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


Новости Эволюции (140)

Самой известной и, пожалуй, самой популярной теорией происхождения митохондрий и хлоропластов является теория эндосимбиоза (или симбиогенеза). По ней, хлоропласты и митохондрии прежде были самостоятельными прокариотическими организмами (какими-нибудь древними бактериями или цианобактериям), которыми питались далёкие предки эукариот. В какой-то момент поедание бактерий сменилось симбиотическими отношениями: жертвы стали жить внутри охотника, обеспечивая его энергией, и в итоге превратились в знакомые всем хлоропласты и митохондрии. 

В общих чертах тут всё более-менее понятно, но что при этом происходило на клеточном уровне? Какими, например, характерными особенностями обладали клетки древнейших эукариот, которые первыми начали налаживать симбиотические отношения с поглощёнными бактериями? Почему вообще получилось так, что бактерии перестали расщепляться пищеварительными ферментами и оставались плавать в теле хозяина целыми и невредимыми? На эти и на многие другие вопросы ответов пока нет, хотя учёные интенсивно их ищут. Главная проблема, разумеется, в том, что все гипотезы и теории приходится строить на современном материале, на изучении нынешних простейших, так как ископаемых останков с тех далёких времён почти нет.

Но как можно узнать, что происходило миллионы и миллиарды лет назад, наблюдая за современным одноклеточными? Считается, что какие-то особенности структуры, какие-то особенности поведения нынешних простейших отчасти повторяют то, как вели себя их древнейшие предки. И здесь нужно добавить, что эндосимбиоз — по крайней мере тот, который привёл к появлению хлоропластов, — возникал в истории жизни несколько раз. Сначала были так называемые первичные эндосимбионты: древнейшие эукариоты, которые первыми поняли, что фотосинтезирующие цианобактерии можно использовать, так сказать, живьём. Из таких первичных эндосимбионтов впоследствии появились растения, зелёные и красные водоросли, а также своеобразная группа водорослей, называемых глаукофитами, чьи фотосинтезирующие органеллы чрезвычайно напоминают цианобактерии. 

Роль фагоцитоза древних эукариот в происхождении хлоропластов. (Рисунок авторов работы.) Роль фагоцитоза древних эукариот в происхождении хлоропластов. (Рисунок авторов работы.) Но были и такие организмы, которые использовали для эндосимбиоза не сами бактерии, а первичных эндосимбионтов. То есть другие древнейшие эукариоты поглощали других эукариот, у которых уже были приручённые фотосинтезирующие цианобактерии. Из таких вторичных и третичных эндосимбионтов получились криптофитовыегаптофитовые и гетероконтофитовые водоросли, а также эвгленоидеи. У потомков вторичных эндосимбионтов мембрана хлоропластов состоит не из двух, а из трёх слоёв. Считается, что самая внутренняя мембрана досталась хлоропластам от бактерии, а вторая, внешняя — от древнего эукариота, который, поглощая бактерию, заворачивал её в свою мембрану. В случае с трёхмембранными хлоропластами третья (самая внешняя) мембрана, как считается, досталась хлоропластам от нового хозяина, который заворачивал в свою мембрану другого эукариота с фотосинтезирующими элементами внутри. 

Однако в любом случае один из ключевых этапов — поглощение одного одноклеточного другим. Исследователи из Университета Далхаузи (Канада) и Американского музея естественной истории (США) утверждают, что древние эукариоты, которые впервые использовали хлоропластный симбиоз, поглощали бактерии не любой частью клетки, как амёбы, а с помощью специализированных структур. Учёные наблюдали за Cymbomonas, относящейся к одним из наиболее простых и древних зелёных водорослей. Хотя, как и все зелёные водоросли, Cymbomonas произошла от первичных эндосимбионтов, при этом, как оказалось, у неё сохранилась способность питаться бактериями. 

В статье, опубликованной в Current Biology, исследователи описывают пищеварительный аппарат водоросли Cymbomonas. Пища попадает в клетку через специальное отверстие, после чего по пищеводообразному каналу движется к постоянной пищеварительной вакуоли, аналогу желудка, причём пищевод может сокращаться, помогая пище продвинуться к «желудку». 

Такой способ поглощения не похож на то, что мы наблюдаем у других простейших, вроде амёб или инфузорий. Авторы работы полагают, что он достался Cymbomonas от предков, которые с его помощью приобрели первые хлоропласты. Сейчас бактерии, пойманные Cymbomonas, перевариваются в пищеварительной вакуоли, однако весь процесс поглощения пищи может быть моделью для изучения того, как бактерии в один прекрасный день избежали расщепления в вакуоли и превратились в домашних фотосинтетиков. 

В данном случае трудно сказать, что именно благодаря такому пищеварительному аппарату стало возможным «приручение» бактерий — тут могли сыграть свою роль и другие особенности физиологии древних эукариот. Но если именно такая схема поглощения пищи осуществлялась в каждом случае появления эндосимбиоза, это наводит на мысль, что это неспроста, что, очевидно, именно такой путь бактерии в клетку давал ей шанс уцелеть и развить симбиотические отношения.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Самая популярная гипотеза возникновения хлоропластов и митохондрий состоит в том, что те и другие исходно были бактериями и попали в клетки пра-(пра)-праэукариот в качестве паразитов и/или симбионтов. Потом одни бактериальные гости превратились в митохондрии и произвели тем самым революцию в энергоснабжении клетки, а другие стали хлоропластами, и с этого момента началась эволюция растений.

Хлоропласты в растительной клетке. (Фото BASF - The Chemical Company.)Хлоропласты в растительной клетке. (Фото BASF - The Chemical Company.)Но когда это произошло? События настолько древние, что ни о каких точных датах говорить не приходится. А приблизительность оценок такова, что, например, время появления эукариот «плавает» от 800 млн до 3 млрд лет назад. С такой же «точностью» определяют и время возникновения хлоропластов и митохондрий.

Но исследователям из Калифорнийского университета в Беркли (США) всё-таки удалось внести некую ясность в вопрос. До сих пор подобные оценки основывались на трудноразличимых микробных следах в палеонтологических находках и не очень внятных биохимических маркерах, которые удавалось в таких следах обнаружить. Николас Матцке и Патрик Ши пошли по другому пути: они оценивали возраст митохондрий и хлоропластов по их же генам. Как известно, эти органеллы имеют собственную ДНК и собственную молекулярную машинерию для белкового синтеза. Оставалось только понять, какие гены у них могли меньше всего измениться с тех незапамятных времён, когда и митохондрии, и хлоропласты были самостоятельными организмами.

Митохондрии в клетке лёгких. (Фото Kallista Images.)Митохондрии в клетке лёгких. (Фото Kallista Images.)В итоге исследователи остановились на генах АТФ-синтаз — белках, которые непосредственно отвечают за синтез главной энергетической молекулы любой клетки, АТФ. Эти белки есть и в ядерном геноме, и в митохондриальном, и в хлоропластном. Они очень консервативны, и по изменениям в них можно оценить, когда происходили самые важные события в жизни на Земле. Разумеется, сравнивая изменения в генах ядра и органелл, учитывалось, что все они менялись неравномерно, с разной скоростью. Кроме того, авторы работы использовали палеобиологические данные, полученные от растительных и животных останков, которые считаются более надёжными свидетелями, нежели ископаемые микробы.

В статье в PNAS исследователи пишут, что древние протеобактерии, от которых, скорее всего, пошли митохондрии, проникли в эукариотические клетки около 1,2 млрд лет назад. Это не слишком расходится с более ранними оценками. Но с ними сильно расходится возраст растительного фотосинтеза, который, как сказано в статье, «родился» 900 млн лет назад, когда первые цианобактерии попали в клетки древних праэукариот. Цианобактерии научились фотосинтезировать давно (они вообще жили на Земле уже во времена архея), однако до сих пор считалось, что их совместная жизнь с эукариотами началась гораздо раньше, едва ли не 2 млрд лет назад.

В целом такой подход, по словам авторов работы, позволяет снизить неопределённость временнóй оценки на 14–6%. Так что, возможно, палеобиологи вскоре смогут пользоваться не столь широкими и неопределёнными рамками, какие были в ходу до сих пор, особенно в отношении событий, происходивших миллиарды лет назад.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Каким образом некоторые млекопитающие в результате эволюции приобрели гигантские размеры, и почему другие сохранили средние или мелкие габариты? Любопытную теорию на этот счет предложил эколог Джордан Оки из университета Аризоны.

Как изменение в размерах тела влияет на эволюционный потенциал.Как изменение в размерах тела влияет на эволюционный потенциал. Представители класса млекопитающих сильно различаются между собой размерами тела. Среди них можно найти малышей, умещающихся в рюмке, и гигантов длиной с три школьных автобуса. Некоторые, как киты или слоны, в процессе эволюции радикально "подросли" и достигли очень крупных размеров, а другие, например, приматы, на протяжении всей своей истории сохраняли довольно скромные габариты.

 Команда ученых разных специальностей – палеонтологов, эволюционных биологов и экологов, возглавляемая Оки, попыталась объяснить, почему одни группы млекопитающих смогли превратиться в гигантов, а другие – нет. Чтобы ответить на этот вопрос, они обратились к скорости увеличения размеров тела отдельных особей.

 Известно, что некоторые млекопитающие живут быстро и умирают молодыми, а другие растут и взрослеют на протяжении довольно долгого времени. К первым принадлежат, например, живущие всего пару лет мыши, а ко вторым – люди, изредка дотягивающие до сотни лет. Зато мыши начинают размножаться уже через два месяца после рождения, а вот у людей зрелость наступает намного дольше. В биологии такие виды называют "быстрыми" и "медленными" соответственно.

 Согласно теории ученых из группы Оки, "быстрые" виды имеют больше шансов превратиться в гигантов, чем "медленные", при этом достигнутые быстроживущими животными размеры окажутся крупнее, чем у медленноживущих. Чтобы проверить это предположение, исследователи обратились к истории нескольких групп млекопитающих и проследили ее на протяжении последних 70 млн лет. Они измерили максимальный размер предков современных китов, слонов, приматов и тюленей, и пришли к мнению, что их теория хорошо согласуется с наблюдаемыми фактами.

 "Приматы развиваются очень медленно, и никогда не превышали веса в 500 килограммов, – рассказал Оки. – И наоборот, гигантские размеры китов накладываются на их быстрые темпы роста".

 Кроме того, новая теория дает ключ пониманию рисков вымирания среди животных разных размеров. Как оказалось, самые крупные виды имеют больше всего шансов погибнуть при каких-нибудь катаклизмах и изменениях климата. Дело в том, что они размножаются относительно реже, чем существа меньших размеров, и при повышении уровня смертности вдвое общий урон для популяции у гигантов мегафауны окажется сильнее в 16 раз.

 "Это в самом деле удивительное открытие, – заявил соавтор исследования Алистер Эванс из университета Монаш в Мельбурне. - Оно указывает на еще одну причину, по которой многие крупные животные уже вымерли после последнего ледникового периода, или находятся под угрозой исчезновения сейчас".

 Данное исследование, уточняющее различия между основными группами млекопитающих, позволяет делать прогнозы о том, как изменения в размерах тела влияют на эволюционный потенциал. В будущем, передает Science Daily, эта работа поможет найти пути снижения риска вымирания животных на фоне изменения климатических условий.

 Напомним, что некоторое время назад Эванс подсчитал, что для увеличения размеров тела животного от мыши до слона необходимо по меньшей мере 24 миллиона поколений. А вот обратное "превращение", согласно данным ученого, идет чуть ли не в 10 раз быстрее.


 Источник: PaleoNews


 

 

Вопрос о том, почему пингвины, научившись нырять и плавать под водой, не сохранили подобно другим морским птицам способность летать, занимал биологов в течение достаточно долгого времени. Ответ на него, похоже, нашла группа учёных из США и Канады, исследование которых опубликовано в американском журнале PNAS.

Пингвины под водойПингвины под водойИсследовав с помощью электронных датчиков и радиоизотопного анализа двигательную активность баклана и толстоклювой кайры, а затем сравнив результаты с аналогичными данными по другим птицам – гусям и тем же пингвинам, – орнитологи выяснили, что передвижение в воздухе и под водой – это те навыки, которые в принципе находятся в обратно пропорциональной зависимости друг от друга. То есть лучшие ныряльщики среди пернатых одновременно являются худшими из летунов, к тому же у многих необходимость совмещать эти две способности приводит к двойным издержкам.

Так, баклан, использующий в качестве основного водного движителя перепончатые лапы, при нырянии выделяет гораздо больше водяных паров и углекислого газа, чем пингвин аналогичного размера, что свидетельствует о больших потерях энергии. У кайры, плавающей за счёт крыльев, эти издержки ниже, чем у баклана, но всё равно примерно на 30 процентов выше, чем у равного ей по росту пингвина, поскольку крылья создают дополнительное сопротивление под водой, а тело, вынужденное быть относительно маленьким и лёгким, быстро охлаждается, в отличие от массивного туловища «хозяина Антарктиды».

«Итак, чтобы улучшить способности к нырянию, птицам пришлось уменьшить размер крыльев или же увеличить габариты тела. И то, и другое в конечном итоге делает полёт невозможным», – заключает соавтор исследования Роберт Риклефс (Robert Ricklefs) из университета Миссури.


 Источник: Научная Россия


Понедельник, 20 Май 2013 19:28

Эволюция перьев

Автор

Около 150 лет назад, когда обнаружили археоптерикса — наполовину динозавра, наполовину птицу, — всё казалось понятным: динозавры нарастили перья, научились летать, и так появились птицы. 

Как бы не так. В последнее время в Китае открыли несколько пернатых динозавров, которых нельзя считать прямыми предками птиц, и вопрос об эволюции пера (результат развития чешуи?) заиграл новыми красками. Судя по количеству находок оперённых, но нелетающих животных, перья возникали вовсе не для полёта. Для чего же? 

Палеонтолог Джулия Кларк из Техасского университета в Остине (США) выступила в журнале Science с обзорной статьёй, в которой попыталась собрать всё, что мы знаем о происхождении перьев, и указать направления дальнейшего поиска.

Микрораптор, по-видимому, носил переливчатое оперение. (Изображение Mick Ellison / AMNH.)Микрораптор, по-видимому, носил переливчатое оперение. (Изображение Mick Ellison / AMNH.)Самые ранние «протоперья» совершенно не напоминали чешуйки: то были тоненькие нити, которые едва ли могли улучшить аэродинамические характеристики животных — даже тех, что специализировались на прыжках с дерева на дерево. А когда появляются лёгкие плоские и ветвистые образования, в которых мы узнаём привычные нам перья, их несут нелетающие существа. 

И у современных птиц перья не только даруют возможность полёта, но и выполняют целый ряд других функций. Во-первых, что очевидно, они служат теплоизолирующим материалом. Во-вторых, помогают птицам сливаться с окружающим миром (прятаться от хищников) или, напротив, выделяться на его фоне (дабы понравиться противоположному полу). Недавно исследователи идентифицировали расцветку перьев некоторых ископаемых образцов, и выяснилось, что она была довольно яркой. Одна работа, опубликованная несколько месяцев назад, обнаружила первое свидетельство различий в оперении между полами: 130 млн лет назад самцы обладали длинными хвостовыми перьями, что, по-видимому, стало результатом полового отбора. 

Так когда же появились первые перья? Палеонтологи продолжают отфутболивать сакраментальную дату всё дальше в прошлое. По последним данным, самые ранние протоперья возникли как минимум за 100 млн лет до того, как их потомки позволили первой птице подняться в воздух. Многие тероподы (в эту группу динозавров, давшую впоследствии птиц, входили, помимо прочих, рапторы и тираннозавры, представляете?) носили перья, напоминавшие современные, или что-то вроде щетины. И не они одни. Их очень далёкий родственник, похожий на трицератопса, тоже щеголял протоперьями. Некоторые летучие птерозавры не исключение (хотя их щетина несколько иная). 

Последний общий предок этих групп жил почти за 100 млн лет до этих пушистых существ. Он тоже носил жёсткие протоперья? Или же перья возникали в истории эволюции несколько раз? 

Как на грех, палеонтологическая летопись не спешит удовлетворить наше любопытство. Все великолепно сохранившиеся образцы из Китая относятся к позднему юрскому периоду или раннему мелу, а эти группы образовались ещё в триасе. Ни одна из найденных на сегодня окаменелостей тех времён не сохранила следов мягких тканей настолько хорошо, чтобы рассказать о происходившем на перьевом фронте. 

Более того, до сих пор не обнаружен такой слой породы, от которого можно было бы ожидать прорыва. Поэтому исследователям приходится идти окольными путями, отмечает г-жа Кларк. Сейчас надо подналечь на моделирование, чтобы максимально сузить перечень возможных функций уже найденных протоперьев. Но уже ясно, что они возникали вовсе не для того, чтобы можно было оторваться от земной тверди.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Многие органы в нашем теле настолько замысловаты, что кажется невероятным их возникновение в результате постепенного усложнения более простых структур. Причём дело не столько во множестве элементов, сколько в их спаянности друг с другом, взаимной «притирке». Если взять классический пример такого органа — глаз, нельзя представить себе, скажем, две трети от него: недособранный глаз просто не будет работать. А на каких основаниях тогда эволюционировала структура, которая ни за что не отвечала?

Череп рыб, особенно ископаемых, устроен гораздо сложнее черепа человека. (Фото HBSS.) Череп рыб, особенно ископаемых, устроен гораздо сложнее черепа человека. (Фото HBSS.) В подобных случаях эволюционисты обычно указывают на более простые аналоги таких «нередуцируемо сложных» структур: так, наш изощрённый глаз можно сопоставить с предельно простыми «глазами» плоских червей. В эволюции всё могло начаться со скопления светочувствительных клеток на поверхности кожи, которые потом образовали «впячивание», аналог глазного бокала, и следом шло развитие глазной камеры. Причём первые «глаза» были вполне функциональны, то есть могли отличать по крайней мере свет от тени. Развитие всё же имело место, и оно заключалось в постепенном прибавлении генов, клеток и тканей.

Американские учёные из центра NESCent (National Evolutionary Synthesis Center) предложили альтернативную версию того, как могли развиваться сложные структуры. Их модель полностью противоположна описанной выше, то есть эволюционное движение шло не по пути усложнения, а по пути упрощения. Свою гипотезу они подтверждают математической моделью, описанной в журнале Evolutionary Biology. Модель оперировала скоплением клеток, в котором происходила передача наследственной информации, её перемешивание в результате рекомбинации, мутационные процессы и т. д. Кроме того, клетки должны были выполнять некую функцию. Чем эффективнее они делали свою работу, тем выше была вероятность воспроизводства, появления следующего поколения. При этом клетки в виртуальной популяции были разного рода — условно говоря, белые и чёрные.

Поначалу способ организации клеток был довольно сложен: белые и чёрные сочетались друг с другом весьма хитроумным способом. Но через несколько поколений обнаружилось, что «клеточная» структура заметно упростилась. То есть задача, которая стояла перед комплексом клеток, заставляла их в каждом поколении искать более простые пути взаимодействия, чтобы с помощью эффективной работы получить право оставить потомство.

Похожие вещи, по словам учёных, можно наблюдать и в природе. Например, череп позвоночных развивался явно по пути упрощения. Если череп ископаемых рыб напоминал костяную головоломку, то впоследствии и число костей уменьшилось, и их соединения упростились. Особенно это заметно при переходе между классами, то есть от рыб к амфибиям, от амфибий к рептилиям и т. д. В одних случаях кости просто исчезали, а в других — срастались в одну.

Поэтому вполне возможно, что такие сложные структуры, как глаз или бактериальный жгутик, в прошлом выглядели ещё сложнее, а то, что мы видим сейчас, есть лишь более простые и эффективные версии первоначальной конструкции. Но чтобы эта гипотеза подтвердила своё право на существование, придётся найти больше подобных примеров, а также убедиться, что процессы упрощения соответствуют реальным эволюционным срокам.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


400 млн лет назад в первобытном океане обитала бесчелюстная рыба Euphanerops. Ко всем прочим странностям этого существа теперь прибавилась пара плавников, расположенная позади его ануса.

Ископаемый образец Euphanerops (фото Robert Sansom).Ископаемый образец Euphanerops (фото Robert Sansom).«Обычно у рыб по два грудных и брюшных плавника, а также один анальный, — напоминает ведущий автор открытия Роберт Сэнсом из Лестерского университета (Великобритания). — А Euphanerops не имеет спаренных плавников в области груди или брюха, зато у него пара анальных. Насколько мне известно, это единственное создание с подобной особенностью. Оно уникально».

Euphanerops, реконструкция (изображение авторов работы).Euphanerops, реконструкция (изображение авторов работы).Euphanerops жили в девонском периоде, который из-за плодовитой эволюции рыб порой так и называется — «век рыб». Бесчелюстные рыбы того времени обычно располагали лишь одиночными плавниками и больше напоминали угрей. Теперь вы понимаете, как удивились учёные, изучая образец, найденный в Квебеке (Канада).

Хотя плавники, без сомнения, каким-то образом влияли на способ передвижения рыбы, г-н Сэнсом и его коллеги не спешат приписывать им определённую функцию.

Интересно другое: именно в девонском периоде стали появляться наши ранние предки, челюстные позвоночные, которые со временем выработали привычное нам строение тела с двумя руками (плавниками, крыльями). «А всё, что было у бесчелюстных рыб, — это хвост и спинные плавники, — поясняет г-н Сэнсом. — Для парных образований необходима совершенно иная модель развития».

Вот почему Euphanerops начинает выглядеть как очень важное звено нашей собственной эволюции. У него появляются парные плавники как раз в тот период, когда стали возникать челюстные позвоночные. Возможно, именно благодаря таким, как он, у нас сегодня есть две руки и две ноги.

Результаты исследования опубликованы в журнале Biology Letters.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


«Батарейками» для первой жизни на Земле могли стать метеориты, которые принесли с собой молекулы, позволившие запасать энергию.

Обед подан! (Фото Wally Pacholka / Barcroft Media / Getty Images.)Обед подан! (Фото Wally Pacholka / Barcroft Media / Getty Images.)У каждого организма есть такие встроенные «батарейки», ведь энергия, полученная с пищей, не всегда требуется сразу и полностью. В основе таких молекул — фосфор, но у ранних форм жизни не было к нему доступа, ибо этот элемент был спрятан глубоко в минералах. Решить проблему помогли камни, сыпавшиеся с неба.

Сегодня самым распространённым хранителем энергии выступает аденозинтрифосфат (АТФ), которым пользуются миллионы сложных организмов. Откуда взялась эта молекула? Для её создания и освобождения энергии требуются ферменты, но первые организмы ещё не были настолько сложны, чтобы выполнять подобные операции. Вероятно, была какая-то молекула попроще.

По словам Терри Ки из Лидсского университета (Великобритания), первым накопителем энергии мог быть пирофосфит, состоящий из фосфора, кислорода и водорода. Это вещество схоже по своим химическим свойствам с АТФ и при этом более реактивно, то есть ему не нужны ферменты.

Г-н Ки и его коллеги изучили один сибирский метеорит, содержащий много фосфора. Фрагменты небесного камня окунули в кислую воду из вулканических прудов Исландии, которая считается аналогом воды, существовавшей на первобытной Земле. Четыре дня спустя образцы метеорита выделили большое количество фосфита. Высохнув, он превратился в пирофосфит. Как видим, это вещество образуется очень просто.

Идея этого исследования пришла учёным после того, как в 2009 году в геотермальных прудах Калифорнии был обнаружен избыток фосфита.

Выводы, к сожалению, вызвали неоднозначную оценку. Самая большая проблема заключается в том, что все современные организмы пользуются для накопления энергии фосфатами, а не фосфитами, отмечает Уильям Мартин из Университета Генриха Гейне (ФРГ). Животные и растения используют АТФ, а большинство микроорганизмов приспособили пирофосфат. «И я ставлю на то, что так было всегда», — подчёркивает учёный.

По этой причине многие полагают, что древним накопителем энергии скорее всего служил пирофосфат. Но и с ним не всё гладко. Ему надо было образовываться из фосфатов, а они химически очень активны, поэтому никакому фосфату не удалось бы продержаться на поверхности планеты сколько-нибудь долго. К тому же пирофосфат реагирует с водой, а не растворяется в ней, как пирофосфит. «Учёные отдают предпочтение пирофосфату, потому что он проще», — говорит Стивен Беннер из Фонда прикладной молекулярной эволюции (США). По его словам, нет никакого другого аргумента в пользу такого выбора.

Г-н Ки считает, что пирофосфит мог быть предшественником пирофосфата: им пользовались до тех пор, пока жизнь не приобрела молекулярное «оборудование», позволившее ей работать с фосфатами. В ходе дальнейших экспериментов, результаты которых ещё не опубликованы, его группа выяснила, что пирофосфит легко превращается в пирофосфат.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


На примере пылевых клещей биологам удалось опровергнуть закон необратимости эволюции. Оказалось, что предки этих существ были свободноживущими организмами, которые сначала перешли к постоянному паразитизму, а затем вновь вернулись к исходному состоянию.

Пылевой клещ, фото википедияПылевой клещ, фото википедияРезультаты исследования, выполненного Павлом Климовым и Берри О’Коннором из Мичиганского университета, опубликованы в журнале Systematic Biology.

Закон необратимости эволюции, сформулированный еще в конце XIX века палеонтологом Луи Долло, вызывает споры среди ученых вплоть до настоящего времени. Как гласит этот закон, «организм ни целиком, ни даже отчасти не может вернуться к состоянию, уже осуществленному в ряду его предков».

Авторы работы смогли показать, что закон Долло не работает в случае пылевых клещей – микроскопических членистоногих, которые живут в матрасах и подушках и вызывают у многих людей аллергические реакции. Для этого им пришлось проверить все 62 гипотезы об их происхождении, существующие на сегодня.

Проанализировав набор из 5 генов ядерной ДНК более чем 700 видов потенциальных родственников пылевых клещей, исследователи выяснили, что они произошли от паразитического подотряда Psoroptidia. Клещи из этой группы паразитируют на млекопитающих и птицах, никогда не покидая своих хозяев.

Ранее считалось, что постоянные паразиты не могут вновь стать свободноживущими организмами, поскольку при паразитическом образе жизни утрачиваются многие важные органы. Однако предки пылевых клещей смогли сделать это благодаря устойчивости к высокой сухости и способности питаться кератином,содержащимся в волосах и перьях.

Как надеются ученые, их открытие поможет в борьбе с аллергией, вызываемой пылевыми клещами. «Зная родственные связи этих существ, мы лучше поймем свойства белков их иммунной системы и эволюцию генов, кодирующих аллергены», --пояснил Павел Климов, соавтор статьи.


Источник: infox.ru


Одна мутация в гене, управляющем ростом костных и зубных тканей, появившаяся в геноме предков китов и дельфинов примерно 30 миллионов лет назад, лишила их резцов, клыков и моляров и сделала их зубы похожими на примитивную "пилу", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале PeerJ.

Серый кит. Фото: Владимир Вертянкин / Кроноцкий заповедникСерый кит. Фото: Владимир Вертянкин / Кроноцкий заповедник"Нам было очень интересно найти генетическое изменение, которое столь сильно изменило то, как питались морские млекопитающие, и затем проследить за его эволюцией на примере окаменелостей. Простейший "сдвиг" в активности белков в разных частях челюсти, породивший примитивные зубы дельфинов, может помочь нам понять, как появились сложные зубы млекопитающих", — заявил Брук Армфилд (Brooke Armfield) из университета Флориды в Гейнсвилле (США).

Армфилд и его коллеги пришли к такому выводу, изучая активность генов в формирующихся зубах в зародышах пятнистых продельфинов (Stenella attenuata), а также обычных свиней, генетически близких к китообразным. Ученые заметили, что развитием зубов свиньи управляют два ключевых гена — BMP4 и FGF8.

Как выяснили исследователи, первый участок отвечает за формирование резцов и клыков, а FGF8 — ростом моляров и премоляров. Поэтому активность BMP4 и связанных с ним белков наиболее высока в передней части челюсти, а второго гена — в ее внутренней половине. В случае с дельфинами данная картина нарушается — ген BMP4 активен во всех клетках будущей челюсти, а не только в районе резцов и клыков. Благодаря этому зубы дельфинов и китов напоминают примитивную "пилу", не похожую на жевательный "арсенал" остальных млекопитающих.

Судя по окаменелостям, предки китообразных приобрели эту мутацию примерно 30 миллионов лет назад, через 18 миллионов лет после появления амбулоцетуса (Ambulocetus natans) и других примитивных китов. Ученые связывают ее появление с переходом на новый тип пищи, для поедания которой не требовались клыки, моляры и другие специализированные зубы.


Источник: РИА Новости


Случайные статьи

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

В Антарктиде найдены 190-миллионолетние останки динозавра

20-02-2011 Просмотров:7753 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Антарктиде найдены 190-миллионолетние останки динозавра

В ходе раскопок на горе Килпатрик обнаружены кости, относящиеся к периоду, когда полярный континент располагался в умеренном климатическом поясе. Фаброзавр — один из кандидатов на проживание в Антарктиде времён юрского периода....

В Канаде нашли родственника китайских орнитомимов

04-10-2016 Просмотров:3260 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Канаде нашли родственника китайских орнитомимов

Новый вид небольших страусоподобных динозавров из позднего мелового периода описала международная группа ученых под руководством Брэдли МакФитерса (Bradley McFeeters), палеонтолога Карлтоновского университета. Остатки ящера были найдены в провинции Альберта и...

Станет ли спутник Сатурна новой Землей?

09-02-2011 Просмотров:8368 Новости Астрономии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Станет ли спутник Сатурна новой Землей?

Титан — это один из самых загадочных объектов Солнечной системы. Уже давно ученые выдвигают предположения о том, что на этом спутнике Сатурна, возможно, существует примитивная жизнь. Недавнее открытие американскими астрономами...

В Германии найден необычайно хорошо сохранившийся скелет теропода

15-10-2011 Просмотров:6485 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Германии найден необычайно хорошо сохранившийся скелет теропода

В Европе обнаружен блистательно сохранившийся скелет теропода, сообщают исследователи из Баварского палеонтологического и геологического музея. Говорят, ничего подобного прежде в Старом Свете не находили. Динозавр скончался около 135 млн лет назад...

Выживет ли «русская» бактерия на Марсе?

30-12-2012 Просмотров:8479 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Выживет ли «русская» бактерия на Марсе?

Группа исследователей из России и США под руководством профессора Флоридского университета Уэйна Л. Николсона (Wayne L. Nicholson) обнаружила, что целый ряд бактерий рода Carnobacterium, обычно проживающих и размножающихся в вечной...

top-iconВверх

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