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


Новости Эволюции (135)

Ленивцы отличаются от прочих млекопитающих в первую очередь тем, что их шея содержит самое большое среди представителей этой группы число позвонков. А у ламантинов ситуация другая — число их шейных позвонков минимально среди млекопитающих. Любопытно, что оба этих приспособления связаны с медлительностью данных животных.

ЛенивецЛенивецУ всех млекопитающих число шейных позвонков одинаковое: что у жирафа, что у мыши, что у человека — у всех ровно по семь позвонков. Впрочем, не бывает правил без исключений. У одного представителя фауны — ленивца — шейных позвонков больше, чем у остальных млекопитающих.

Птицы, рептилии и амфибии могут иметь разное количество позвонков. У лебедя, например, их от 22 до 25. С млекопитающими другая история: дополнительные позвонки, внезапно "выросшие" на стадии эмбриона, повышают риск мертворождения, а если зверушка родилась живой, ей грозит рак или проблемы с нервной системой.

А вот ленивцам прекрасно живется с "неправильным" количеством позвонков. Причем у каждого семейства этих зверей их количество разное: у двупалых ленивцев (Choloepus) шейных позвонков бывает от пяти до семи, а у трехпалых (Bradypus) — по восемь или девять. У отдельных экземпляров из этого семейства бывает даже по 10 шейных позвонков. И ничего — живут, не жалуются.

Во время формирования позвоночник млекопитающих проходит несколько стадий: позвонки окостеневают сначала в грудном отделе, а затем в шейном. В случае с ленивцами окостенение начинается сразу и в грудном отделе, и нескольких примыкающих к нему безреберных позвонках, которые обычно относят к шейным, хотя, исходя из особенностей формирования их было бы правильнее считать грудными. Кроме того, на одном-двух последних шейных позвонках сохранились рудиментарные ребра, правда, не доходящие до грудины.

Почему так получилось — это давняя загадка. Еще до публикации знаменитой теории эволюции Чарльза Дарвина среди зоологов возникали горячие дискуссии на эту тему. Однако объяснить этот факт не смог даже такой блестящий специалист по сравнительной анатомии как Жорж Кювье. По правде сказать, ученые до сих пор точно не знают, почему в процессе эволюции у ленивцев вдруг аномально удлинилась шея. Однако некоторые гипотезы, пытающиеся объяснить данный феномен, тем не менее, есть.

Скелет ленивца

Согласно одной из версий, увеличение количества шейных позвонков могло быть вызвано произвольной мутацией гомеозисных генов, (которые также называют Hox-генами) которые контролируют раннее развитие организма и отвечают за дифференцировку тканей и закладку органов у зародыша. Правда, в таком случае изменения должны касаться не только позвоночника, но и остальных органов. И, кроме того, логично предположить, что раз данная мутация была поддержана естественным отборам, то, следовательно, мутант получил от нее какую-то выгоду. Но какую?Скелет ленивцаСкелет ленивца

То, что изменение коснулось многих внутренних органов, блестяще подтверждается данными биологов, исследовавших внутреннее строение ленивцев. Известно, что у Bradypus имеется ассиметрия ребер, искривление трахеи, сращивание позвонков и окостенение таза. Несомненно, все это является следствием увеличения количества позвонков. Куда сложнее ответить на вопрос — для чего ленивцам потребовалось так уродовать себя? Видимо, это объясняется какими-то особенностями их образа жизни.

Представитель Нидерландского центра по биоразнообразию доктор Галис говорит, что единственное, что спасает ленивцев от всех неприятных последствий, которыми чревата восьми- или девятипозвонковость — это их замедленный метаболизм. Действительно, с точки зрения физиологии эти забавные существа являются скорее рептилиями, нежели млекопитающими. Температура их тела может колебаться от 24 до 33-35°С, то есть практически на 10°С, что является обычным именно для пресмыкающихся, но не для их теплокровных потомков. Именно поэтому часто переваривание порции съеденных листьев может занимать у ленивцев около месяца, а ходить в туалет они могут всего лишь раз в две недели.

Правда, неспешный обмен веществ и пониженная температура защищает этих "рептильных" млекопитающих от ряда заболеваний — таких как рак, например. Однако и неудобств они причиняют немало — в частности, когда температура низкая, то снабжение мышц энергией замедляется, поэтому передвигаться им становится весьма тяжело. Вот тут-то и помогает аномально длинная шея — она позволяет этим медлительным животным поворачивать голову на 270 градусов, отчасти компенсируя, таким образом, ограниченную способность к передвижению: вися на дереве, ленивец, чтобы добраться до свежей листвы, крутит шеей, сам при этом оставаясь на месте. На работу же шейных мышц много энергии тратить не надо.

Ламантин

Справедливости ради стоит добавить, что в царстве млекопитающих есть и еще одно "исключение из позвоночного правила". Это ламантин (Trichechus), огромное водное животное отряда сирен (Sirenia). У ламантинов всего шесть шейных позвонков, которые вдобавок слиты и укорочены. Интересно, что причиной, скорее всего, тоже является образ жизни этого существа.

ЛамантинЛамантинНапомню, что, в отличие от тюленей и моржей, ламантины являются вегетарианцами. Эти медлительные и добродушные существа неторопливо пасутся на водорослевых лугах подобно наземным коровам. Врагов у ламантинов в мире животных практически нет — мало кто сможет справиться со зверем, обладающем столь внушительными размерами (до 5 метров в длину при весе в полтонны), а крупные акулы, которым это было бы под силу, редко посещают мелководья, где обитают эти увальни.

Из-за подобного образа жизни подвижность шеи для этих животных стала не особенно актуальной. А уменьшение ее длины, наоборот, выгодно — в результате такой перестройки ламантины получили возможность приблизить голову к туловищу, что положительно сказалось на общей плавучести организма (тело стало по форме близко к овалу, а эта форма наиболее выгодна для тех, кто парит в толще воды).

Как видите, у некоторых в результате медлительности шея увеличивается, а у некоторых укорачивается. Что и говорить, эволюция иногда парадоксальна.

 


 

Источник: Pravda.ru


 

На территории Китая палеонтологи нашли древнее млекопитающее, чьи слуховые кости в составе стремечка, молоточка и наковальни еще не утратили прямую связь с нижней челюстью. Эта находка наконец-то окончательно подтвердила справедливость предположения о том, что элементы среднего уха наземных позвоночных произошли из костей челюстного аппарата.

Переходная формаНедавно китайские палеонтологи сделали открытие, которое смогло подтвердить справедливость одной старой эволюционной реконструкции, которая, кстати, до сих пор присутствует в большинстве отечественных учебников по зоологии. Им удалось фактически доказать, что кости среднего уха современных наземных позвоночных произошли от челюстных элементов предковых форм. Найденное учеными Поднебесной примитивное млекопитающее, обитавшее примерно 120 миллионов лет тому назад явилось тем самым недостающим переходным звеном, которое так долго искали эволюционисты.

Собственно говоря, кому-то, может быть, подобное открытие покажется смешным — экая невидаль, итак любой школьник знает, откуда у млекопитающих взялось среднее ухо. На самом деле здесь не все так просто. Дело в том, что данная реконструкция, которую многие поколения отечественных учащихся принимало как нечто, уже давно доказанное, на самом деле таковой, строго говоря, не являлось.

Как известно, в науке ни одну теорию или даже гипотезу нельзя принимать на веру, то есть без соответствующих доказательств (именно этим наука отличается от других мировоззренческих систем, например, религии). Однако доказательства часто невозможно предъявить сразу — иногда на то, что бы добыть их, уходят годы или даже десятилетия. Кстати, если речь идет об эволюционных реконструкциях, то в этой области подобный временной разрыв между предположением и окончательным выводом — обычный случай.

До тех пор, пока нет четких доказательств, любая гипотеза принимается учеными в лучшем случае как презумпция (то есть с условием: "данное утверждение считается верным до тех пор, пока не доказано обратное"). В худшем же случае — просто как одна из рабочих версий. Многие известные нынче научные теории и законы существовали в виде презумпций достаточно длительное время (например, между появлением знаменитой теории относительности Эйнштейна и ее первым фактическим доказательством прошло больше десяти лет), а некоторые и поныне являются таковыми (всем известный закон сохранения массы и энергии).

Так вот, реконструкция, выводящая среднее ухо наземных позвоночных из челюстных элементов предковых форм появилась еще в конце XIX — начале XX веков. Ряд биологов, в числе которых были и знаменитые отечественные эволюционисты А. Н. Северцов и И. И. Шмальгаузен сделали подобное предположение, исходя, однако, не из палеонтологических, а из эмбриологических данных. Суть этой гипотезы заключалось в следующем.

Косточек среднего уха (у млекопитающих это стремечко, молоточек и наковальня, а у птиц и рептилий — только стремечко), как известно, нет ни у амфибий, ни у рыб, являющихся предками всех наземных позвоночных. Зато у последних имеется так называемый гиомандибулярный аппарат (комплекс из нескольких костей и хрящей), который осуществлял связь челюстей друг с другом, а также с черепом и жаберными дугами. Однако когда на базе древних рыб возникли первые земноводные, их череп несколько изменился, а жаберный аппарат вообще исчез.

News10a20a2В новом черепе этот гиомандибулярный аппарат утратил прежнюю роль подвеска челюстей. Кроме того, замена жаберного дыхания легочным (и кожным) сопровождалась прекращением деятельности вентиляционного механизма жаберной крышки, которая также редуцировалась за ненадобностью. В итоге, потеряв обе свои прежние функции, рассматриваемый нами элемент черепа также подвергся некоторой редукции.

Однако - поскольку гиомандибулярный аппарат располагался в черепе сбоку от слуховой капсулы и его отростки упирались в стенку последней и в накладные кости височной области черепа, под которыми здесь располагается полость - ему нашлось весьма интересное применение. Дело в том, что при нахождении организма предка всех позвоночных на суше эта полость оказалась заполненной воздухом и ее наружная стенка после редукции жаберной крышки стала относительно тонкой. Предполагается, что она могла вибрировать в ответ на колебания окружающего воздуха, как барабанная перепонка. А гиомандибулярный аппарат, упиравшийся в данную перепонку и в стенку слуховой капсулы, скорее всего, передавал трансформированные колебания воздуха к внутреннему уху. Так этот исходный элемент челюсти функционально превратился в составляющую примитивного среднего уха.

Далее его судьба у разных потомков древних амфибий была различной. У так называемых завроморфных рептилий, которые стали предками современных пресмыкающихся, динозавров и птиц от гиомандибулярного аппарата произошла только одна слуховая кость — стремечко, или слуховой столбик (это было доказано отечественными палеонтологами на примере черепа древней ящерицеподобной рептилии Bashkyroleter mesensis). В принципе этим животным, которые исходно представляли собой засадных хищников и очень медлительных бронированных фитофагов, для которых основным способом получения информации является зрение, дальнейшее усовершенствование слухового аппарата было просто не нужно — оно не несло никаких эволюционныТероморфых выгод.

А вот более активные тероморфные рептилии, от которых впоследствии произошли млекопитающие, добавили к стремечку еще две кости нижней челюсти, функционально связанные с гиомандибулярным аппаратом (проще говоря, он за них цеплялся) — сочленовую и квадратную. В результате тероморфы остались с укороченной нижней челюстью (видимо, именно это потом подвигло их на дифференцировку зубов на резцы, клыки и коренные) и совершенным слуховым аппаратом среднего уха, состоящего из трех "усилителей" — стремечка, молоточка и наковальни. Им такой "радар" был жизненно необходим, поскольку в основном это были сумеречные хищники, привыкшие больше доверять своим ушам, нежели глазам.

По мнению ученых, эти процессы у древних наземных позвоночных происходили в интервале от 270 до 115 миллионов лет назад. Однако долгое время прямых подтверждений из палеонтологической летописи эта схема не имела — исследователи просто не находили останков промежуточных форм. Так что до начал нынешнего века данная гипотеза держалась лишь на данных по развитию зародышей наземных позвоночных — еще в первой половине прошлого века было установлено происхождение из одних и тех же структур зародыша квадратной и суставной костей в челюстях у рептилий и молоточка и наковальни в среднем ухе у млекопитающих.

News10a20a3Однако, как вы сами понимаете, подобное доказательство, строго говоря, не является исчерпывающим — оно позволяет лишь говорить о том, что так могло быть в процессе эволюции, но не о том, что так было на самом деле. Однако недавно китайским палеонтологам удалось добыть более авторитетные доказательства и перевести данную реконструкцию из разряда вероятных в разряд достоверных.

Еще в 2009 году ими был найден зверёк размером с бурундука, получивший название Maotherium asiaticus из группы древних млекопитающих морганукодонов (Morganucodon), которые вымерли, не оставив потомков. Их меккелев хрящ (производная гиомандибулярного аппарата) уже находился в состоянии окостенения, что может свидетельствовать о его грядущей утрате у более поздних видов и развитии на этом месте слуховых косточек. Произошло это 200-125 миллионов лет назад. Такой окостеневший гиомандибулярный аппарат уже был связан со слуховой капсулой и, скорее всего, играл роль "усилителя". Однако сочленовая и квадратная кость у данного животного еще находятся в составе нижней челюсти, хотя остаются с ним связанными.

А вот совсем недавно было найдено еще одно "недостающее звено". В Поднебесной было найдено древнее млекопитающее из рода Liaoconodon. Этот похожий на белку зверек обитал на нашей планете около 120 миллионов лет назад. Так вот, у него меккелев хрящ уже представляет собой настоящую кость (подобную слуховому столбику рептилий) и на найденном образце достаточно хорошо видно, что он служит связующим звеном между слуховой капсулой и квадратной и сочленовой костью, которые уже отделились от нижней челюсти, хотя находятся непосредственно рядом с ней. Как видите, это и есть тот самый промежуточный вариант, существование которого почти сто лет назад предсказал А. Н. Северцов.

"Это первое недвусмысленное доказательство, являющееся переходной формой", — говорит автор находки палеонтолог Цзинь Мэн. По словам ученого, с таким слуховым аппаратом этот зверек обладал уже очень хорошим слухом (по сравнению с рептилиями), чувствительным к высоким частотам, что возможно помогало ему в поиске насекомых в темноте ночного леса (он был активен по ночам, об этом говорят его весьма крупные глаза). Что, кстати, тоже подтверждает одно из вышеупомянутых предположений о причине дальнейшего совершенствования среднего уха у тероморф.

Итак, еще одна палеонтологическая реконструкция пополнилась рядом из промежуточных форм, который доказывает ее корректность. Так что теперь школьники и студенты, читающие об эволюции среднего уха древних позвоночных, могут быть уверены в том, что давным-давно, в юрском, а затем и в раннем меловом периоде все именно так и было…

 


 

Источник: Pravda.ru


 

Генетики выяснили, кто же настоящие предки человека. А также откуда и как взялись они, сами приматы и, собственно, люди. Древо получилось загибистым и ветвистым.

Руконожка мадагаскарская Руконожка мадагаскарская Большая международная команда исследователей из США, Бразилии, Франции и Германии секвенировала фрагменты 54 ядерных генов (34927 пар оснований) от 186 видов приматов. Эти виды принадлежат к 61 роду, что составляет 90% всех живущих на земле родов отряда приматы. В результате ученые составили новое молекулярно-генетическое древо приматов и уточнили многие спорные вопросы их систематики. Они проследили, как приматам удалось достигнуть такого разнообразия (например, лемур совсем не похож на орангутана), как происходило образование новых видов и освоение ими новых территорий. И заодно узнали много нового об эволюции человеческих генов.

Неожиданное родство

Ученые сравнили строение аналогичных участков генома у разных приматов и нашли места точечных мутаций – нуклеотидных замен, выпадения (делеции) фрагментов ДНК и иные хромосомные перестройки. Это позволило им выяснить, кто, когда и от кого произошел. Происхождение всего отряда приматов до сих пор оставалось спорным вопросом. Полина Перельман (Polina Perelman) из National Cancer Institute–Frederick, Frederick, Maryland и ее соавторы показали, что ныне живущие приматы появились примерно 85 млн лет назад от общего предка. По-видимому, это произошло в Азии, где живут наиболее близкие родственники приматов – как ни удивительно, это шерстокрылы. Это древесные млекопитающие, имеющие перепонки между лапами, что позволяет им планировать в прыжке с ветки на ветку наподобие летяг. За ними по близости родства к приматам следуют тупайи.

Обезьяны с разными носами

ТупайяТупайяБиологи уточнили место на эволюционном древе самой примитивной группы приматов – мокроносых обезьян (Strepsirrhini), которых раньше некоторые специалисты относили к полуобезьянам. Гены показали, что они отделились от сухоносых обезьян (Haplorrhini) 87 млн лет назад. А примерно 68,7 млн лет назад мокроносые разделились на две ветви. Одна из них колонизировала остров Мадагаскар, и здесь от общих предков произошли лемуры, индриды и руконожки (современный представитель — руконожка мадагаскарская). Другая ветвь породила семейства лори и галаго. От ветви сухоносых обезьян первыми отделились долгопяты (Tarsius), которых раньше тоже обезьянами не считали. О древности долгопятов свидетельствуют 25 делеций в исследуемых участках генома, накопившихся за время их истории.

Широконосые, или обезьяны Нового света (Platyrrhini) отделились от общего предка с узконосыми обезьянами Старого света (Catarrhini) примерно 43,5 млн лет назад. Открытым остается вопрос, как им удалось завоевать Америку, и повлияли ли на это изменения климата. Но разделение широконосых на отдельные семейства произошло 24,8 млн лет назад в тропических лесах Амазонки. Исследователи уточнили, в какой последовательности и в какое время возникли паукообразные обезьяны, ревуны, цебусы, саймири, мармазетки и тамариски. Они выяснили, какие точечные мутации привели к возникновению ночных обезьян (Aotidae) – единственной группы приматов Нового света, которые перешли к ночному образу жизни.

Среди узконосых обезьян Старого света мартышковые (Cercopithecidae) разделились на подсемейства и роды 18 млн лет назад. Биологи уточнили, когда и как появились колобусы, тонкотелы, павианы, макаки, мандрилы и, собственно, мартышки. Один из самых известных родов – макаки, возник 5,1 млн лет назад.

На вершине дерева

Наконец, гоминоиды (Hominoidea) – высшие узконосые обезьяны, появились примерно 13 млн лет назад. Первыми от них отделилась ветвь гиббонов, затем – ветвь орангутанов. Подсемейство гоминин (Homininae), к которым принадлежат роды горилла, шимпанзе и человек (Gorilla, Pan, Homo), продолжала развиваться дальше. Отделение гориллы не сопровождалось делециями в изучаемых участках ДНК, а отделение шимпанзе от человеческой ветви произошло с участием двух делеций.

Анализ показал относительно недавние генетические изменения у мартышковых и более древние у мокроносых обезьян. Средняя скорость нуклекотидных замен у приматов – 6,163 х 10−4 на точку в миллион лет, но она сильно различается в разных группах. Ученые показали, что у более «продвинутых» узконосых обезьян изменения происходят с меньшей скоростью, чем у широконосых и мокроносых. А самая высокая скорость оказалась у лори и у ночных обезьян. То есть, эволюция приматов от древних к современным замедляется.

Авторы считают, что их результаты имеют практическое значение для человека: «Понимание генетической природы разных заболеваний не может быть полным без знания предыдущей генетической истории».

 


 

Источник: Infox.ru


 

Энтомологи сумели построить эволюционное древо, включающее в себя все известные на сегодня виды двукрылых.

Бескрылое двукрылое — кровососущий паразит рунец овечий (Melophagus ovinus)  (фото Carolina Biological) Бескрылое двукрылое — кровососущий паразит рунец овечий (Melophagus ovinus) (фото Carolina Biological) По словам самих учёных, создана «периодическая таблица мух». Впрочем, сразу скажем, что «мухи» — это общее название огромного отряда двукрылых (Diptera), в который входят всем знакомые домашние мухи, дрозофилы, москиты, комары и многие, многие другие. Степень пластичности этого отряда насекомых поражает: личинки двукрылых можно найти в бензине, в горячих источниках, в ульях пчёл, в жабрах тропических крабов и так далее и тому подобное. Полученное родословное мушиное древо показывает, какими путями шла эволюция этих созданий и как двукрылым удалось распространиться столь широко.

Эволюционно-генетическое древо строили, исходя из самых полных данных по анатомии и генетике видов Diptera, имеющихся на сегодня. Древнейшие из сохранившихся видов имеют причудливую внешность с чрезмерно удлинёнными ногами и крыльями и предпочитают жить вблизи высокогорных источников. Как говорит профессор Брайан Вигман из Университета Северной Каролины (США), двукрылые начали своё наступление из влажных, околоводных мест обитания, занимая постепенно всё более засушливые районы. Необычайная пластичность этой группы позволила её участникам процветать сразу в нескольких эволюционных направлениях.

Эволюционное древо двукрылых (из статьи авторов исследования)Эволюционное древо двукрылых (из статьи авторов исследования)Эволюционное развитие двукрылых отражает вспышки общего видового разнообразия, имевшие место в далёком прошлом. Самыми щедрыми на новые виды двукрылых оказались три периода — 220, 180 и 65 млн лет назад. Когда время динозавров подходило к концу, царями планеты оказались двукрылые и чешуекрылые, то есть мухи и бабочки. В работе энтомологов отмечены моменты, когда мухи крайне резко меняли «стиль и образ жизни»; так, зафиксировано 12 случаев, когда разные виды независимо от других обретали «вкус к крови» и начинали истязать млекопитающих, и 18 случаев, когда мухи теряли крылья, превращаясь в бескрылых паразитов.

Прояснились и некоторые удивительные родственные связи между разными видами. Например, ближайшими родственниками плодовой мушки дрозофилы, с которой связаны ключевые открытия в генетике и молекулярной биологии, оказались два необычных паразита: бескрылая пчелиная вошь, причина недуга по имени браулёз у пчел, и семейство Cryptochetidae, которое используется для контроля над сельскохозяйственными вредителями червецами.

Работа энтомологов опубликована на сайте журнала PNAS.

На сегодня известно 152 000 видов двукрылых, и это не предел: энтомологи постоянно открывают новые виды этих насекомых. Теперь, имея под рукой «периодическую систему двукрылых», будет проще соотносить новые виды с их родственниками, уже известными науке. С двукрылыми связаны не только малярия и сотни других болезней: они являются опылителями и важнейшими редуцентами, организмами-мусорщиками. Понимание эволюционно-родственных взаимосвязей внутри группы поможет нам выработать грамотные способы влияния на этих полезных и опасных насекомых.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Американские биологи подвергли сомнению теорию о том, что «эволюция потакает посредственностям».

Два разных вида черепах — последствия разделяющего отбора:  у общего предка большие и маленькие особи разошлись и  основали по собственному виду. (Фото Tea Lover For Ever.) Два разных вида черепах — последствия разделяющего отбора: у общего предка большие и маленькие особи разошлись и основали по собственному виду. (Фото Tea Lover For Ever.) Считается, что эволюция усредняет: самые успешные с точки зрения естественного отбора особи имеют среднюю величину тела и умеренную скорость развития. Наиболее распространённый пример — новорождённые с завышенным или заниженным весом имеют меньше шансов выжить, чем нормальные («усреднённые») малыши.

Именно таким отбором движется эволюция; случаи выигрыша эволюционной гонки особями, существенно отклонившимися от нормы, редки. На долю разделяющего отбора, когда в выигрыше оказываются «отклонения от нормы», приходятся редкие случаи видообразования: большие и малые особи расходятся и основывают по собственному виду.

В работе биологов-эволюционистов из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле доказывается обратное: больше — значит, лучше. Джоэл Кингсолвер, один из соавторов исследования, говорит, что стабилизирующий отбор, потакающий «посредственностям», не такое уж распространённое явление в эволюции, как принято считать. Учёные проанализировали более сотни видов птиц, ящериц, змей, насекомых и растений; для каждого вида было известно, как менялся внешний облик и поведение в нескольких поколениях, иначе говоря, в каком направлении действовал естественный отбор. Оказалось, что крупные и быстро вырастающие и созревающие акселераты — те, что раньше начинают спариваться, цвести и плодоносить, — имеют бόльшие шансы выжить и оставить потомство.

Правда, тут же перед нами встаёт другой вопрос: если больше означает лучше, то почему мы не живём в мире гигантов? Объяснения этому могут быть следующие: во-первых, не всё то, что хорошо для размножения, хорошо для выживания, и обратно. Например, у рыб ярко окрашенный крупный самец с бóльшим успехом может привлечь как самок, так и хищников. Во-вторых, не всё, что хорошо сегодня, будет столь же благоприятным завтра. Авторы поясняют это на примере вьюрков: птицы с крупным клювом могут есть крупные семена, но если на следующий год уродятся растения с мелкими семенами, большим вьюркам придётся туго: их клюв не в состоянии работать с мелкой пищей. И в-третьих: укрупнение тела не может выходить за рамки разумных пропорций и подчинено «инженерным» соображениям. Например, у летающих насекомых наибольшая эффективность полёта достигается при больших крыльях и маленьком теле.

Впрочем, исследователи признают, что не могут найти препятствий для временной акселерации. Понятно, что именно действует против всеобщего отбора в пользу крупных форм. Но нет ясности с тем, почему мир всё ещё не захвачен быстрорастущими и скороспелыми особями.

Рассмотренная работа опубликована в мартовском номере журнала American Naturalist


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Американские исследователи сумели наглядно продемонстрировать работу   естественного отбора на примере древних лошадей. Эволюция этих животных шла следом за перестройками в рационе, которые происходили во время климатических изменений.

Все мы немножечко лошади, фотограф... (Снимок !.Keesssss.!.)Все мы немножечко лошади, фотограф... (Снимок !.Keesssss.!.)    В теории эволюции часто оказывается невозможным подтвердить гипотезу об эволюционном пути того или иного вида. Это случается, когда все ближайшие родственники изучаемой группы животных давно вымерли. Например, принято считать, что развитие современных лошадей есть классический пример действия естественного отбора. Лошади изменялись вслед за изменениями в питании, то есть переходя в еде с одного вида растительности на другой.

    Эта теория долгое время подтверждалась косвенными   палеонтологическими данными и умозрительными рассуждениями. И вот два исследователя из Нью-Йоркского технологического института, Мэтью   Милбахлер и Никос Солуниас, сумели достоверно показать, как шла эволюция лошадей   в соответствии с изменениями в их рационе.

    Г-да Милбахлер и Солуниас в прямом смысле посмотрели «коню в зубы»   — проанализировали зубы в 6 500 ископаемых останков более чем 70 вымерших видов   лошадей. При этом они исходили из того, что пища оставляет специфические следы  на зубах, которые можно увидеть спустя века. И хотя все лошади были и остаются травоядными, по степени и характеру изношенности зубов можно сказать, какую именно растительную пищу они ели.

    Рацион древних лошадей трансформировался вслед за климатическими   изменениями: с похолоданием животные перешли с плодов и мягкой листвы дождевых лесов на луговые травы. При этом учёные заметили, что поначалу лошади имели зубы, которыми можно было есть мягкие плоды и листву, затем на них стали   оставаться следы жёсткого воздействия нового травянистого рациона. Наконец,  через миллион и более лет зубы перестают сильно изнашиваться и адаптируются к   новому рациону. Важно отметить, что временной разрыв между изменением в рационе и перестройкой зубов соответствует эволюционным масштабам: в ходе естественного отбора появились виды, у которых зубы не изнашивались и были более приспособлены к новой еде.

    Работа опубликована в мартовском номере журнала Science. Один из глобальных принципов теории эволюции и биологии вообще — «Ты то, что ты ешь» — наконец-то получил наглядное доказательство.


Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА


Американские ученые выяснили, что некоторые примитивные морские   беспозвоночные сохранили органы зрения, представляющие собой ранние стадии   эволюции глаза. Таким же образом могли быть устроены глаза у предковых групп,   давших начало позвоночным. Это поставило под сомнение справедливость одного из   самых известных доводов креационистов против эволюции.

Lingula anatinaLingula anatina    Давно известно, что скудность данных, объясняющих   механизм возникновения глаза позвоночных, является типичным аргументом   креационистов — людей, не верящих в то, что современные формы жизни являются   результатом длительной эволюции. Они считают, что столь сложная структура не   могла развиться в результате накопления случайным образом возникающих мутаций.   Еще один довод противников эволюционной теории — отсутствие живых существ,   которые несли бы промежуточные варианты глаза.

    Однако недавно и этот аргумент против   эволюции признан несостоятельным (как, впрочем, и большинство других).   Американские ученые выяснили, что органы зрения некоторых примитивных морских   беспозвоночных представляют собой ранние стадии эволюции глаза. Авторы этого   исследования работали с существом, называющимся Lingula anatina. Это   забавное животное, чем-то напоминающее двустворчатого моллюска, на самом деле   относится к группе плеченогих (Brachiopoda), которые являются близкими   родственниками позвоночных. Как правило, это небольшие животные, которые обитают   в морях и океанах. Они ведут прикрепленный образ жизни, их тело закрыто   двустворчатой раковиной, из-под которой время от времени высовываются   своеобразные "ловчие руки" — изогнутые структуры, покрытые ресничками. С помощью   них плеченогие ловят свою добычу.

    Считается, что эти существа появились на Земле около 500 миллионов лет назад.   Прежде они были весьма многочисленны и являлись основными морскими донными   фильтраторами (сейчас таковыми являются двустворчатые моллюски). Но на рубеже   палеозойской и мезозойской эры (251,4 миллиона лет назад), во время Великого   пермско-триасового вымирания, большая часть этих животных почему-то исчезла   (возможно, их вытеснили двустворчатые моллюски, чей фильтрационный аппарат был   куда более совершенным), и лишь четыре отряда плеченогих дожили до наших дней.

    До сих пор, однако, биология многих видов   плеченогих оставалось неизвестной, поскольку эти животные достаточно плохо   приживаются в морских аквариумах. В частности, ученые не знали, способны ли они   видеть свет. В данном случае исследователей заинтересовали "подозрительные"   темноокрашенные структуры, расположенные на передней и задней частях тела   лингул.

    После серии экспериментов биологи выяснили, что   эти темные пятна состоят из двух нейронов, один из которых способен реагировать   на свет, а второй содержит молекулы пигмента. Обе нервные клетки соединяются с   нервным центром, который, судя по всему, выполняет функции зрительного отдела   мозга позвоночных (по крайней мере, похож по строению). Все это указывает на то,   что данная структура является весьма примитивным органом зрения.

    Чтобы проверить это предположение, ученые решили   выяснить, активны ли в странных нейронах гены фоторецепторов — структур,   необходимых для реакции на изменение освещенности. Оказалось, что эти гены   действительно работают в ядрах данных нейронов. Более того, активность этих   генов начинается в клетках эмбриона, когда он достигает возраста 36 часов и   представляет собой чашеобразный комок клеток. Интересно, что на этой столь   ранней стадии развития у плеченогих еще нет самих нейронов, однако биологи   выяснили, что поверхность личинки буквально целиком и полностью покрыта   маленькими фоторецепторами. Однако зачем они нужны плеченогим в столь раннем   возрасте?

    Дело в том, что личинки брахиопод, в отличие от   взрослых, весьма активны, поскольку именно им приходится расселяться и   захватывать новые местообитания. Эти малыши перемещаются в толще воды при помощи   биения жгутиков. Ученые поставили эксперимент: поместили личинок в аквариум,   один участок которого был освещен. В результате, всего за 20 минут на нем   оказалось вдвое больше животных, чем в темных местах.

    Это может означать, что фоторецепторы плеченогих   улавливают направление, откуда исходит свет, и после этого существа изменяют   ритм и направление движений жгутиков. Тяга же к свету у личинок вполне понятна —   там, где более светло, морское дно, скорее всего, не занято (ведь многие сидячие   морские животные, например, кораллы, имеют способность поглощать свет), а   значит, это хорошее место для того, чтобы осесть на нем и спокойно превратиться   во взрослое животное. Кроме того, свет означает наличие фитопланктона   (микроскопических водорослей), которыми данные личинки питаются.МоллюскиМоллюски

    Итак, как показывают исследования американских   биологов, простые глаза свойственны даже весьма примитивным существам. А принцип   их работы точно такой же, как и у глаз позвоночных — светочувствительная клетка   выполняет функцию сетчатки, а пигментированная — подстилающего слоя,   поглощающего избыток света. Все это есть и у позвоночных, и у членистоногих, и у   головоногих моллюсков — существ, чьи глаза являются наиболее совершенными.

    Кстати, похожие примитивные глазки имеются у личинок и даже некоторых взрослых   форм других групп, родственных позвоночным, — иглокожих   (Echinodermata), полухордовых (Hemichordata) и   щетинкочелюстных (Chaetognatha). По всей видимости, они достались им в   наследство от общих предков. После чего у животных из вышеупомянутых групп   дальнейшего развития глаз не произошло, поскольку они ведут не очень подвижный   образ жизни. А вот активные предки позвоночных, которым было необходимо острое   зрение (иначе просто не видишь, куда плывешь), довели этот орган до совершенства.

    Так что, как видите, в истории с глазами нет никакого эволюционного разрыва,   наоборот, хорошо прослеживаются все основные этапы формирования данного органа.   Поэтому считать, что глаз позвоночных является хорошим доказательством   невозможности эволюции, по меньшей мере, странно.


Источник:  Pravda.ru


С тех пор как Дарвин сформулировал свою теорию эволюции в   «Происхождении видов путём естественного отбора», учёных не покидал вопрос: а   продолжает ли эволюционировать человек?

Человеческий эмбрион (иллюстрация tempo)Человеческий эмбрион (иллюстрация tempo)    В отличие от, скажем, белого медведя, нам не нужно из поколения в   поколение накапливать слой подкожного жира, чтобы противостоять суровому   арктическому климату; мы можем одеться, мы можем развести огонь, наконец, мы   можем просто уплыть на лодке в тёплые края... Подобные рассуждения привели   многих учёных к мысли о том, что человеческая эволюция остановилась, что человек   не менялся в течение последних 40 или 50 тысяч лет, и всё, что мы называем   «культурой» или «цивилизацией», создано, образно говоря, одними и теми же   руками.

    С развитием молекулярных технологий эту точку зрения пришлось   пересмотреть. Возможность сравнения ДНК тысяч людей показала, насколько мы   отличны друг от друга на уровне генов. А это значит, что разные группы людей   развивались совершенно независимо, то есть эволюция продолжалась и после   появления на свет человека разумного.

    Доктор Пардис Сабети, генетик из Гарвардского   университета (США), описал 250 областей (групп генов) в   человеческом геноме, которые продолжали изменяться в течение последних 10 000   лет. Некоторые из них довольно очевидны — к примеру, группы генов, отвечающие за   цвет кожи. Но наш метаболизм совсем недавно тоже менялся: современный человек   способен переваривать некоторые продукты, чего не умели его далёкие предки;   произошли изменения в системе терморегуляции; возникла адаптация к жизни в   условиях пониженного содержания кислорода. Наконец, очевидней всего эволюция   человека отражается в иммунной системе: тот, у кого она оказалась в состоянии   быстро отреагировать на инфекцию, имеет больше шансов выжить и оставить   потомство.

    Но мир вокруг нас сильно отличается от условий жизни, допустим, XVI   века. Если во времена Шекспира только один ребёнок из трёх доживал до 21 года,   то сейчас 99% всех новорождённых живут, здравствуют и передают гены потомству. По-видимому, если освобождение человека из-под пресса естественного отбора и   произошло, то случилось это не ранее XX века.

    Но выживание, естественный отбор есть лишь один из инструментов   эволюции. Вероятность попадания того или иного гена в будущие поколения   определяется не только тем, выжил ли родитель, но и его плодовитостью. С другой   стороны, в современном мире многие решают вообще не заводить детей — что в   эволюционном смысле означает «смерть» особи. Однако, поступая так, человек сам   берёт на себя изрядную часть эволюционных функций, навязывая «слепой силе   эволюционной судьбы» свои волю и разум.

    Впрочем, это всего лишь цветочки по сравнению с возможностями   генно-инженерных техник, доступных уже сейчас. Доктор Джефф Стейнберг из Институтов   рождаемости (Лос-Анджелес, США), используя преимплантационную   диагностику, анализирует зародыши сразу после слияния половых клеток на предмет   выявления генетических заболеваний, пола и т. п., вплоть до цвета глаз и волос.   Такая диагностика используется при экстракорпоральном оплодотворении, и для   дальнейшей имплантации в матку и вынашивания ребёнка пары могут выбирать из   многих зародышей, образовавшихся при слиянии в пробирке их собственных половых   клеток. Оставляя за скобками религиозно-этические дискуссии, развернувшиеся   вокруг подобных манипуляций, можно сказать, что культура и технологический   аппарат человечества в скором времени позволят нам пересотворить себя, забыв про   «устаревшую» естественную эволюцию.


Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА


«Ходячий кактус» продемонстрировал биологам, что предки насекомых сначала отрастили себе сегментированные ноги и покрыли их броней, а уж затем оделись в нее полностью.

Реконструкция предка членистоногихРеконструкция предка членистоногихЖивотное, найденное и описанное китайскими и немецкими зоологами по окаменевшим отпечаткам в отложениях кембрийского периода на юго-западе Китая, окрестили «ходячим кактусом». Сходство с ветвящимися кактусами ему придают длинные колючие придатки. Diania cactiformis относится к лопастеногим (Lobopodia) – это не слишком изученная группа существ, живших в раннем кембрии. Длина Diania – около 6 см, на голове имеется хоботок. У него длинное и мягкое червеобразное тело, поделенное на сегменты и снабженное десятью парами конечностей. В отличие от незащищенного тела, они покрыты броней с шипами и бугорками.

Передние и задние конечности отходят от тела под разными углами, поэтому Лю Цзянни (Jianni Liu) и его коллеги из Северо-западного университета (Northwest University, Сиань) в КНР и Свободного университета Берлина (Free University of Berlin) считают, что ноги животного выполняли разные функции. Четыре передних ориентированы вдоль тела и больше подходят для подгребания частиц пищи, а задние растопырены в стороны и, скорее всего, служили для движения.

Эволюция «вперед ногами»

Лопастеногих считают предками членистоногих (к которым относятся насекомые, ракообразные и паукообразные). Но из всех до сих пор найденных представителей этого типа именно Diania больше всего похож на членистоногих. Похож своими ногами, которые разделены на сегменты и покрыты внешним скелетом. Биологи не рассматривают его как общего предка всех членистоногих. Скорее, как сестринскую группу, имеющую с насекомыми и ракообразными общего прародителя. Но именно у Diania они впервые отметили подобное преобразование ног.

Это позволяет понять эволюцию членистоногих. Биологам до сих пор было неясно, с чего она началась: то ли сначала мягкое тело оделось в твердый панцирь, то ли ноги обрели броню и членистое строение. Признаки Diania указывают на то, что первыми изменились именно ноги. Эти изменения, как и многие другие, произошли во время кембрийского взрыва — периода быстрой эволюции 500 миллионов лет назад.

Описание «ходячего кактуса» ученые приводят в последнем выпуске Nature.


Источник: Infox.ru


Французский исследователь Файсал Биби из Университета Пуатье предложил новый взгляд на историческое развитие разнообразия млекопитающих в Африке к югу от Сахары.

Ньяла, африканская антилопа (фото Arno & Louise Wildlife) Ньяла, африканская антилопа (фото Arno & Louise Wildlife) Поводом для исследования послужило обнаружение на берегах реки Аваш в Эфиопии останков винторогой антилопы Prostrepsiceros cf. Vinayaki возрастом 6 млн лет — прежде это животное считалось исключительно евразийским видом.

Находка свидетельствует о том, что 7–5 млн лет назад евразийские и африканские млекопитающие не были изолированы друг от друга, как сейчас. Исследователь проанализировал останки полорогих жвачных животных, относящихся к этому периоду. Африканские представители этой группы в то время уже сильно отличались от европейских и азиатских особей, однако барьеры между континентами всё ещё были намного слабее, чем сейчас.

Примерно 5 млн лет назад обмен фауной между Евразией и Африкой практически сошёл на нет: аналогичные виды встречаются среди окаменелостей на разных континентах крайне редко. Образование африканской биогеографической сферы обитания млекопитающих (одной из шести на планете) следует, по мнению учёного, отнести именно к этому времени. С тех пор и по сей день ситуация изменилась незначительно.

Причины этого разделения остаются неясными. Возможно, свою роль сыграло глобальное похолодание, начавшееся примерно 17 млн лет назад и сопровождавшееся усилением засушливости. В результате могли возникнуть непроходимые для фауны экологические барьеры между севером и югом. Периоды оледенения значительной части Северного полушария в последние 2,5 млн лет ещё больше усилили субтропическую аридность и привели к дальнейшему расширению пустынь Сахары и Аравии, которые сегодня выступают главными препятствиями на пути видового обмена.

Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS ONE


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Случайные статьи

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

Рыбы-иглы озадачили зоологов отношением к потомству

09-06-2010 Просмотров:6276 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Рыбы-иглы озадачили зоологов отношением к потомству

В животном мире отцы не так уж и редко берут на себя взращивание молодняка. Но как выяснила Грю Саебаккен (Gry Sagebakken) из университета Гётеборга, не все они при этом проявляют...

Внутреннее ядро Земли оказалось двойным

10-02-2015 Просмотров:3550 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Внутреннее ядро Земли оказалось двойным

Геофизики установили, что твердое внутреннее ядро нашей планеты устроено сложнее, чем считалось ранее. Оно состоит из двух компонентов, отличающихся по своим геомагнитным свойствам. Строение ЗемлиК такому выводу пришли американские ученые из...

2.12.2 Животный мир плиоценовой эпохи

20-04-2013 Просмотров:15338 Животные (Animalia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

2.12.2 Животный мир плиоценовой эпохи

Оглавление 1. Общие сведения о животных 1.1. Разделение классификации животных 2. Появление и эволюция животных 2.1. Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария) 2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв 2.3. Животный мир ордовикского периода 2.4. Животный мир силурийского периода 2.5. Животный мир...

В эволюцию моллюсков дописали новую главу

29-10-2013 Просмотров:3788 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В эволюцию моллюсков дописали новую главу

Австрийские биологи, изучающие современную группу примитивных моллюсков Aplacophora, неожиданно смогли уточнить родословное древо этого типа животных. Благодаря их открытию портрет общего предка всех моллюсков стал немного более четким. Wirenia argentea  Моллюски...

Динозавры теряли зубы при взрослении

26-12-2016 Просмотров:1481 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Динозавры теряли зубы при взрослении

Палеонтологи рассказали о динозаврах-тероподах, которым приходилось сбрасывать зубы при взрослении. До сих пор ничего подобного не было известно ни про древних, ни про современных рептилий. Limusaurus inextricabilisРезультаты исследования, проведенного китайскими учеными,...

top-iconВверх

© 2009-2017 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.