Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Все добавления>>Мир дикой природы на wwlife.ru - Антоненко Андрей

Антоненко Андрей

Антоненко Андрей

Ученые выяснили, что приматы способны издавать контрастные гласные звуки — ключевой элемент человеческой речи. Это значит, что наши предки могли начать говорить намного раньше, чем предполагалось. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

131219Традиционно считается, что речь у наших предков появилась примерно 200 тысяч лет назад. Это связывается с уникальной способностью анатомически современных людей произносить контрастные гласные звуки благодаря более низкому, по сравнению с другими приматами, расположению гортани.

С конца 1960-х годов в исследованиях по развитию речи преобладала теория, согласно которой удлинение голосового тракта в результате спуска гортани было первым шагом в возникновении речи. После того, как предки человека стали ходить на двух ногах, голова сместилась назад, заняв место прямо над позвоночным столбом, а гортань опустилась вниз.

Изменение положения гортани привело к образованию более длинной полости, называемой глоткой, которая отвечает за увеличение диапазона и четкости производимых звуков. Так как у других приматов такой глотки нет, делался вывод, что они неспособны воспроизводить звуки, характерные для полноценной речи.

Ученые из Франции, Канады и США во главе с Луи-Жаном Боэ (Louis-Jean Boë) из Университета Гренобль Альпы провели подробный анализ публикаций, в которых исследуются особенности поведения и голосового общения приматов, и сделали вывод, что низкое положение гортани не является необходимым для возникновения речи анатомическим элементом. Специфические артикуляционные способности приматов, по мнению авторов, вполне позволяют им создавать похожую на человеческую голосовую систему протогласных.

Авторы построили схематическую историю развития вокализации у приматов и рассмотрели элементы ее эволюции, необходимые для возникновения речи, после чего сделали три главных вывода.

Во-первых, низкое расположение гортани не является исключительной особенностью человека. Во-вторых, для получения контрастных артикулированных гласных звуков не требуется низкого положения гортани. В-третьих, современные нечеловекообразные приматы способны производить контрастные звуки, не обладая опущенной гортанью.

Выводы исследования опровергают главные доводы теории гортанного происхождения речи, отодвигая возможность ее зарождения на 20 миллионов лет назад.

"Теперь, не привязываясь к факту появления опущенной гортани, мы можем рассматривать самые различные гипотезы возникновения языка без ограничения во времени, — приводятся в пресс-релизе журнала Science слова Луи-Жана Боэ. — И хотя речь несомненно способствовала передаче знаний, теперь непонятно, стоит ли ее рассматривать как главный двигатель раннего когнитивного развития".


Источник: РИА Новости


Палеонтологи обнаружили в Египте окаменелости древнего кита-протоцетида возрастом 35 миллионов лет, который мог жить и в воде, и на суше. Подробное описание находки приводится в журнале PLOS ONE.

Древний кит протоцетусДревний кит протоцетусВ середине эоцена — геологической эпохи, которая началась 56 и закончилась 33,9 миллиона лет назад, произошел переход от наземных предков китов к современным видам, проживающим в океане.

Некоторое время на Земле существовали переходные виды, которые еще не утратили конечности, позволяющие им передвигаться по суше, но уже хорошо плавали. Одной из таких форм были протоцетиды — древние киты-амфибии, остатки которых находят в Африке, Азии и Америке.

В 2007 году американские палеонтологи из Мичиганского университета обнаружили ранее неизвестный и самый молодой вид протоцетов — Aegicetus gehennae. Окаменелые кости двух особей были обнаружены в месте Вади-Аль-Хитан в Западной пустыне Египта, или "Долине китов", которая является объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО, известным многочисленными находками хорошо сохранившихся скелетов доисторических китов.

Авторам при содействии египетских и саудовских коллег удалось восстановить две трети костей одного из скелетов и на основе этого описать морфологию и особенности образа жизни древнего животного.

Реконструированный скелет, по мнению ученых, принадлежал самцу длиной около 3,7 метра и весом почти 900 килограмм. По словам руководителя исследования Филиппа Джингериха (Philip Gingerich), Aegicetus хорошо плавал, совершая волнообразные движения средней частью туловища и хвостом, подобно тому, как плавают сегодня крокодилы. По форме тела он был похож на других китов того времени, например на базилозавра.

Исследователи предполагают, что волнообразный стиль плавания представляет собой переходную стадию между способом плавания ранних китов-амфибий, которые гребли лапами с перепонки и современными китами, использующими для плавания главным образом хвост.

Aegicetus — самый поздний обнаруженный протоцетид, и теперь ученые могут восстановить всю цепочку эволюции эоценовых китов.

"Ранние протоцетидные киты, жившие 47–41 миллионов лет назад, были пловцами, использующими лапы. Позже киты начали пользоваться хвостом, — приводятся в пресс-релизе университета слова профессора Джингериха. — Недавно обнаруженный ископаемый кит Aegicetus был промежуточным звеном и по времени жизни, и по форме, так как наряду с лапами уже имел больший и мощный позвоночный столб, заканчивающийся хвостом".

По сравнению с ранними китами, Aegicetus имеет более удлиненное тело и хвост, а также значительно редуцированные задние конечности, у которых отсутствовала прочная связь с позвоночником. Все это говорит о том, что он проводил больше времени в воде, чем на суше.

 
Источник: РИА Новости

 

Ученые построили модели, имитирующие развитие популяции неандертальцев и пришли к выводу, что для объяснения вымирания этой ветви рода Homo не нужны никакие дополнительные факторы. Неандертальцы могли исчезнуть в силу простых демографических причин. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS ONE.

281119Неандертальцы исчезли около 40 тысяч лет назад, примерно в то же самое время, когда анатомически современные люди начали мигрировать из Африки на Ближний Восток и в Европу. Считается, что последние были более приспособленными и успешнее конкурировали с неандертальцами в борьбе за ресурсы. К тому же климатические изменения вынудили неандертальцев покинуть северные районы Европы и мигрировать на юг и юго-восток, в районы, уже занятые современными людьми.

Голландские ученые под руководством Криста Ваесена (Krist Vaesen) из Эйнховенского технологического университета теоретически доказали, что для объяснения исчезновения популяции неандертальцев совсем не обязательно привлекать в качестве основного аргумента конкуренцию со стороны современных людей.

Результаты генетических исследований свидетельствуют о том, что численность популяций неандертальцев еще до прихода в Европу современных людей была очень небольшой — не превышала 4000 особей. При этом они были разделены на множество небольших групп, проживающих удаленно друг от друга.

Авторы разработали популяционные модели для имитации развития популяций неандертальцев численностью 50, 100, 500, 1000 или 5000 особей на протяжении десяти тысяч лет. В качестве примера группового и семейного поведения ученые использовали современные небольшие изолированные группы охотников-собирателей.

Результаты показали, что для вырождения таких малых популяций достаточно внутренних демографических факторов, таких как инбридинг (близкородственное скрещивание), эффект Алли — снижение выживаемости индивидов при сокращении численности популяции и влияние ежегодных случайных колебаний рождаемости, смертности и соотношения полов.

При этом инбридинг является решающим фактором вырождения только для самой маленькой популяции, эффект Алли уже способен вызвать вымирание в популяциях до 1000 особей, а оба фактора в сочетании со случайными демографическими колебаниями вполне могли стать причиной упадка популяции в несколько тысяч особей.

Исследователи никак не учитывали в моделях давление со стороны современных людей, которое могло еще больше усилить факторы инбридинга и эффекта Алли.

Авторы считают, что исчезновение неандертальцев было связано только с малочисленностью их популяции. Даже если бы они были идентичны современным людям в своих когнитивных, социальных и культурных чертах, и даже в отсутствие межвидовой конкуренции, неандертальцы неизбежно столкнулись бы с риском вымирания.


Источник: РИА Новости


 

Новые находки палеонтологов в Южной Америке указывают на то, что первые 70 миллионов лет своего развития змеи обладали задними конечностями. Подробное описание приведено в журнале Science Advances.

Так в представлении одного из авторов исследования выглядел наджаш — вымерший вид змей с задними конечностямиТак в представлении одного из авторов исследования выглядел наджаш — вымерший вид змей с задними конечностямиЗмеи представляют собой один из самых интересных примеров адаптации тела позвоночных к специфическим условиям проживания и питания. Ученые в течение длительного времени пытаются восстановить цепочку эволюционных изменений, превративших ящериц в змей. Главные из них — удлинение тела, потеря конечностей и появление гибкого черепа. Два первых изменения, очевидно, были связаны с адаптацией к жизни в норах, последнее — с возможностью заглатывать крупную пищу.

Сложности изучения этой группы позвоночных связаны с тем, что окаменелости древних видов, переходных между ящерицами и змеями, встречаются крайне редко.

Ученые из Аргентины, США, Канады и Австралии сообщают об обнаружении сразу восьми черепов и трех фрагментов скелета с задними конечностями меловой змеи Najash rionegrina, или наджаш. Окаменелости найдены в породах формации Канделерос в аргентинской провинции Рио-Негро. Их возраст составляет около 90 миллионов лет.

Для подробного анализа анатомии черепов ученые выполнили стандартные исследования с помощью световой микроскопии, а также компьютерную томографию (КТ) с высоким разрешением.

"Змеи, как известно, не имеют конечностей, но есть и безногие ящерицы, — приводятся в пресс-релизе Университета Флиндерса слова одного из авторов исследования Алессандро Пальчи (Alessandro Palci). — Что действительно отличает змей, так это их очень подвижный череп, который позволяет им проглатывать крупные предметы-жертвы. В течение долгого времени нам не хватало подробной информации о переходе от относительно жесткого черепа ящерицы к супергибкому черепу змей".

Обилие полученного материала позволило исследователям построить трехмерную модель черепа наджаша и изучить его в мельчайших деталях.

"У наджаша самый полный сохранившийся череп из всех древних змей, и это дает огромное количество новой информации о том, как развивалась голова змеи. Некоторые суставы у него уже гибкие, как у современных змей, а некоторые еще нет. Его среднее ухо — промежуточное между ящерицами и змеями, а развитые скулы скорее напоминают череп ящериц, чем змей", — говорит Алессандро Пальчи.

Новые данные, полученные в ходе исследования, позволили ученым построить эволюционное дерево змей, исходя из того, что первые 70 миллионов лет своего развития змеи обладали небольшими, но идеально сформированными задними лапами.

"Пример наджаша показывает, что змеи постепенно эволюционировали от ящериц, как и предсказывал Дарвин, — отмечает еще один автор исследования Майк Ли (Michael S. Y. Lee) из Университета Флиндерса. — Но эти примитивные змеи с маленькими ногами были не просто переходным этапом. У них был очень успешный план тела, который сохранялся на протяжении многих миллионов лет и позволял его обладателю существовать как в наземной, так и в водной среде".

 
Источник: РИА Новости

 

Бушмены НамибииБушмены НамибииЛюди современного типа Нomo sapiens sapiens появились около двухсот тысяч лет назад на территории впадины Макгадикгади на северо-востоке Ботсваны. К такому выводу пришла международная группа ученых, проанализировав митохондриальные геномы 198 живущих ныне африканцев. Это вызвало бурные споры среди специалистов, ведь на звание колыбели человечества претендует по крайней мере еще одна страна. РИА Новости разбиралось, где корни Нomo sapiens sapiens и как ученые пытаются определить их вероятную родину.

Многочисленные сады Эдема

В 2017 году палеонтологи обнаружили в Марокко останки древних людей — всего 22 фрагмента человеческих костей и черепов. Судя по форме и размерам находок, это были мужчина, две женщины и двое детей, принадлежавшие к виду Homo sapiens. От нынешних людей их отличали более плотное телосложение, слегка вытянутый череп и менее развитый мозг. Тем не менее, как отмечали ученые, если бы этих древних гоминид одели по-современному, то они не сильно бы выделялись в толпе.

Реконструкция черепа древнего Homo sapiens, обнаруженного в Марокко в 2017 году. Синим обозначен мозгРеконструкция черепа древнего Homo sapiens, обнаруженного в Марокко в 2017 году. Синим обозначен мозгИзотопный анализ орудий труда, найденных рядом с человеческими останками, показал, что им около трехсот тысяч лет. Это совпадало с датировкой черепа, раскопанного в ЮАР в 1996 году, и почти на сто тысяч лет превосходило возрастом окаменелости древних людей, обнаруженные в 2008 году в Эфиопии. Получалось, что двести-триста тысяч лет назад представители вида Homo sapiens уже жили в трех разных концах Африки.

От какой-то из этих популяций произошли Homo sapiens sapiens. В какой именно части Африки — южной, северной или восточной — они впервые появились, определить невозможно. Скорее всего, единой родины современных людей никогда не существовало, предположили авторы работы. Все ныне живущее человечество — продукт совместной эволюции нескольких популяций представителей рода Homo, которые периодически обменивались генами.

Африканское смешение гоминид

Два года спустя французские и британские антропологи нашли подтверждение этой гипотезе. Они изучили особенности черепов разных видов Homo — от древнейших гоминид, существовавших около 1,8 миллиона лет назад, до современных жителей планеты. Всего 263 образца. На основе полученных данных исследователи смоделировали примерный облик последнего общего предка всех живущих ныне людей.

Сравнение черепов древних и современных людей на филогенетическом древе. Череп последнего общего предка людей выделен краснымСравнение черепов древних и современных людей на филогенетическом древе. Череп последнего общего предка людей выделен краснымОказалось, что он имел примерно такую же форму черепа, как у нас, относительно высокий лоб и слабо выраженные надбровные дуги. По большинству параметров череп нашего последнего общего предка не отличался от человеческих останков возрастом сто тысяч лет, которые ученые относят к подвиду Нomo sapiens sapiens.

Ученые предполагают, что 200-350 тысяч лет назад в разных частях Африки сформировались локальные популяции предшественников современных людей. Они все время мигрировали внутри континента и скрещивались друг с другом. В результате такого тесного контакта около 100-200 тысяч лет назад появились Нomo sapiens sapiens, расселившиеся сегодня по всей планете.

Наибольший вклад в их геном и фенотип внесли популяции из Южной и Восточной Африки. А вот окаменелости из Марокко, обнаруженные в 2017 году, по всей видимости, никакого следа в современной ДНК людей не оставили.

Первыми были южане

Исследователи из Швеции и ЮАР в поисках последнего общего предка всех ныне живущих обратились к ДНК койсанов — бушменских и готтентотских племен, обособившихся от всего человечества примерно сто тысяч лет назад, то есть почти сразу после возникновения людей современного типа.

Ученые проанализировали геномы койсанов, обитающих в пустыне Калахари в ЮАР, и сравнили их с геномами семи древних людей, чьи останки возрастом от трехсот до двух тысяч лет нашли на юге Африки. Несмотря на плохую сохранность костей, генетикам удалось извлечь из них как Y-хромосому, наследуемую от отца, так и ДНК митохондрий — клеточных электростанций, передающихся потомству от матери.

Этого оказалось достаточно, чтобы подтвердить родство современных койсанов с древними обитателями этих мест и вычислить скорость эволюции человечества. Получилось, что общие предки бушменов, готтентотов и всех остальных народов мира жили около 260-300 тысяч лет назад.

Учитывая полученные результаты, археологические данные и обнаруженные в Южной Африке останки древних людей, можно предположить, что человек современного типа возник в местах обитания койсанов, отмечают авторы работы.

Недоказанная колыбель

По мнению международной группы антропологов и генетиков, первые Нomo sapiens sapiens действительно появились в Южной Африке, но не в ЮАР, а на северо-востоке современной Ботсваны.

Макгадикгади — бессточная впадина в Ботсване, где, по предположениям ученых, появились люди современного типаМакгадикгади — бессточная впадина в Ботсване, где, по предположениям ученых, появились люди современного типаУченые проанализировали митохондриальные геномы современных африканцев и выделили среди них носителей линии L0. Она происходит от самой древней группы L, которая была у последнего общего предка всех народов Земли по материнской линии — митохондриальной Евы. Считается, что праматерь жила более двухсот тысяч лет назад. Впоследствии митохондриальная линия L разделилась на две группы, встречающиеся у людей современного типа, — L0 и L1’6. Носители первой до сих пор живут в Африке, а вот те, у кого геномы относятся к митохондриальным группам, произошедшим от L1’6, покинули Черный континент около 70 тысяч лет назад.

Исследователи на основе полученных данных построили филогенетическое древо линии L0 и смогли рассчитать примерное время и место ее появления: двести тысяч лет назад во впадине Макгадикгади. Сегодня это северо-восток Ботсваны.

В раннем плейстоцене впадину занимало большое озеро, которое впоследствии уменьшилось, а часть его бывшей акватории заняла дельта реки Окаванго. Достаток пресной воды и добыча позволили древним людям здесь процветать.

Около 110-130 тысяч лет назад климат в этих местах меняется и часть обитателей мигрируют на юго-запад. Согласно расчетам генетиков, именно в это время от митохондриальной линии L0 отделяются дочерние группы.

Критики этой гипотезы отмечают, что, во-первых, ее авторы игнорируют существование останков людей современного типа, датированных более ранним периодом. Прежде всего речь идет о черепах, обнаруженных в Марокко в 2017 году. Во-вторых, анализ митохондриальной ДНК позволяет судить лишь об отдельных популяциях, а не о виде в целом. Кроме того, первая носительница линии L0 вполне могла появиться не на территории Макгадикгади, а прийти туда из других мест. Поэтому вопрос о родине всех ныне живущих людей все еще остается открытым.

 

Источник: РИА Новости


Ученые выяснили, что лишайники намного моложе, чем думали раньше. Они появились на земле позже растений. Результаты исследования опубликованы в журнале Geobiology.

Лишайник OphioparmaЛишайник OphioparmaЛишайники — это симбиотические сообщества грибов с микроскопическими зелеными водорослями или цианобактериями, живущие по принципу единого организма. Они могут расти на голых камнях, постепенно разрушая их и способствуя образованию почвы, необходимой для жизни растениям, обладающим корнями — так называемым сосудистым растениям.

Руководствуясь этой очевидной логической последовательностью событий, наблюдаемой в повседневной жизни, ученые традиционно считали, что и в эволюционной истории развития жизни на Земле лишайники предшествовали сосудистым растениям, первые представители которых появились на суше в середине палеозоя.

Поверхность нашей планеты в то время представляла собой безжизненную скалистую пустыню, лишенную почвы, и ученые думали, что лишайники были одними из первых организмов, проникших на сушу из воды, изменивших атмосферу планеты и проложивших путь для современных растений.

Результаты нового исследования ДНК водорослей и грибов, образующих лишайники, которое провели американские и немецкие ученые, показывают, что это не так.

"Первое, что вырастает на голых скалах, — это лишайники, а вслед за ними появляются растения, — приводятся в пресс-релизе Чикагского полевого музея слова руководителя исследования Мэтью Нельсена (Matthew P. Nelsen). — Люди думали, что и древняя колонизация суши происходила по тому же сценарию. Но мы видим, что лишайники на самом деле появились позже, чем растения".

Все достоверно известные ископаемые остатки лишайников моложе, чем самые древние находки сложных растений. Однако это обычно объясняется плохой сохранности лишайников в горных породах, а также невозможность однозначно отнести к симбиотическим сообществам обнаруживаемые в древних отложениях следы грибов, водорослей и бактерий.

Поэтому ученые пошли другим путем. Они решили с помощью генетических методов выяснить, когда возникли тесные отношения между этими биологическими группами. Они изучили эволюционную историю грибов аскомицетов и зеленых водорослей, часто слагающими лишайники.

Оказалось, что признаки симбиоза у исследуемых групп появились значительно позже, чем на суше распространились сосудистые растения.

"Лишайники не так стары, как мы думали. Они не покрывали сушу задолго до того, как на ней появились растения и животные. Это более молодой вид симбиоза, — говорит Нельсен. — Это похоже на чувство, которое испытываешь, когда узнаешь подлинную историю своей семьи в результате ДНК анализа предков. Наше представление о ранней эволюции сложных экосистем на Земле полностью поменялось".


Источник: РИА Новости


Черепа древних млекопитающих продемонстрировали, что вскоре после гибели динозавров размеры тела животных стали быстро расти и увеличились в сотню раз.

Некоторые из черепов древних млекопитающих, найденных в Корал-Блаффс в Колорадо / ©HHMI Tangled Bank Studios Некоторые из черепов древних млекопитающих, найденных в Корал-Блаффс в Колорадо / ©HHMI Tangled Bank Studios Бассейн Денвера в американском штате Колорадо включает обширное местонахождение древних окаменелостей Корал-Блаффс (Corral Bluffs), занимающее около 27 квадратных километров. Здесь собрана уникальная последовательность останков животных и растений, живших в течение первого миллиона лет после мел-палеогенового вымирания, которое погубило нелетавших динозавров и завершило 150 миллионов лет их доминирования на Земле.

За последние годы палеонтологи из Денверского музея природы и науки раскопали здесь более 7000 окаменелостей, в том числе 16 видов ранних млекопитающих. В общей сложности ученые нашли 40 черепов животных — такую находку можно назвать удивительной удачей. Она позволила проследить за стремительными (на эволюционных масштабах времени) изменениями, через которые прошли наши древние предки, занимая освободившиеся после динозавров ниши. Об этом Тайлер Лайсон (Tyler Lyson) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в журнале Science.

Между 66 и 65 миллионами лет назад планета и биосфера восстанавливались после катастрофического удара астероида и запущенного им массового вымирания. Раскопки в Корал-Блаффс показали, что в растительном мире поначалу доминировали сравнительно простые биоценозы папоротников и пальм, которые лишь постепенно сменились сложными лесами. Параллельно этому млекопитающие — прежде крошечные, узкоспециализированные ночные животные — стали изменяться и увеличиваться в размерах.

Среди млекопитающих, переживших вымирание, нет животных крупнее крысы и тяжелее 500 граммов. Однако в слоях, датированных всего лишь 100 тысячами лет позднее, появляются уже млекопитающие с енота и весом до шести килограммов. Крупных хищников все еще не было, а растительность уже набирала достаточную силу и разнообразие, так что через 300 тысяч лет можно обнаружить млекопитающих массой уже в 25-30 килограммов. Наконец, в отложениях, относящихся к 700 тысячам лет после вымирания, появляются животные массой в 50 килограммов, такие как эоконодоны. Менее чем за миллион лет размеры млекопитающих увеличились в сотню раз.

 


Источник: PaleoNews


 

Ученые из университета Париж-юг в ходе исследования доказали невозможность существования каких-либо бактерий в долине Даллол в Эфиопии.

061119Специалисты отмечают, что наличие воды на поверхности планеты, как правило, используется в качестве критерия для определения возможной обитаемости.

"Однако проведенное исследование подтверждает, что даже на Земле есть лишенные всякой жизни места, несмотря на наличие в них воды", — приводит слова ученых журнал Nature Ecology & Evolution.

Как отмечается в исследовании, вода в озерах этой вулканической долины очень соленая и насыщенная магнием, поэтому ее температура достигает 108 градусов Цельсия. По мнению ученых, любая живая клетка не способна существовать в подобных условиях.

Тем не менее специалистам удалось обнаружить жизнь неподалеку от долины — это преимущественно одноклеточные археи.

 


 

Источник: РИА Новости


 

 

Свидетельства такого поведения ученые наблюдали как у древних существ, так и у современных.

Очередь из трилобитовОчередь из трилобитовНайденные в Марокко отпечатки тел примитивных членистоногих существ — трилобитов — указали на то, что те умели координировать свои действия с сородичами, организуя своеобразные «очереди» уже 480 млн лет назад. О том, что это открытие означает с точки зрения эволюции, палеонтологи рассказали на страницах научного журнала Scientific Reports.

«Отпечатки этих трилобитов показывают, что коллективные формы поведения появились среди членистоногих неожиданно рано, еще в начале палеозойской эры. Скорее всего, они помогали этим незрячим животным или быстрее достигать нерестилища, или выживать в опасной среде, коллективно избегая штормов или источники токсинов», — пишут исследователи.

Многие виды животных за миллионы лет эволюции выработали удивительно сложные стратегии поведения, которые они могут менять на ходу в зависимости от текущей ситуации. К примеру, многие перелетные птицы могут не только летать в форме клина или линии при движении на зимовье, но и «рассыпаться» по местности, если они сталкиваются с хищниками. Аналогичным образом ведут себя многие рыбы, а дельфины научились противодействовать этому, выработав уникальные групповые тактики охоты, которые позволяют им координировать свои действия.

В последние годы ученые открыли множество новых примеров подобного биологического «коллективизма» среди самых неожиданных представителей живого мира, которые раньше считались убежденными «волками-одиночками». В их число вошли осы, различные виды кукушек, которые объединяются в своеобразную «пернатую мафию», а также летучие мыши-вампиры, помогающие друг другу выживать при недостатке пищи.

Жан Ваннье из Лионского университета (Франция) и его коллеги, проводя раскопки на территории современного Марокко, выяснили, что подобные формы поведения были характерны даже для самых древних форм членистоногих животных.

Здесь залегают породы, которые сформировались в начале ордовикского периода, примерно 480 млн лет назад. В это время Земля только начала восстанавливаться после первого крупного вымирания многоклеточной жизни, которое случилось в конце кембрийской эпохи. Примерно в это же время началась так называемая Великая ордовикская радиация, период, в ходе которого видовое разнообразие морских беспозвоночных резко выросло, а устройство их тела заметно усложнилось.

Рождение сложности

Ваннье и его коллеги предполагают, что они открыли одно из проявлений этого процесса сверхбыстрой эволюции животных, найдя крайне необычные отпечатки трилобитов вида Ampyx priscus. Эти небольшие членистоногие существа были разбросаны в пласте, где их нашли, отнюдь не случайным образом. Трилобиты были сосредоточены в небольших группах, которые по форме были похожи на прямые или кривые линии. Иными словами, трилобиты были выстроились в своеобразные «очереди», в которых они двигались «гуськом» друг за другом.

В прошлом, по словам авторов статьи, ученые уже находили подобные группы древних беспозвоночных, однако они считали, что те были сбиты в кучу уже после смерти благодаря особой форме дна моря и характеру течений.

Открытие множества подобных «линий» из трилобитов, для которых характерна примерно одинаковая форма, и которые при этом разбросаны по разным участкам древнего дна моря, заставило ученых усомниться в этом. Палеонтологи предполагают, что трилобиты путешествовали вместе и были одновременно погребены под слоем песка или других отложений в результате внезапного удара шторма или какого-то другого катаклизма.

В этом отношении, как отмечают исследователи, марокканские трилобиты напоминают многих современных членистоногих, в том числе гусениц походных шелкопрядов (Thaumetopoeidae), которые выстраиваются в «цепи» и мигрируют с одного растение на другое очень похожим образом, а также некоторые виды морских лангустов. И те и другие беспозвоночные «коллективисты» обмениваются различными химическими сигналами для «общения» с сородичами и синхронизации коллективных действий.

Трилобиты, как предполагают ученые, могли координировать свои миграции не только при помощи химических сигналов, но и длинных «усов» и прочих выростов тела, которые помогали им поддерживать физический контакт друг с другом при движении «очереди». Для чего они это делали, пока не понятно, однако сам факт существования схожих форм коллективного поведения и в далеком прошлом, и сегодня, как считают исследователи, говорит о том, что «коллективизм» играл важную роль в жизни и эволюции древних членистоногих.


Источник: PaleoNews


 

Китайские ученые расшифровали геном лучеперой рыбы, обитающей в самом глубоком месте Мирового океана — Марианском желобе. Чтобы выдерживать давление, в сотни раз превышающее атмосферное, и полное отсутствие света, ее организм претерпел несколько серьезных изменений на генном уровне за довольно короткое время. Последние экспедиции показали, что в этой бездне живут и даже процветают множество существ.

Легенда о плоской рыбе

КТ-скан Pseudoliparis swirei — самой глубоководной рыбы, обитающей в Марианской впадине. В желудке у нее рачокКТ-скан Pseudoliparis swirei — самой глубоководной рыбы, обитающей в Марианской впадине. В желудке у нее рачокГлубоководные желоба были изучены (а многие открыты) в начале 1950-х годов советским судном "Витязь" и датской "Галатеей". Самое глубокое место на планете — Бездна Челленджера в Марианской впадине. До сих пор львиная доля информации, полученная оттуда, принадлежит экспедициям более чем полувековой давности.

В 1960 году швейцарский батискаф "Триест" впервые опустился на дно Бездны Челленджера. "Прямо под нами внизу лежало нечто вроде плоской рыбы, напоминающей камбалу. <…> У нее было два круглых глаза сверху. <…> Она двигалась по дну в слизи и воде и исчезла в ночи", — так красочно описывал свои впечатления океанолог Жан Пикар, пилот "Триеста".

Ученые сразу усомнились в этом свидетельстве, тем более что на борту не было фотокамер. Однако журналистам образ "плоской рыбы Триеста" очень понравился и они многие десятилетия занимали им воображение широкой публики. Были введены в заблуждение даже некоторые профессора.

Легенда о плоской рыбе вновь всплыла в 2012 году благодаря рискованному предприятию режиссера Джеймса Кэмерона — третьего человека в мире, видевшего дно Бездны Челленджера из глубоководного батискафа. Сам Кэмерон, как и участники предыдущих экспедиций, плоских рыб там не заметил. Не обнаружили их японцы, американцы и китайцы, ставившие ловушки на дне Марианской впадины. Да и второй пилот "Триеста" Дон Уолш впоследствии не так уверенно говорил об увиденном.

В статье 2012 года английский океанолог из Университета Абердина Алан Джемисон окончательно развенчал миф о "плоской рыбе Триеста". Во-первых, точно известно, что реальные плоские рыбы, такие как скат или камбала, живут на мелководье. Во-вторых, маловероятно, чтобы батискаф опустился прямо на рыбу: согласно статистике ловушек, с глубиной среднее время прибытия первой рыбы к ним увеличивается и достигает десяти часов на почти 11 километрах. "Триест" пробыл на дне 20 минут, и ловушек с наживкой у него не было.

Марианская впадина расположена в Тихом океане. Ее предельная глубина — 10,9 кмМарианская впадина расположена в Тихом океане. Ее предельная глубина — 10,9 кмГлавный же аргумент против — слишком сильное гидростатическое давление. По-видимому, оно делает невозможным обитание рыб на глубине свыше 8,5 километра. Но чтобы существовать даже на этой отметке, как выяснилось, нужно значительно поменять организм.

Псевдолипарис устанавливает рекорд

Долгое время самыми глубоководными считались ошибневые рыбы из класса лучеперых. Их вид Holcomycteronus profundissimus вылавливали с шести километров. В 1970-е рекорд был побит глубоководной бротулой (Abyssobrotula galatheae) из того же семейства, выловленной в океаническом желобе Пуэрто-Рико на отметке 8370 метров. Однако уже упомянутый Джемисон засомневался и в этом. По данным регистра рыб, есть 17 образцов этого вида бротулы, из которых только два добыты на большой глубине, так что возможна ошибка и самое глубоководное позвоночное существо еще предстоит открыть.

Пока же рекордсменом считается марианский морской слизень Pseudoliparis swirei. В 2013 году его поймали китайские исследователи при тестовом спуске батискафа на глубину семь километров. В 2017-м американцы подняли несколько десятков этих рыб с глубины 8178 метров.

Это небольшие рыбки длиной до 28 сантиметров, весом не более 200 граммов. У них прозрачная кожа, покрытая слизью, через которую просвечивают внутренние органы, на голове два маленьких черных глаза. Они абсолютно слепы и не реагируют на подсветку ловушек.

Этот вид псевдолипарисов стоит на вершине пищевой цепочки глубоководной части Марианской впадины, у него нет врагов, а еды в избытке, ведь на дне водится множество рачков.

Компанию псевдолипарисам на глубине составляют несколько видов рыб из семейств бельдюговых, ошибневых и долгохвостов.

Ученые обнаружили глубоководные мутации

Все больше данных о том, что к обитанию на большой глубине — без света, в холоде — организм должен быть особым образом приспособлен. Новейшие методы исследования генома позволили ученым приоткрыть здесь завесу тайны.

Pseudoliparis swirei — самая глубоководная рыба, известная на сегодня. Она кормится у ловушки на глубине 7415 метровPseudoliparis swirei — самая глубоководная рыба, известная на сегодня. Она кормится у ловушки на глубине 7415 метровНапример, оказалось, что с глубиной в тканях костных рыб увеличивается количество триметиламиноксида — простого органического соединения, помогающего клетке не потерять форму и справиться с внешним давлением. Такие вещества называют осмолитами.

Есть также данные о том, что клеточные белки из-за большого давления теряют форму, а это смертельно для живых существ. Значит, должен быть механизм, не допускающий этого. Так появилась гипотеза о пьезолитах — растворимых веществах, удерживающих форму белков или даже собирающих их вновь, если они разрушились.

В недавней статье в Nature китайские ученые представили результаты расшифровки генома марианского псевдолипариса и сравнили его с геномом обычного липариса Танака. Два вида разошлись примерно 20 миллионов лет назад.

Генофонд глубоководной рыбы оказался более разнообразным, причем примерно 55 тысяч лет назад их популяция резко разрослась. Сам же геном на 22 процента больше генома липариса Танаки и содержит меньше мутаций.

Одна из главных особенностей — низкая скорость метаболизма у псевдолипарисов, они буквально медленно живут. Их самки производят меньше икры, но зато она более крупная.

У марианского псевдолипариса не весь скелет окостеневший, по большей части он из хрящей. Вероятно, это вызвано мутацией гена Gla, досрочно прекращающего кальцинирование костей.

Выяснилось, что рыбы потеряли несколько важных фоторецепторов. Они не различают цвета и не улавливают свет. Они утратили ген пигментации mc1r, вот почему они бесцветны — окраска для них теперь лишнее.

Несколько мутаций помогли им улучшить метаболизм жирных кислот. У псевдолипарисов обнаружилось 15 копий гена acaa1, регулирующего синтез докозагексаеновой кислоты — одной из омега-3 жирных кислот. Есть мутации в генах tfa и slc29a3, отвечающих за перенос ионов и растворов из клетки. Все это явно направлено на то, чтобы сделать липидные мембраны клеток более эластичными и проницаемыми.

Марианский псевдолипарис (наверху) и липарис Танака. Глубоководный вид совершенно потерял окраску и приобрел прозрачную кожу, у него не полностью минерализован скелетМарианский псевдолипарис (наверху) и липарис Танака. Глубоководный вид совершенно потерял окраску и приобрел прозрачную кожу, у него не полностью минерализован скелетВозможно, некоторые мутации у псевдолипариса увеличивают синтез триметиламиноксида в тканях для сохранения формы белков. Ученые обнаружили еще одно странное отличие — в гене hsp90 произошла замена аминокислот, причем на очень консервативном участке, который неизменен у человека, мышей и даже дрожжей. Этот ген отвечает за синтез высокомолекулярного шаперона, который, в свою очередь, участвует в свертке более двух сотен белков, важных для клеточных процессов. Что делает эта мутация, пока неизвестно.

Авторы работы отмечают, что марианским псевдолипарисам пришлось адаптироваться к новым условиям жизни всего за несколько миллионов лет. Для эволюции позвоночных это малый срок.

Наше новое место обитания?

Марианская впадина населена многочисленными видами беспозвоночных животных, бактерий, грибков, вирусов. К примеру, на глубине свыше пяти километров там обитают морские звезды вида Freyastera benthophila.

Китайские ученые расшифровали геном в их митохондриях — это кольцеобразная ДНК, состоящая всего из нескольких десятков генов. Зато много ее копий в каждой клетке организма. В целом он оказался похожим на митогеном других морских звезд с некоторыми исключениями, которые еще ждут своего объяснения.

Изучен также митогеном бокоплава — крошечного рачка, поднятого с глубины почти 11 километров. Этот вид появился 109 миллионов лет назад и эволюционировал медленно. За время обитания на глубине у него в митохондриальном гене обнаружено всего несколько особенностей, таких же, как у других глубоководных видов (в частности, совершенно другая компоновка генов в ДНК).

Еще одно открытие — на дне Бездны Челленджера обнаружилась колония бактерий, поедающих углеводороды. Причем плотность их населения там больше, чем где бы то ни было на Земле. Это организмы родов Oleibacter, Thalassolituus и Alcanivorax. Они есть и на поверхности, и тоже питаются углеводородами. Вопрос в том, откуда органика на такой глубине. Ученые полагают, что она не осела с поверхности, а произведена какой-то другой группой еще не известных науке глубоководных микроорганизмов.

Марианский желоб образован в результате тектонических процессов. В этом месте большая Тихоокеанская плита земной коры "ныряет" под небольшую Марианскую плиту, образуя впадину длиной 2550 и шириной 70 километров. Здесь очень высокая сейсмичность, а пищевые ресурсы и условия обитания резко отличаются от менее глубоких зон. Неизвестно даже, есть ли там сезоны года.

Мы очень мало знаем о Мировом океане, а его глубоководные части, по сути, только начали исследовать. Но пришло время делать это активнее, учитывая, что в перспективе маячит глобальное потепление климата и на поверхности через пару веков может оказаться слишком жарко.

 
 
Источник: РИА Новости

 

Страница 1 из 315

Случайные статьи

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

Ученые доказали, что динозавры умели бодаться

13-08-2013 Просмотров:7318 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые доказали, что динозавры умели бодаться

Одна из групп динозавров использовала для драки собственные головы, бодаясь не хуже современных баранов. Доказать это ученым удалось после тщательного изучения повреждений окаменевших черепов. Схватка пахицефалозавров  В наше время довольно сложно...

Наши предки жили на зыбкой почве

06-03-2011 Просмотров:9386 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Наши предки жили на зыбкой почве

Древние предпочитали селиться в местах, которые имеют нечто общее с современными Неаполем, Сан-Франциско и Стамбулом, кои располагаются в зонах активных тектонических разломов, где высок риск землетрясения, извержения вулканов или того и другого вместе. Пещеры...

Ученые выяснили, как язык распознает пять базовых вкусов пищи

10-08-2017 Просмотров:1876 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые выяснили, как язык распознает пять базовых вкусов пищи

Биологи нашли в языке мышей набор из особых молекул, участвующих в передаче информации о вкусе пищи в мозг, и "перемешали" их таким образом, что грызун начал считать сладкую пищу горькой, а горькую еду – сладкой, говорится...

Палеонтологи нашли в ЮАР древнейшую "сухопутную" рыбу

21-09-2015 Просмотров:4813 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи нашли в ЮАР древнейшую "сухопутную" рыбу

Палеонтологи нашли в устье одной из рек Южной Африки останки древнейшей рыбы-целаканта, жившей в морях Земли примерно 360 миллионов лет назад и чьи родичи и потомки могли превратиться в первых сухопутных животных, говорится в статье, опубликованной в Zoological...

Пчелы учат потомство агрессии с младых ногтей

02-11-2015 Просмотров:4826 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Пчелы учат потомство агрессии с младых ногтей

Энтомологи выяснили, что взрослые пчелы учат своих беспомощных личинок, как реагировать на врагов. Следовательно, нормы социального поведения прививаются этим насекомых практически с момента их появления на свет. Об этом говорится в...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.