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


Новости Эволюции (139)

Ученые впервые смогли «засечь» эволюционные изменения, протекающие параллельно в разных популяциях организмов. Буквально на их глазах сверчки онемели, спасаясь от паразитических мух.

СверчокСверчокОб этом говорится в статье британских энтомологов из Сент-Эндрюсского университета, опубликованной в журнале Current Biology.

Внимание британцев привлекли сверчки Teleogryllus oceanicus, занесенные не так давно из Австралии на Гавайские острова. Подобно остальным сверчкам, самцы этого вида стрекочут, потирая друг о друга передние крылья. Но в 2003 году ученые впервые заметили на гавайском острове Кауаи сверчков с видоизмененными крыльями, утративших способность к пению.

Дело в том, что на Гавайи не так давно из Северной Америки попала мушка-паразит Ormia ochracea. Она находит сверчков по звуку и откладывает им на спину свои яйца. Появляющиеся из них личинки поедают неудачливого певца. Отказ от пения делает самцов менее привлекательными в глазах самок, но зато сохраняет им жизнь.

Спустя примерно 20 поколений уже примерно 90% сверчков на острове Кауаи были немыми. Когда прошло еще два года, энтомологи обнаружили немых сверчков и на другом острове, Оаху, удаленном от Кауаи на 100 километров. Сначала энтомологи предположили, что немых насекомых занесли на этот остров суда, однако генетические исследования показали, что это не так.

Исследователи выяснили, что у сверчков с Оаху и Кауаи мутация, отвечающая за немоту, произошла в одном и том же гене в одной и той же хромосоме. Однако все остальные ДНК-маркеры у двух этих популяций различны, поэтому какого-либо обмена генами между ними быть не могло. Следовательно, одна и та же эволюционная адаптация была приобретена сверчками независимо друг от друга.

Сходные изменения, происходящие у близких групп организмов, называются конвергентной эволюцией. Ранее ученым никогда не удавалось наблюдать ее в природе в режиме реального времени.


Источник: infox.ru


Новое доказательство того, что не все динозавры вымерли на рубеже мелового и палеогенового периодов, обнаружили британские палеонтологи. По их мнению, как минимум несколько экстремально мелких видов динозавров пережили глобальное вымирание, а их потомки затем успешно расселились по освобожденной от гигантов Земле.

Эволюция птицЭволюция птиц "Динозавры не вымерли, – уверен доктор палеонтологии Оксфордского университета Роберт Бенсон. – Около 10 тысяч их видов до сих пор существует в виде птиц".

Вместе со своим соавтором, доктором Дэвидом Эвансом из Королевского музея Онтарио  Бенсон проанализировал сотни "родословных деревьев" мезозойских рептилий. Результат этого исследования ясно показал, что почти все сухопутные динозавры исчезли без следа, и лишь одной их группе удалось избежать такой судьбы. Точнее – улететь от нее, ведь речь идет о современных птицах.

Примерно с 1970-х годов эволюционная биология считает птиц потомками древних, "нептичьих" динозавров. Исследование Бенсона и Эванса поддерживает эту точку зрения с помощью новых аргументов, апеллирующих к массе тела животных. Как выяснили палеонтологи, большой вес не способствует экологической гибкости и выживанию, а вот для мелких животных массовые вымирания не очень опасны.

С самого начала истории динозавров как самостоятельной группы их представители довольно быстро разделились на множество разнообразных видов, осваивавших каждый свою экологическую нишу. Адаптировавшись к ним в достаточной степени, динозавры немедленно превратились в завзятых консерваторов, прекративших дальнейшие эколого-эволюционные поиски. Единственным исключением из этого правила стала группа довольно мелких динозавров, которой со временем суждено было превратиться в птиц. На всем протяжении своей 170-миллионолетней истории они продолжали активно осваивать новые экологические ниши и не снижали темпов возникновения новых адаптаций.

Это качество и мелкие размеры очень помогли им после того, как падение метеорита (считающегося триггером мел-палеогенового вымирания) и последовавшее за ним глобальное похолодание лишило крупных ящеров кормовой базы, и тем не оставалось ничего иного, кроме как быстро исчезнуть с лица Земли. Если самые крохотные "нептичьи" динозавры достигали веса не менее 600 граммов, их более везучие родственники были величиной с воробья и весили граммов по 15. Таким крохам было куда проще найти себе пропитание даже в самые суровые и голодные годы, и, следовательно, преодолеть эпоху экологического кризиса, дотянув до очищения атмосферы и глобального потепления.

"Если у вас небольшой организм, то вы можете использовать для обитания микросреды (microhabitats), – пояснил Бенсон. – У современных млекопитающих и птиц наибольшее экологическое разнообразие мы находим на отметке 100 граммов веса".

Именно этим крохам, справившимся со всеми превратностями массового вымирания, и стала принадлежать Земля в начале кайнозойской эры. Адаптивная радиация вскоре сформировала среди них и достаточно крупных птиц, и даже очень опасных хищников. Сегодня птицы входят в число наиболее успешных наземных позвоночных. Число их видов в 300 раз превосходит число видов крокодилов, хотя обе эти группы произошли от общего предка примерно 250 млн лет назад.

Модель "непрерывного заполнения экологических ниш" Бенсона-Эванса объясняет массу известных фактов – и почему разнообразие крокодилов меньше разнообразия птиц, и почему птицы в основном довольствуются мелкими размерами, среди которых такие гиганты, как страусы и эму являются скорее исключением. Миниатюризация и непрерывная адаптация – вот, по мнению этих палеонтологов, ключевые условия эволюционной победы птиц. Если только они обнаруживали новую доступную нишу, они непременно осваивали ее, а мелкие размеры тела помогали им в этом, пишет PhysOrg.


Источник: PaleoNews


Одной из самых волнующих загадок современной палеонтологии является вопрос о том, почему некогда многочисленные и разнообразные морские беспозвоночные – брахиоподы – уступили первенство в донных экосистемах моллюскам. Как выяснили палеонтологи Стэнфордского университета, брахиоподы проиграли эволюционную гонку просто потому, что они – неудачники.

БрахиоподыБрахиоподы Брахиоподы, или плеченогие – один из самых древних типов животных. Эти беспозвоночные организмы, живущие на дне морей и океанов в двустворчатых раковинах, появились в самом начале кембрийского периода и успешно дожили до наших дней. Расцвет брахиопод приходится на палеозойскую эру – в некоторых местах их окаменевшие раковины слагают горные породы, называемые брахиоподовыми ракушечниками или известняками. В палеозое брахиоподы достигали значительных для беспозвоночных размеров – порядка 30 см, и жили в очень разнообразных по форме раковинах. Главные конкуренты брахиопод, двустворчатые моллюски, в те времена выглядели куда скромнее. Они были мельче, малочисленнее и в экосистемах того времени явно играли подчиненное положение.

Все изменилось 250 млн лет назад, когда разразилось Великое вымирание. Брахиоподы, резко уменьшившись в количестве видов, так и не оправились от катастрофы, а моллюсков как подменили – они бросились эволюционировать, став на сегодняшний день одной из самых многочисленных и успешных групп донной фауны. Традиционно палеонтологи объясняли данную ситуацию тем, что более приспособленные моллюски попросту вытеснили архаичных и менее приспособленных брахиопод. Но, учитывая, что появились эти две группы практически одновременно, господство брахиопод на протяжении сотен миллионов лет палеозоя оставалось в рамках этой теории необъяснимым.

И вот, наконец, стэнфордский палеобиолог Джонатан Пэйн приблизился к пониманию причин и движущих сил событий, стоивших брахиоподам лидерства в донных биотах. Оказывается, секрет крылся в более эффективном управлении и использовании энергии. По данным Пэйна, брахиоподы и двустворчатые моллюски в палеозое делили пищевые ресурсы океана примерно поровну. Иными словами, редкие и малочисленные двустворчатые моллюски обладали большей долей метаболической активности в сравнении с брахиоподами и съедали столько же еды, сколько и брахиоподы. "С метаболической точки зрения, океаны всегда принадлежали моллюскам", – уверен Пэйн.

За прошедшие с тех пор 250 млн лет метаболическая активность двустворок выросла еще на два порядка, в то время как у брахиопод она упала на 50%. При этом моллюски не столько напрямую вытесняли брахиопод, сколько просто осваивали новые пищевые ресурсы.

Кроме того, отмечают исследователи, древние брахиоподы обладали сравнительно малым объемом мягких тканей по сравнению с древними моллюсками. По существу, констатирует Пэйн, внутри брахиоподы намного меньше мяса, чем внутри двустворки. "Это одна из причин того, что сегодня мы едим двустворчатых моллюсков, а не брахиопод. Вокруг нас не так уж много брахиопод, да еще некоторые из них ядовиты для человека", – добавил он.

Так что же нарушило длившееся весь палеозой равновесие между более эффективными, но менее многочисленными двустворками и архаичными, но разнообразными и повсеместно встречающимися брахиоподами? Оказывается, говорит Пэйн, брахиоподы просто оказались неудачниками, и те эволюционные стратегии, что позволяли им оставаться успешными на протяжении сотен миллионов лет, совершенно не годились в условиях Великого вымирания, едва не доведя плеченогих до полного вымирания.

"Мы считаем, что около 250 миллионов лет назад серия крупных извержений вулканов в Сибири выбросила на поверхность порядка 6 млн километров базальтовых пород. Этого объема достаточно, чтобы покрыть всю Западную Европу слоем базальта в четверть мили глубиной", – рассказал Пейн. Одним из последствий катастрофической вулканической активности стало изменение химической среды океана и увеличение его кислотности, негативно сказавшееся на брахиоподах.

"Двустворчатые имеют жабры и активную систему кровообращения, а брахиоподы – нет. Это означает, что в целом двустворчатые моллюски более эффективно регулируют свои химические взаимоотношения с окружающей средой", – цитирует палеобиолога портал Red Orbit. С трудом пережив Великое пермское вымирание, брахиоподы так и остались на подчиненных ролях, не в силах повысить метаболическую активность и эффективность управления энергетическими процессами. В середине мезозоя они начали было наращивать разнообразие и численность, но этот успех был недолгим, и сегодня большинство людей вообще ничего не знает об этих интереснейших древних животных.


Источник: PaleoNews


Об эволюции мы обычно говорим в прошедшем времени, тем самым как бы подразумевая, что всю свою работу она уже сделала и все нынешние живые организмы будут до конца времён пребывать в том состоянии, в котором мы их наблюдаем. Это, разумеется, не так, в чём нас ежегодно разубеждают вирус гриппа или лекарственно-устойчивые бактерии. Но что насчёт, скажем так, более крупных существ, птиц или зверей? Если говорить о нашем времени, как быстро они меняются в эволюционном смысле? 

Колибри-пчёлки — самые быстрые «эволюционисты» среди колибри. (Фото Jeff Higgott (Sequella.co.uk).)Колибри-пчёлки — самые быстрые «эволюционисты» среди колибри. (Фото Jeff Higgott (Sequella.co.uk).)Джимми Макгвайр (Jimmy A. McGuire) и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли (США) сообщают в журнале Current Biology о невероятной скорости, с которой меняются современные колибри. Эти птицы живут только в Новом Свете, и бóльшая часть видов сконцентрирована в Южной Америке. Чтобы понять эволюцию группы, зоологи проанализировали ДНК 284 видов, что стало самым масштабным исследованием колибри за всё время их изучения. 

Оказалось, что те девять групп, по которым можно разделить современных колибри, образовались за последние 22 млн лет. Однако происхождение колибри самих по себе произошло гораздо раньше — 42 млн лет назад, причём откололись они от стрижей, и, что любопытно, произошло это на территории современной Евразии. Океан перелететь они не могли, так что, по-видимому, им пришлось перебираться в Америку через перешеек, который тогда существовал на месте современного Берингова пролива. 

Только достигнув Анд, колибри включили адаптивную радиацию на полную мощность. То есть родственные группы пытались по-разному приспособиться к среде, и в результате выбор разных стратегий выживания привёл к появлению новых видов. В Андах, хотя эти горы занимают всего 7% площади всех Америк, живут 40% видов колибри. Многие из них появились в течение последних 10 млн лет, как раз в то время, когда Анды активно формировались. Вообще, маршруты расселения колибри довольно запутанны: например, около 5 млн лет назад некоторые группы колибри неоднократно проникали на Карибы, причём колибри-пчёлки пришли туда из Северной Америки, а с Карибских островов эти пчёлки перелетели в Южную. 

Южноамериканские Анды, на первый взгляд, худшее место для колибри: у этих птиц высочайший уровень метаболизма, а кислорода в горах не так уж много; кроме того, разрежённость воздуха тут не способствует полёту. И тем не менее колибри успешно штурмовали Анды на протяжении всей свой истории. По-видимому, бурная эволюция этих птичек случилась оттого, что для горных растений не нашлось насекомых-опылителей, и эта ниша оказалась свободной для птиц. 

Однако самое интересное заключается в том, что эволюция колибри продолжается, хотя и не так активно, как 10 млн лет назад.

Анализируя ДНК, учёные пришли к выводу, что видообразование у колибри заметно превышает темпы вымирания и что пройдёт ещё несколько миллионов лет, прежде чем группа достигнет эволюционного равновесия со средой. Это значит, что, несмотря на колоссальную плотность видов (один географический район может вмещать более 25 видов колибри), ёмкость среды для этих птиц ещё не исчерпана. Притом что все они питаются нектаром и насекомыми, колибри ухитряются находить новые ниши. 

То есть это, конечно, не то, что ежегодное появление нового вирусного штамма, но для весьма и весьма сложного организма совсем неплохо: никто не думал, что на Земле есть такие места, где была бы возможной подобная эволюционная вольница.

По мнению авторов работы, тут всё дело в исключительном разнообразии экологических ниш, которые предоставляют колибри Андские горы. Однако скорости эволюции некоторых групп колибри довольно заметно разнятся: самые быстрые из них, упомянутые выше пчёлки, эволюционируют в 15 раз скорее, чем самые медленные. И, возможно, дело тут не только в «шведском столе» из экологических ниш, но и в половом отборе, понуждающем птиц искать новые варианты окраски, песен и брачных ритуалов, которые потом и ложатся в основу очередного вида. 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Птицы появились на много миллионов лет раньше, чем это считалось ранее, заявили палеонтологи университета Бристоля. Они рассчитали время появления первых птиц на основании темпов эволюции ключевых адаптаций этой группы и получили неожиданные результаты.

ParavesParavesАспирант геологического факультета Марк Путтик и его соавторы решили, что ключевыми характеристиками, непосредственно предшествовавшими возникновению полета, превратившего динозавров в птиц, были уменьшение размеров тела и увеличение передних конечностей, благодаря оперению превращающихся в крылья. Исследовав историю возникновения этих адаптаций, ученые пришли к выводу, что самые первые существа, имеющие право претендовать на звание птиц, появились примерно на 20 млн лет раньше знаменитого археоптерикса и принадлежали к кладе Paraves, в которую наряду с настоящими птицами входило и большое количество разнообразных ящеров.

"Мы были удивлены, обнаружив, что ключевые изменения в размерах тела произошли практически в самом начале формирования Paraves, – отметил Путтик. – Это происходило по крайней мере на 20 млн лет раньше, чем появилась первоптица Archaeopteryx, и это показывает, что способность к полету у птиц развивалась на протяжении нескольких эволюционных этапов".

Маленькими и легкими, как птичка, были сразу несколько десятков динозавров, продолжают палеонтологи. Однако имеющиеся у большинства из них крылья не допускали махового полета и позволяли лишь планировать подобно летягам или парашютистам. "Из всех этих многочисленных планеров только настоящие птицы обладали способностью хлопать крыльями, – рассказал соавтор исследования, профессор палеонтологии Бристольского университета Майк Бентон. – Но Archaeopteryx вовсе не был родоначальником этой примечательной группы".

Чтобы установить все это, ученые прибегли к использованию новых статистических методов, которые определяют скорость изменения разных характеристик в общем эволюционном древе, находя на нем участки быстрой, "взрывной" эволюции. "До сих пор мы могли только догадываться, где происходили основные эволюционные переходы, – пояснил доктор Гэвин Томас из университета Шеффилда, также принимавший участие в работе. – Но новые методы точно фиксируют изменения. Небольшой размер птиц и их длинные крылья появились намного раньше, чем сами птицы".

"Возникновение птиц обычно рассматривается в качестве примера быстрого эволюционного перехода, но наши данные показывают, что их основные особенности сформировались гораздо раньше появления самих птиц", – приводит PhysOrg слова Путтика.


Источник: PaleoNevs


Миллионы лет назад на Земле внезапно возникло множество новых видов живых существ, от членистоногих до иглокожих. Этот феномен назвали кембрийским взрывом, и учёные до сих пор пытаются найти ему объяснение. Одним из важных факторов кембрийского взрыва считают увеличение кислорода в атмосфере, что подтверждается и геологическими данными. Правда, не совсем понятно, почему уровень кислорода повысился именно в это время. 

Древние цианобактерии, возможно, помогли появиться на Земле новым формам жизни. (Фото Dr. Ron Dengler.)Древние цианобактерии, возможно, помогли появиться на Земле новым формам жизни. (Фото Dr. Ron Dengler.)Исследователи из Бристольского университета (Великобритания) полагают, что дело тут было не столько в кислороде, сколько в азоте. Используя генетические данные, они попытались восстановить взаимоотношения между сине-зелёными водорослями, кои, благодаря своему фотосинтезу, могли вызвать в атмосфере значительные перемены и повлиять тем самым на пути эволюции. 

В журнале Current Biology исследователи сообщают, что среди тогдашних цианобактерий были такие, которые могли превращать атмосферный азот в биодоступную форму, и в таком биодоступном виде он вполне мог входить в морскую экосистему. Геномный анализ показал, что такие виды сине-зелёных водорослей могли появиться около 800 млн лет назад. 

Тут надо вспомнить знаменитую кислородную катастрофу, которая случилась около 2,3 млрд лет назад. Тогда в атмосфере благодаря тем же цианобактериям впервые появился кислород, и Земля перестала быть прежней: анаэробные организмы, которые её населяли, вынуждены были если и не исчезнуть, то сильно потесниться. Однако, по мнению Патрисии Санчес-Баракальдо (Patricia Sanchez-Baracaldo) и её коллег, эти «кислородные» цианобактерии долгое время не могли активно заселять древний океан — попросту из-за нехватки питательных веществ с биодоступным азотом. 

Этот азот им как раз предоставили другие цианобактерии, появившиеся, как уже сказано, около 800 млн лет назад. «Кислородные» цианобактерии после этого наконец-то смогли войти в полную силу: они стали активно колонизировать океан и наполнять его кислородом. А это, в свой черёд, дало толчок к развитию новых форм жизни. 

Так что кислород, с одной стороны, действительно мог спровоцировать кембрийский взрыв, но — благодаря вовремя подоспевшему биодоступному азоту.

Авторы работы утверждают, что в пользу такой последовательности событий говорят и некоторые климатические события, происходившие в то время на Земле, однако не будем забывать, что все теории, касающиеся древнейшего прошлого планеты, являются лишь более или менее вероятными. 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Возникновение и первоначальное развитие жизни на Земле вовсе не нуждались в высоком содержании кислорода. Это экспериментально доказали датские биологи, поставив опыт над современными морскими губками.

Первые в мире животные сидели на бескислородной диетеПервые в мире животные сидели на бескислородной диете Губки считаются одними из самых примитивных многоклеточных животных и очень напоминают ранние формы жизни, появившиеся на Земле в эпоху ее молодости. Например, у губок еще не существует разнообразных отдельных органов и тем более их систем, а образ жизни донных фильтраторов, который ведет большинство этих существ, отличается глубокой древностью. Поэтому аспирант университета Южной Дании Даниэль Миллс и его коллеги остановили свой выбор именно на губках, чтобы выяснить роль кислорода в возникновении и первых шагах развития жизни.

Исследователи собрали несколько морских караваев (губок Halichondria panicea), обитающих в насыщенных кислородом водах датских фьордов, и поместили в специальный аквариум. С помощью лабораторного оборудования из налитой в аквариум воды постепенно удалялся кислород, и к концу эксперимента его содержание в воде было примерно в 200 раз меньше, чем в современных морях. Но, несмотря на столь жесткие условия, морские караваи очень неплохо себя чувствовали все 10 дней эксперимента и погибать от удушья вовсе не собирались.

Результаты смелого опыта, по мнению авторов, убедительно доказывают, что примитивные живые существа, обитавшие в первобытных океанах, нуждались в кислороде намного меньше, чем их более сложные современные потомки. "Есть еще много исследователей, утверждающих, что животные не могли появиться до тех пор, пока уровень содержания кислорода не достиг достаточно высоких величин, – заявил Миллс. – Наши результаты оспаривают эту точку зрения".

Как считает датский ученый, ему удалось экспериментально подтвердить альтернативную гипотезу, согласно которой зарождение и первоначальное развитие жизни могло происходить и в практически бескислородных условиях. Кстати, одной из причин, по которым древние океаны были лишены кислорода, может быть большое количество гниющей органики – микробов и бактерий, которые тратили весь кислород на окислительные реакции собственного разложения. Губки же, фильтрующие воду и питавшиеся этой органикой, очищали от нее океан и тем самым постепенно повышали уровень содержания кислорода. А вслед за ним росла и сложность непрестанно эволюционирующих живых существ.

Результаты Миллса и его команды отлично вписывается в данные генетических исследований, уверен профессор Уильям Мартин из немецкого университета Дюссельдорфа. Хотя окаменелости животных массово появляются лишь около 600 млн лет назад, когда океаны уже были богаты кислородом, генетическое разнообразие современных ДНК указывает, что первые животные начали развиваться по крайней мере на 100 млн раньше, в еще не насыщенных кислородом водах.

Более того, митохондрии, генерирующие энергию в клетках современных животных, у многих простых форм способны длительное время функционировать без кислорода. "Изучение того, как митохондрии губок ведут себя в условиях с низким содержанием кислорода, может прояснить, как они выживают", – отметил Мартин.

По мнению доцента университета Вандербильта в Теннесси Антониса Рокаса, результаты исследования датчан весьма изящны. Однако пока неясно, действительно ли именно губки были самыми ранними животными. Некоторое время назад на эту роль были предложены гребневики, и эти "отношения чертовски трудно расшифровать", подчеркнул Рокас, отметив, что было бы интересно проверить и гребневиков на способность выживать в условиях с низким содержанием кислорода.

Вполне возможно , что губки появились раньше других и помогли океанам насытиться кислородом, считает Тимоти Лайонс, профессор биохимии Калифорнийского университета, занимающийся изменением уровня кислорода на ранней Земле. Но это не означает, что океаны нуждались в животных, чтобы обогатиться кислородом. "Мы знаем, например, что уровень кислорода, скорее всего, был очень высок немногим ранее 2 млрд лет назад – но в те времена не было никаких животных. Эволюция еще не была готова", – приводит его слова New Scientist.


Источник: PaleoNews


Если массовое вымирание крупных млекопитающих на Земле продолжится прежними темпами, то их освобождающиеся в экосистемах ниши займут крысы. При этом они вполне могут подрасти до размеров овец, уверен геолог британского университета Лестера Ян Заласевич.

050214ratus "С течением времени выжившие животные будут эволюционировать в новые формы, позволяющие им существовать и производить потомство, – рассказал ученый. – Например, в меловой период, времена динозавров, млекопитающие были очень маленькими, потому что все экологические ниши макрофауны занимали динозавры. Только после их вымирания крошечные млекопитающие стали превращаться в лошадей, бронтотериев, мастодонтов и носорогов".

Если у обычных крыс будет достаточно времени, они легко могут достичь по крайней мере размеров крупнейшего современного грызуна – капибары. Эти животные достигают веса в 80 кг, и это еще не предел для крыс будущего, ведь самые большие грызуны в истории – жившие три миллиона лет назад Josephoartegasia monesi – были крупнее быка и весили больше тонны. Как и капибара, жили джозефоартегасии в Южной Америке.

Некоторое представление о том, как и во что могут превратиться крысы в освободившихся экологических нишах, дают так называемые крысиные острова, куда крысы были завезены человеком и где они превратились в доминирующий вид. Каждый такой заселенный крысами остров по сути является эволюционной лабораторией, и со временем на каждом из островов могут появиться разные новые виды, происходящие от одного исходного.

"В настоящее время крысы населяют очень многие, если не большинство, островов мира. Однажды попав туда, они становятся чрезвычайно трудно искоренимы, и нередко доводят до вымирания других обитателей острова, – отметил Заласевич. – В результате освобождения новых экологических ниш у крыс появляется отличная возможность заполнить их в не таком уж и далеком геологическом будущем".

А поскольку одним из хорошо известных эволюционных ответов является гигантизм, крысы, если им представится такая возможность, вполне могут значительно увеличиться в размерах. Ведь даже предок крупнейшего живого существа Земли – синего кита – 50 млн лет назад был размером всего лишь с волка.

"Так что в будущем появятся тонкие крысы и толстые крысы, медленные и тяжелые крысы, быстрые и свирепые крысы, вероятно, даже водные крысы… Да и другие животные – кошки, кролики, козы – наверняка последуют их примеру", – приводит слова британского геолога пресс-релиз университета Лестера.

 


 

Источник: PaleoNews


 

Почти все позвоночные животные — за исключением бесчелюстных миног и миксин — являются счастливыми обладателями двух пар конечностей, передних и задних. Это могут быть плавники, лапы, ласты, крылья, ноги и руки — но, так или иначе, у всего огромного инфратипа челюстноротых позвоночных эти две пары конечностей непременно имеются. 

Зародыши миноги (снизу), осетра (сверху) и мыши (справа) (иллюстрация Brian Metscher / Universität Wien). Зародыши миноги (снизу), осетра (сверху) и мыши (справа) (иллюстрация Brian Metscher / Universität Wien). Но так было не всегда. Вот, например, у тех же миног и миксин никаких двух пар конечностей нет. Нет их и у более примитивных хордовых вроде оболочников. И возникает вопрос: что именно заставило древних позвоночных перейти к такому «четырёхногому» строению тела? Объяснений этому существует много, и последнее принадлежит исследователям из Венского университета (Австрия), которые утверждают, что две пары конечностей появились из-за живота.

Брайан Метшер (Brian D. Metscher) и его сотрудники объединили множество данных из предыдущих работ, касающихся и молекулярной эмбриологии, и палеонтологии. Особое внимание они уделили молекулярно-генетическим событиям, которые происходят при взаимодействии тканей развивающегося эмбриона.

На самых ранних стадиях развития у эмбриона образуются три тканевых листка: эктодерма, которая даёт начало коже и нервной системе, мезодерма, из которой образуются мышцы, кости и многие другие органы, и эндодерма, дающая начало пищеварительному тракту. Желудок с кишечником оказываются в телесной полости, мезодерма создаёт для неё оболочку и покрывает снаружи пищеварительные органы. Причём мезодерма распадается для этого на две части: одна идёт на кишечник, вторая — на внутреннюю выстилку полостных стенок. 

В журнале Evolution & Development исследователи пишут, что конечности формируются как раз в тех местах, где две части мезодермы оказываются отделены друг от друга и контактируют с эктодермой — в двух противоположных концах образующегося пищеварительного тракта. На всём остальном пространстве оба мезодермальных куска тесно соприкасаются друг с другом и с развивающимся желудочно-кишечным трактом.

То есть, проще говоря, развитие конечностей обусловлено тонкостями взаимодействия между разными сортами зародышевых тканей, а взаимодействие это определяется формированием полости, в которой болтаются кишечник с желудком. На самом конце тела, позади анального отверстия, обе части мезодермы сливаются и вместе со стенкой тела, образуемой эктодермой, формируют единственную непарную лопасть — хвост. На всём остальном протяжении тела внешний эктодермальный слой лишь в нескольких местах может оказать своё влияние на мезодерму, и при том только на один из её листков — то, что выстилает полость тела. Здесь и происходит формирование парных конечностей. 

Ну а то, что таких участков для формирования конечностей всего четыре, обусловлено — скажем об этом ещё раз — строением брюха, то есть полости с пищеварительным трактом внутри. Дальше уже идут модификации этой схемы: у кого-то эти конечности стали плавниками, у кого-то — крыльями и лапами. 

Эта гипотеза охватывает вообще все живые организмы — как ныне живущие, так и давно вымершие; для всех она постулирует один и тот же механизм возникновения конечностей, и такое единообразие, бесспорно, является преимуществом. С другой стороны, она берёт за основу данные молекулярной эмбриологии, так что её легко проверить экспериментально, и надо думать, что такая проверка будет предпринята в самое ближайшее время.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Больше – действительно значит лучше. Во всяком случае, так было в докембрийские времена, когда первые многоклеточные организмы вступили в жестокую борьбу за существование с прежними властителями Земли – плотными бактериальными сообществами.

Дно эдиакарского моря. Реконструкция: John SibbickДно эдиакарского моря. Реконструкция: John Sibbick Исследовательская группа NASA похоже, нашла ответ на вопрос, почему на заре жизни примитивные микроскопические существа эволюционировали в более крупных животных. Большие рост и размер давали первым многоклеточным явные преимущества перед основными их конкурентами в борьбе за продовольственные ресурсы – бактериальными колониями, уверены американские и канадские ученые.

Группа смоделировала течения, существовавшие в мировом океане примерно 580 млн лет назад. Именно вода была в те времена основным источником необходимых для жизни веществ – минералов, кислорода и прочего. Поэтому, разобравшись с тем, что происходило с течениями, можно понять и почему живые существа вдруг стали быстро увеличиваться в размерах.

Основными объектами, которые исследовали палеонтологи в ходе своей работы, стали рангеоморфы – напоминавшие перья или щетки первые многоклеточные создания, встречающиеся довольно широко по всему миру и достигавшие размеров от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. Они жили на экстремальных глубинах, где полностью отсутствовали возможности для фотосинтеза, уточнил ведущий автор исследования Дэвид Джейкобс, профессор эволюционной биологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Сложные поверхности рангеоморфов убеждает в том, что они поглощали необходимые им для жизни вещества прямо из морской воды, пишет UCLA Newsroom. Так же действовали и бактерии, с которыми первым многоклеточным пришлось конкурировать. Как оказалось, более крупные многоклеточные, приподнимаясь над морским дном, получали лучший доступ к ресурсам, переносимым придонными течениями. Более того, крупные скопления многоклеточных могли оказывать на эти течения определенное влияние, еще серьезнее улучшая условия своей жизни.

Самые высокие представители эдиакарской биоты, которую исследовало NASA, могли достигать метра и более в высоту, то есть обладали размерами, вполне сопоставимыми с современными живыми существами. В то же время бактериальные пленки – прежние обитатели донных пространств, были заключены в «двумерную плоскостную клетку», и не имели возможности дотянуться до более богатых ресурсами слоев течений.

После того, как эдиакарские многоклеточные получили преимущества в доступе к жизненно важным веществам, они смогли направить их на дальнейшее увеличение своих размеров, окончательно закрепив эволюционный успех, уверены исследователи.

"Науке всегда было сложно объяснить, как и почему ранние формы многоклеточных стали увеличиваться в размерах, – рассказал профессор университета Торонто Марк Лафламм. – Наше исследование позволяет прояснить вопрос о том, как из мира, в котором правят микроскопические бактерии, мы попали в сегодняшний мир современных растений и животных. Также мы смогли объяснить некоторые эволюционные механизмы кембрийского взрыва".


Источник: PaleoNews


Случайные статьи

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

Наземные растения произошли от водорослей на суше

23-12-2015 Просмотров:4283 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Наземные растения произошли от водорослей на суше

Больше века во всех учебниках по ботанике и палеонтологии морские водоросли назывались предками наземных растений, которые внезапно "выпрыгнули" из воды на сушу и буйно там зазеленели. Новая гипотеза датских ученых...

Растения ищут не стабильной температуры, а лучшей влажности

21-01-2011 Просмотров:7486 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Растения ищут не стабильной температуры, а лучшей влажности

Джонатан Гринберг из Калифорнийского университета в Дэвисе (США) и его коллеги бросили вызов широко распространённому представлению о том, что растения перебираются повыше в ответ на потепление климата. ФлораИсследователи обнаружили, что с...

2.5. Животный мир девонского периода

13-03-2013 Просмотров:28718 Животные (Animalia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

2.5. Животный мир девонского периода

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...

Вирусы используют интерферон, чтобы закрепиться в организме

13-04-2013 Просмотров:7395 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Вирусы используют интерферон, чтобы закрепиться в организме

Иммунологи и вирусологи довольно давно бьются над загадкой, как вирусам удаётся обойти иммунную защиту. Ведь, несмотря на интерферон, противовирусные клетки-детекторы и т. п., некоторые вирусы продолжают жить и процветать в...

В Канаде найден динозавр-страус

29-10-2015 Просмотров:3992 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Канаде найден динозавр-страус

Палеонтологи откопали в Канаде верхнемелового динозавра, который по своему оперению является точной копией современных страусов и эму. Открытие доказывает, что динозавры и птицы имеют еще больше общего, чем считалось ранее. OrnithomimusОб...

top-iconВверх

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