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


Новости Эволюции (145)

У разных животных в ходе эволюции, бывает, возникают сходные черты — в этом случае говорят о конвергентной эволюции, которая происходит из-за сходных экологических условий. Один из самых известных примеров: пингвин и кит, птица и млекопитающее, которые похожи друг на друга формой тела, — а всё из-за того, что и пингвину, и киту нужно плавать в море. 

Летучие мыши (наряду с дельфинами ) — самые известные животные, использующие эхолокацию.Летучие мыши (наряду с дельфинами ) — самые известные животные, использующие эхолокацию.Обычно в таких случаях говорят о внешнем сходстве, подразумевая, что генетическое решение у сходных признаков может быть разным — примерно как в арифметике можно сложить две двойки или прибавить единицу к тройке, но всё равно получить четыре. Однако, по-видимому, молекулярно-генетические конвергентные изменения до сих пор просто недооценивались, и вот один из примеров — эхолокация.

Она есть у ряда животных (самые известные примеры — летучие мыши и дельфины), и учёные довольно долго спорят о том, как эхолокация появлялась у разных групп. Стивен Росситер и его коллеги из Колледжа Королевы Марии Лондонского университета (Великобритания) проанализировали на предмет конвергентной эхолокационной эволюции свыше двух тысяч генов-ортологов у двадцати двух видов животных, среди которых были и летучие мыши, и дельфины. 

И конвергентные признаки удалось обнаружить в почти 200 зонах генома. Сами исследователи ожидали увидеть сходство примерно в дюжине генах или около того: в конце концов, никакого запрета на схожие генетические изменения в эволюции нет. Но то, что их оказалось так много, всех сильно удивило. Преимущественно это касалось генов, участвующих в формировании слухового аппарата, однако были и такие, которые имели отношение, например, к зрению. 

Развитие эхолокации привело к появлению у таких разных групп, как летучие мыши и дельфины, сходных генетических черт. (Фото David Fleetham.)Развитие эхолокации привело к появлению у таких разных групп, как летучие мыши и дельфины, сходных генетических черт. (Фото David Fleetham.)Исследования, в которых учёные пытались выяснить сходство между генами, контролирующими конвергентные признаки, до сих пор не рассматривали целые геномы целиком: этим, вероятно и объясняется, почему таких генов всё время оказывалось не много. Сейчас это стало возможным, так как накопились полностью прочитанные геномы самых разных млекопитающих и появились компьютерные программы, позволяющие обрабатывать много бόльшие, чем раньше, массивы генетических последовательностей.

 Дело тут даже не столько в эхолокации, сколько в том, что учёные вдруг поняли, как конвергентная эволюция может влиять на генетический портрет. Схожим изменениям подвергаются не только самые очевидные гены, непосредственно участвующие в формировании признака, но и те, которые объединены с ними в регуляторную генетическую сеть и «полномочия» которых могут быть намного шире.

Вместе с тем однозначно утверждать о конвергентной эволюции генов, по мнению некоторых специалистов, можно будет лишь после того, как генетические последовательности сравнят с теми, что им предшествовали. Иными словами, после восстановления картины этой самой эволюции. Пусть у дельфинов и летучих мышей в ряде случаев гены, имеющие отношение к эхолокации, схожи — но тут нужно убедиться, что и процесс, который привёл к этим изменениям, шёл у этих групп сходным образом. Как говорит один из комментаторов работы, Антонис Рокас из Университета Вандербильта (США), аминокислотные последовательности «эхолокационных» белков должны сильно отличаться от тех, что были у животных-«эхолокаторов» ранее, — и лишь в этом случае можно будет говорить о настоящей эволюции, которая вела разные группы животных к одной цели.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.


 Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Восстановив в общих чертах эволюцию живых организмов на протяжении последнего полумиллиарда лет, палеонтологи все еще чрезвычайно мало знают об эволюции белка. Испанским исследователям удалось реконструировать это химическое соединение, существовавшее ни много ни мало четыре миллиарда лет назад.

Модель белкаМодель белка "До сих пор все попытки изучить эволюцию белковых структур были основаны на сравнении современных белков, – рассказал ведущий автор исследования Хосе Санчем-Руис из университета Гранады. – Это примерно то же самое, что пытаться изучать эволюцию птиц, сравнивая между собой несколько современных представителей этого класса". По словам ученого, наиболее перспективным для эволюционных исследований считается изучение окаменелостей, и поэтому его собственный подход к проблеме можно назвать "раскопками ископаемых белковых структур".

 Санчес-Руис вместе с коллегами построил филогенетическое древо белковых последовательностей, воспользовавшись для этого анализом аминокислотных последовательностей тиоредоксина – белка, участвующего в восстановлении рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды и обнаруженного у всех представителей живых существ, включая архебактерий и эукариот. С помощью этого древа испанским ученым затем удалось воскресить докембрийские белки в лабораторных условиях и охарактеризовать их свойства.

 Как оказалось, современная структура тиредоксина удивительно похожа на ту, что существовала на заре возникновения жизни, а вот аминокислотные последовательности у них сильно разнятся. Эти данные подтверждают эволюционную модель прерывистого равновесия, согласно которой белковые структуры остаются неизменными в течение долгого времени, а все новые изменения, их затрагивающие, происходят за очень короткие временные промежутки, пишет EurekAlert!

 "В дополнение к раскрытию основных принципов эволюции белковых структур наша методика обеспечивает еще и бесценную информацию о том, как трехмерная структура белка закодирована его аминокислотной последовательностью, – отметил Санчес-Руис. – Она также может предоставлять данные о такой важной цели белковой инженерии и биотехнологии, как проектирование белков с новой структурой".

 


Источник: PaleoNews


Секрет эволюционного успеха современных птиц кроется не только в крыльях. Как установили палеонтологи, заселить самые разные экологические ниши на всех континентах пернатым помогла удивительная эволюционная пластичность задних конечностей.

Ноги помогли птицам завоевать мирНоги помогли птицам завоевать мир На сегодняшний день птицы являются наиболее разнообразной группой тетрапод и могут служить отличной моделью для изучения крупномасштабных адаптаций. Множество эволюционных изменений эта группа претерпела уже после освоения полета, однако прежде их изучение было затруднено малым количеством ископаемых остатков и их плохой сохранностью. Новые находки и современные методы научных исследований показали, что настоящий всплеск видообразования птицы пережили вскоре после появления в конце мелового периода короткохвостых форм. Именно среди них за очень ограниченный срок разнообразие задних конечностей намного превзошло все, чего смогли достичь их предки-тероподы за свою более чем 150-миллионолетнюю историю.

"Эти ранние птицы были не так сложны, как те, что мы знаем сегодня. Если современные птицы можно сравнить с бомбардировщиками-невидимками, то их меловые предки были больше похожи на бипланы, – рассказал ведущий автор исследования, палеонтолог Оксфордского университета Роджер Бенсон. – Однако нас удивило, что, несмотря на все еще сохраняющиеся примитивные черты вроде наличия зубов, эти ранние птицы демонстрируют невероятно разнообразные по своему строению ноги".

Бенсон с коллегами изучали ранних птиц, живших в меловом периоде одновременно с динозаврами – Confuciusornis, Eoenantiornis и Hongshanornis. К тому времени птицы уже освоили полет, и ученые заинтересовались дальнейшими направлениями их эволюции. Как оказалось, они касались главным образом ног, пишет EurekAlert! Способность превратить задние конечности в ходули, хватательные устройства, ласты и так далее, помогла птицам стать одной из самых успешных на сегодняшний день групп животных и значила для завоевания ими мира едва ли не больше, чем сама способность к активному полету.

"Наша работа показывает, что начинали они, возможно, как еще один тип динозавров, но затем совершили подлинный эволюционный прорыв, обеспечивший их преимуществами, отсутствовавшими у родственников-динозавров, – пояснил Бенсон. – Ключ к этой "птичности" в том, чтобы потерять длинный костистый хвост и дать возможность развиваться ногам, превращая их в универсальный инструмент адаптации, открывающий все новые и новые экологические ниши".

Статья "Rates of dinosaur limb evolution provide evidence for exceptional radiation in Mesozoic birds" доступна на портале Proceedings of the Royal Society B

 


 

Источник: PaleoNews


 

Причины, по которым кембрийский период истории Земли сопровождался небывалым ростом разнообразия животных, наконец названы. По мнению американских ученых, «кембрийский взрыв» состоялся благодаря сочетанию двух ведущих факторов – появлению хищников и увеличению содержания кислорода в атмосфере.

Животный мир кембрийского периодаЖивотный мир кембрийского периода До последнего времени у палеонтологов было две независимых гипотезы о том, что же являлось движущей силой кембрийского видообразования. По одной из них, повышение уровня кислорода в воде дало животным энергетическую возможность развивать все более сложные планы строения. По другой – движущей силой роста разнообразия стала конкуренция между живыми существами, вызвавшая к жизни в том числе и монстров Берджесской фауны.

 "Между сторонниками этих двух гипотез всегда существовало некоторое напряжение, – рассказывает ведущий автор нового исследования Эрик Сперлинг, постдок Гарвардского университета. – Каждая сторона видела только свои собственные данные, что довольно распространено в науке".

 Новая статья Сперлинга объединяет обе существующие гипотезы. По мнению ученого, два вышеупомянутых фактора работали в кембрийском периоде одновременно, и синтез их влияния как раз и стал причиной взрывного роста разнообразия живых существ.

 "В кембрии существовали практически все важнейшие планы строения – от членистоногих до моллюсков и хордовых, к которым, кстати, принадлежит и человек, - сообщил Сперлинг. – "Кембрийский взрыв" стал самым значительным событием во всей эволюционной истории животных".

 Чтобы внести ясность в происходившее на нашей планете 540 млн лет назад, гарвардский ученый с группой соавторов занялся изучением современных областей моря, содержание кислорода в которых соответствует докембрийским показателям, составляя от 2% до 10% обычного уровня нашего времени. Хотя такие места довольно редки, они существуют и доступны для наблюдений.

 Как показала работа Сперлинга и его команды, в бескислородных зонах практически отсутствуют хищники, и их численность хорошо согласуется с содержанием кислорода в воде. "Это говорит о том, что в докембрийском океане с его малым количеством кислорода хищники встречались крайне редко", – уверен исследователь.

 Жизненные формы бескислородных зон, как правило, представляют собой микробов или очень мелких животных, дополняет его рассказ биологический океанограф Института океанографии Скриппса, профессор Лайза Левин. "Животные, которые там живут, питаются обломочным материалом, падающим сверху, или местными бактериями. Биологическое разнообразие в этих местах очень низкое", – отметила она.

 Однако по мере перемещения в области с более высоким содержанием кислорода начинает встречаться все больше разных хищников. Аналогично рост кислорода в кембрийском периоде подпитывал метаболические расходы на преследование добычи, пишут исследователи в своей статье. Напомним, что несомненные следы существования животных примерно на 200 млн лет старше кембрийского периода, но никаких молекулярных свидетельств хищничества не встречается вплоть до самого кембрия.

 Появившись на свет, хищники не ограничились одним лишь переходом на питание другими животными, например, планктоном. Они начали развивать челюсти для захвата и пережевывания добычи. Так была запущена "гонка вооружений" отношений хищник-жертва, ставшая движущей силой возникновения современного разнообразия живых существ. Защищая свои жизни, потенциальные жертвы изобрели раковины, а после оснастили их острыми шипами и длинными выростами.

 Настоящее помогает нам понять прошлое, открывая новые способы познания причин и деталей "кембрийского взрыва", пишет Live Science. А изучение роли кислорода в далеком прошлом дает также и возможность управлять изменениями океанской фауны в будущем.

 Статья "Oxygen, ecology, and the Cambrian radiation of animals" доступна на сайте PNAS.ORG

 


Истчонки: PaleoNews


Новые виды могут появиться благодаря географическим и экологическим барьерам, которые разделяют прежде единую популяцию. Особи из одной части популяции не могут пересечь, к примеру, реку, чтобы смешать свои гены с особями из другой части, и в результате из-за накапливающихся генетических различий они становятся разными видами.

Оса Nasonia vitripennis, откладывающая яйца в личинку хозяина (фото Elizabeth Cash).Оса Nasonia vitripennis, откладывающая яйца в личинку хозяина (фото Elizabeth Cash).Однако для этого, как показали исследователи из Университета Вандербильта (США), вовсе не обязательно, чтобы на территории популяций вырастали горы, а реки меняли своё русло: достаточно лишь кишечной микрофлоры.

Учёные давно заметили, что разные виды животных дают приют разным видам бактерий, и несовпадение в видовом составе микробов отражает эволюционную дистанцию между их хозяевами. Однако до сих пор не было понятно, возникают ли такие различия в микрофлоре только лишь благодаря смене питания, то есть на смену одним микробам приходят другие, либо бактерии эволюционируют вместе с теми, в ком живут.

Чтобы прояснить этот вопрос, Роберт Брукер и Сет Бордерштейн предприняли ряд опытов с двумя близкими видами паразитических ос, Nasonia giraulti и Nasonia vitripennis. Их эволюционные пути разошлись где-то миллион лет назад, но до сих пор и N. giraulti, и N. vitripennis паразитируют на одних и тех же насекомых, то есть никаких экологических барьеров между видами нет. При этом, однако, если произойдёт межвидовое скрещивание, то 90% новорождённых самцов в потомстве погибнут.

Исследователи обнаружили, что в кишечнике ос живут бактерии рода Providencia и ещё один вид, называемый Proteus mirabilis. Обычно Providencia преобладают, но при межвидовом скрещивании в пищеварительном тракте у потомства начинают доминировать P. mirabilis. Учёные предположили, что именно неправильный состав микрофлоры служит причиной массовой гибели гибридного потомства. Они попробовали накормить ос-гибридов антибиотиками — и в результате половина потомства выжила. Если же таким осам, избавленным от собственных бактерий, давали смесь Providencia и P. mirabilis, то большинство личинок погибало.

То есть смешению видов препятствует не несовместимость их генов сама по себе, а неспособность полученной смеси генов правильно организовать работу микрофлоры, наладить, так сказать, диалог между бактериями и организмом личинки.

В журнале Science авторы работы пишут, что у гибридов иммунитет не мог должным образом контролировать микрофлору. У них на 40% повышалась активность иммунных генов, вызывая что-то вроде аутоиммунного расстройства. Если же гибридов лишали бактерий, их иммунитет вёл себя нормально.

Так или иначе, именно бактерии в своё время сыграли для ос видообразующую роль, воспрепятствовав смешению генов внутри популяции. Поэтому влияние микрофлоры на эволюцию можно смело поставить рядом с горами, реками и прочими масштабными географическими и экологическими факторами.

 


Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


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


 

Случайные статьи

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

Морские моллюски пользуются сменным пенисом

13-02-2013 Просмотров:9841 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Морские моллюски пользуются сменным пенисом

Голожаберные моллюски Chromodoris reticulata имеют в своём распоряжении не один, а несколько совокупительных органов, и каждого следующего партнёра встречают, так сказать, новым пенисом. C. reticulata. В правом верхнем углу — спаривающиеся...

Бактерии используют биологическое оружие

17-10-2012 Просмотров:10195 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Бактерии используют биологическое оружие

Американские микробиологи выяснили, что бактерии могут использовать биологическое оружие против своих сородичей. Некоторые из них содержат в своем геноме ДНК бактериофагов -  вирусов, убивающих микроорганизмы. Когда такие "камикадзе" считают, что...

Ящерицы сэволюционировали на глазах у биологов

27-10-2014 Просмотров:5116 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ящерицы сэволюционировали на глазах у биологов

Ученые стали свидетелями рекордно быстрых эволюционных изменений среди американских ящериц. Буквально за несколько лет повадки и строение этих рептилий подверглись серьезной перестройке. Ящерицы сэволюционировали на глазах у биологовОб этом говорится в статье американских...

2.1. Протерозой. Животный мир вендского периода (эдикария)

15-02-2013 Просмотров:31950 Животные (Animalia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

2.1. Протерозой. Животный мир вендского периода (эдикария)

   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 девонского...

Лёд тает всё быстрее

12-03-2011 Просмотров:8533 Новости Экологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Лёд тает всё быстрее

Гренландия и Антарктика теряют лёд всё быстрее, трубят спутниковые данные. Баланс массы ледников Гренландии (вверху), Антарктики (в середине) и их сумм (внизу) с 1992 по 2009 год (здесь и ниже иллюстрации...

top-iconВверх

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