Примитивные млекопитающие из отряда однопроходных и эволюционно древние страусы демонстрируют начальные этапы эволюции сна: и те, и другие спят «в одну фазу», без смены стадий быстрого и медленного сна.
Большинство птиц и млекопитающих спят, чередуя фазы медленного и быстрого сна. Обе характеризуются особым поведением электрической активности головного мозга, которую можно отследить с помощью электроэнцефалографии. Если не вдаваться в подробности и не касаться различий в отдельных ритмах ЭЭГ, то во время медленного сна преобладают низкочастотные и низкоамплитудные волны. На стадии быстрого сна, наоборот, мозг активизируется, волны мозговой активности становятся более «беспокойными», наблюдаются быстрые движения глаз и снижение мышечного тонуса. Считается, что при быстром сне мозг осмысляет и архивирует информацию, полученную за время бодрствования.
Исследователей давно занимает проблема эволюции сна. И впрямь — как сложилась эта чересполосица с чередованием фаз? К сожалению, никакие окаменелости не могут рассказать нам, как спали древнейшие археоптериксы и саблезубые тигры, поэтому учёным приходится опираться на данные, собранные с ныне живущих зверей и птиц. Так, к примеру, известно, что почти все млекопитающие имеют обе фазы сна, а вот самые древние из них, яйцекладущие утконосы и ехидны, объединяемые в группу однопроходных, спят однофазным сном. При этом у них всё-таки есть некие зачатки второй фазы, а именно движения глаз и снижение мышечного тонуса, но ЭЭГ спящих утконосов демонстрирует только фазу медленного сна и какой-то гибрид из медленного и быстрого состояний.
Птиц на «эволюцию сна» детально до сих пор не проверяли. Было известно лишь, что у них тоже две фазы. Но только как они их получили — «в готовом виде» или, как и звери, начав «с нуля»?
Исследования специалистов из Института орнитологии общества Макса Планка (ФРГ) позволяют утверждать, что птицы в этом отношении прошли тот же путь, что и млекопитающие. Одной из самых эволюционно «ранних» групп у птиц считаются африканские страусы. Именно их и «привлекли» к эксперименту: исследователи записывали активность мозга шести самок страуса Struthio camelus во время сна, а также следили за движениями глаз и состоянием скелетных мышц птиц. Оказалось, что при внешних признаках, характерных для фазы быстрого сна, электрическая активность мозга во время такой псевдобыстрой фазы у страусов — как и у утконосов — колеблется между быстрым и медленным сном. Результаты экспериментов исследователи представили на сайте PLoS ONE.
Учёные делают вывод, что разделение фаз у птиц шло по такому же пути, как и у млекопитающих. Сначала было некое гибридное состояние, мозг пытался выйти в быстрый сон, но никак не мог в этой фазе удержаться. В пользу этого говорит и то, что «псевдобыстрый» сон у страусов и утконосов длится гораздо дольше, чем нормальный быстрый сон у более эволюционно молодых групп зверей и птиц. Разделение сна на фазы с различными функциями случилось лишь по истечении какого-то эволюционного промежутка.
С нарушениями длительности и чередования фаз сна связано несколько нервных расстройств, поэтому любые, даже сугубо теоретические сведения об эволюции сна когда-нибудь могут приобрести важное практическое значение.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Обладателями мужского полового органа первоначально были все птицы, но потом большинство пернатых от него отказались — за исключением страусов, уток и некоторых других видов.
Как известно, у большинства птиц самцы лишены специального полового органа, и во время спаривания происходит простое совмещение отверстий клоак самца и самки; сперматозоиды попадают в половые пути самки через отверстие для испражнений. Однако у некоторых видов птиц пенис всё же есть, и среди немногих счастливцев — самцы африканских страусов, эму, нанду, киви, гусеобразных и некоторых других.
Откуда этот орган взялся у таких далёких групп, как бескилевые птицы, к которым относят страусов, киви, эму и прочих, и водоплавающие гусеобразные? На удивление, этот раздел птичьей анатомии изучен до сих пор до крайности плохо. Первые сообщения о том, что страусы спариваются посредством эрегированного пениса, появились аж в 1836 году, но только в 1923-м учёные выяснили, что этот орган у птиц насыщается лимфой, а не кровью.
Из-за этого орнитологи посчитали, что пенис у птиц возник независимо от рептилий и млекопитающих, у которых он становится твёрдым из-за притока крови. Кроме того, учёные хорошо изучили половую систему гусеобразных с их длиннейшими мужскими половыми органами, которые совсем не походят на пенисы зверей. Однако, как утверждают зоологи из Йельского университета (США), строение мужского полового органа у птиц как нельзя лучше свидетельствует в пользу его происхождения от рептильего аналога.
Учёные пристальнейшим образом рассмотрели строение пениса африканского страуса, эму и нанду и пришли к выводу, что по своему анатомическому строению он весьма близок к половому органу рептилий. Ткани, заполняемый лимфой, имеют ту же плотность, строение и, очевидно, происхождение, что и пещеристые тела «обычного» мужского полового органа. То есть, скорее всего, пенис был у общего рептильного предка птиц, а потом большинство пернатых по каким-то причинам от него отказались. Результаты исследований учёные опубликовали в Journal of Zoology.
Единое происхождение могло бы объяснить тот факт, что пенис есть у довольно далёких друг от друга групп птиц. Что же до уток, то у них форма органа, скорее всего, является позднейшей адаптацией, возникшей в результате ожесточённой «войны полов». У самок гусеобразных в ходе эволюции развились сложнейшие половые пути, позволяющие им контролировать судьбу спермы самца даже во время и после спаривания; в свою очередь у самцов в ответ на это появился сложноустроенный и чрезвычайно длинный половой орган.
Мужской половой орган у бескилевых птиц устроен гораздо более привычным способом. В связи с этим учёные обращают внимание на различие в половом поведении у нанду и эму. Нанду полигамны, и их мужской половой орган выглядит довольно солидно, в то время как эму образуют постоянные пары и их самцы обладают куда меньшим пенисом. Дарвин обосновывал появление пениса у млекопитающих тем, что его обладатели могли доставить самке больше удовольствия и тем самым имели преимущество в половом отборе. Личная жизнь нанду и эму (да чего уж там, и людей тоже) вполне укладывается в эту теорию. Однако в свете того, что большинство птиц впоследствии отказались от пениса, биологам-эволюционистам стоит подумать, а так ли уж необходим этот замечательный орган для репродуктивного успеха...
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
20-02-2011 Просмотров:10702 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
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....
15-04-2013 Просмотров:11898 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Сильный дождь выгоняет дождевых червей на поверхность, и мы обычно считаем, что они появляются из-под земли, чтобы не утонуть. Дескать, вода заполняет их норы, и они вынуждены ползать снаружи до...
17-10-2016 Просмотров:5643 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые выяснили, что пауки, несмотря на отсутствие ушей, способны услышать нас с другого конца комнаты. В этом им помогают специальные сенсорные волоски. Результаты исследования, проведенного американскими биологами из Корнельского университета, опубликованы...
07-02-2013 Просмотров:12527 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Легко заметить, что рыбы в косяке примерно одного размера. В этом есть свой смысл: хищнику труднее сосредоточиться на конкретной добыче, когда перед ним мельтешат десятки, сотни, тысячи её копий. Понятно,...
30-08-2018 Просмотров:2692 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые нашли в Аризоне останки крайне необычного древнего звероящера, который продолжал откладывать яйца, подобно рептилиям, но при этом имел сложные зубы, как млекопитающие. Его открытие поможет понять, когда появились древнейшие предки людей, пишут...
Необычайно давний этап эволюции микробов, предшествовавший всплеску биоразнообразия на Земле, удалось восстановить генетикам. Они изучили родственные связи почти 4000 семейств генов из трёх царств живой природы. Изобретение природой новых генов (красный…
Палеомагитолог Анна Чернова и ее коллеги из лаборатории геодинамики и палеомагнетизма Центральной и Восточной Азии Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН (Новосибирск) вернулись из экспедиции на Новосибирские острова в…
Ученые из университета Массачусетса в Амхерсте (США), под руководством ассистента-профессора Томаса Марески (Thomas Maresca) измерили величину силы, двигающей хромосомы во время деления клеток. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature…
Обезьяны впервые появились в Южной Америке примерно 37 млн лет назад. Высадившись в бассейне Амазонки, они постепенно расселились на север до Карибского бассейна и на юг до Патагонии, уверен профессор…
Микробиологи научились снимать бактерий с высоким разрешением, не убивая их при этом. Методика поможет изучать работу бактериальных клеток в режиме реального времени. Об этом говорится в статье специалистов из Швеции, Германии…
Ученым впервые удалось увидеть, как глубоководный кальмар «рыбачит» при помощи своего длинного щупальца. Его вершина движется совершенно независимо от владельца и приманивает добычу. Кальмар Grimalditeuthis bonplandiОписание наблюдений, сделанных американскими специалистами из…
Зоологи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха вместе с коллегами из Цюрихского университета наблюдали за поведением африканских сурикатов, живущих в пустыне Калахари. Там, где работали исследователи, через территорию сурикатов проходила…
Учеными найден один из самых первых хищных динозавров обитавший в триасовом периоде 230 млн. лет назад. Eodromaeus ("бегун рассвета") живший 230 млн. лет назад был обнаружен в старых скалах предгорья…
Ученые обнаружили в древнейших образцах неандертальской ДНК с Алтая вкрапления человеческого генома, которые говорят нам о том, что первые люди проникли в Азию уже 100 тысяч лет назад, задолго до миграции кроманьонцев в Европу, говорится в статье,…