеорниса. Оказалось, что они присутствуют и в клюве древней птицы, что указало на возможный механизм потери зубов предками птиц и "клюворотых" динозавров.

Как считают ученые, и предки пернатых, и ящеры избавились от зубов не сразу – изначально ими обладали молодые особи, у которых они затем постепенно выпадали по мере взросления и перехода на новую диету. Примером этого может служить динозавр Limusaurus inextricabilis, имевший подобные "молочные зубы" в детстве, останки которого Сюй и его коллеги нашли в прошлом году.

Впоследствии зубы начали исчезать еще до рождения птенцов и детенышей, и все это, как считают ученые, указывает на то, что птицы и ящеры потеряли зубы и приобрели клюв по "гастрономическим" причинам, из-за перехода на новую диету и в новые экологические ниши. Постепенный отказ от зубов помог им пережить этот переход и адаптироваться к новой жизни.

Что интересно, "прародителем" клюва может выступать особый роговой зуб, который детеныши динозавров и птенцы современных пернатых используют для того, чтобы выбраться из яйца в момент своего появления на свет. Когда динозавры и птицы начали терять зубы, этот зуб начал разрастаться, в конечном итоге превратившись в клюв и прочие роговые структуры, характерные для современных пернатых и последних динозавров Земли.


Источник: РИА Новости


 

Биологи подтвердили теорию эволюции Дарвина и нашли интересный эволюционный механизм, объясняющий, почему многие виды животных, такие как воробьи или колибри, остаются маленькими и не вырастают до размеров гусей и орлов, говорится в статье, опубликованной в журнале Evolution.

190917 1505058693"Мы впервые попытались провести искусственный отбор среди птиц, живущих на воле. Оказалось, что для каждого вида есть свой идеальный размер тела, помогающий птицам пережить зиму и не стать жертвой хищников летом", — рассказывает Хенрик Йенсен (Henrik Jensen) из Норвежского технологического университета в Тронхейме.

Одна из главных загадок животного мира — почему все виды животных не эволюционируют в сторону укрупнения размеров при отсутствии естественных врагов или при наличии достаточного количества пищи и других ресурсов. Тем не менее сегодня мы не видим мышей, достигших размеров слона, или воробьев, выросших до габаритов гуся. Многие противники эволюционной теории используют этот парадокс в качестве "доказательства" ее неправоты.

Йенсен и его коллеги, манипулируя эволюцией трех популяций воробьев, живущих на островах Вега, Лека и Хестмона, нашли очень простое и логичное объяснение того, почему воробьи и прочие мелкие птицы остаются небольшими даже на современной Земле, где их существование фактически гарантируется человечеком. Эти острова, как отмечают ученые, практически изолированы друг от друга и других клочков суши, и воробьи мигрируют между ними крайне редко, что позволило провести эксперимент.

На каждом из этих островов биологи попытались повернуть эволюцию птиц в нужную сторону, меняя условия их обитания. К примеру, на Веге они поставили цель уменьшить размеры воробьев, а на острове Лека — спровоцировать их увеличение.

Для чистоты эксперимента и его ускорения ученые выловили всех особей "неправильных" размеров и отправили их в южную часть Норвегии, где они прожили примерно десять лет, до завершения первой части опытов по "искусственной эволюции".

Через три года после начала опытов команда Йенсена начала фиксировать первые его результаты. Как и предсказывала теория эволюции, размеры действительно начали уменьшаться или увеличиваться в соответствии с искусственно заданными условиями обитания.

Добившись этого, ученые проверили, что произойдет, если убрать эти ограничения и вернуть популяции птиц в "естественное состояние". Примерно через шесть лет почти все следы искусственного отбора исчезли — "гигантские" воробьи с острова Лека заметно уменьшились в размерах, а их миниатюрные сородичи с Веги стали крупнее.

Как считают ученые, столь быстрое возвращение популяций птиц к тем размерам, которыми они обладали до начала эксперимента, говорит о том, что существует некий идеальный размер тела для каждого вида птиц и животных, максимально приспособленный для выживания в тех конкретных условиях, где обитает их популяция.

К примеру, большим воробьям проще выжить зимой, однако они будут более уязвимыми для атак хищников летом, а маленькие особи будут чаще умирать от переохлаждения и недостатка пищи осенью и в зимние месяцы. Подобные наборы плюсов и минусов больших и малых размеров, как считают ученые, есть для каждого вида животных, что объясняет, почему Земля до сих пор не заселена гигантами или лилипутами, заключают норвежские биологи.


Источник:  РИА Новости


Страница 1 из 11

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Чтобы обмануть паука, хищный клоп использует «дымовую завесу»

10-09-2011 Просмотров:6616 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Чтобы обмануть паука, хищный клоп использует «дымовую завесу»

Клоп-хищнец Stenolemus bituberus питается пауками-кругопрядами, бесстрашно заходя в паутинные сети. А чтобы жертва не сбежала раньше времени, клоп принимает меры предосторожности, используя порывы ветра и тем маскируя свои перемещения по...

Генетики составили карту человеческих различий

04-02-2011 Просмотров:8570 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Генетики составили карту человеческих различий

От малых различий в геномах разных людей исследователи перешли к большим. Они проанализировали более 28 тысяч хромосомных перестроек, нашли слабые места в геноме и связали некоторые перестройки с наследственными болезнями. Генетики...

Ученые разгадали главную "женскую" загадку человеческого генома

19-07-2016 Просмотров:4067 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые разгадали главную "женскую" загадку человеческого генома

Генетики выяснили, как "лишняя" женская Х-хромосома сворачивается в так называемое тельце Барра и остается неактивной в организме здоровых женщин и самок млекопитающих, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Люди и все другие виды млекопитающих обладают ХY-системой определения пола – у мужчин...

Наши предки жили на зыбкой почве

06-03-2011 Просмотров:8979 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Наши предки жили на зыбкой почве

Древние предпочитали селиться в местах, которые имеют нечто общее с современными Неаполем, Сан-Франциско и Стамбулом, кои располагаются в зонах активных тектонических разломов, где высок риск землетрясения, извержения вулканов или того и другого вместе. Пещеры...

Надсемейство (лат. superfamilia)

24-09-2012 Просмотров:6420 Словарь Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Надсеме́йство (лат. superfamilia) — один из производных рангов иерархической классификации в биологической систематике. В иерархии систематических категорий надсемейство стоит ниже отряда (порядка) и выше семейства.     Примеры: семейства бабочек парусников (Papilionidae...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.