Ученые выяснили, что главной движущей силой эволюции растительноядных динозавров зауропод была шея. Вслед за ее удлинением изменялись и остальные органы тела.

Об этом говорится в статье британских ученых из Ливерпульского университета, опубликованной в журнале Royal Society Open Science.

Зауроподы – это длинношеие растительноядные динозавры, которые появились в конце триаса и вымерли на рубеже мелового периода, вместе с другими динозаврами. К их числу относятся самые крупные наземные позвоночные, когда-либо жившие на планете.

Авторы статьи решили выяснить, что стояло за изменениями анатомии зауропод на протяжении почти 150 миллионов лет их эволюционной истории. Для этого они построили компьютерные модели тела всех основных групп этих животных.

Выяснилось, что ключевым фактором эволюции зауропод было смещение центра тяжести тела. У предков зауропод, которые передвигались на двух ногах, подобно хищным динозаврам тероподам, центр тяжести лежал ближе к хвосту, но постепенно он сместился в переднюю часть туловища.

Особенно сильным смещение центра тяжести было в конце юрского периода в группе Titanosauriformes – именно к ней принадлежит знаменитый аргентинозавр, крупнейшый известный динозавр. Центр тяжести переместился у них под действием удлинившейся шеи, причем ее удлинение предшествовало всем остальным модификациям.

По словам ученых, только удлинив шею, динозавры стали «задумываться» о прочих органах тела. Так, им пришлось усилить передние конечности и изменить походку – если в юрском периоде зауроподы, судя по их следам, не расставляли ноги широко, то в меловом периоде длинношеие Titanosauriformes раздвигали ноги в стороны от тела.

Таким образом, главным для эволюции зауропод было изменение локомоторного аппарата. А вот на их диете длинная шея практически никак не сказывалась – среди длинношеих зауропод есть как виды с мощными зубами, приспособленными для перемалывания жесткой растительности, так и виды со слабыми зубами. Такая же ситуация наблюдается и у их более короткошеих родичей.

Источник: infox.ru

Палеонтологи обнаружили во Франции недостающее промежуточное звено эволюции, связывающее пауков и их предков. Если бы не отсутствие паутинных бородавок, это членистоногое можно было бы с легкостью принять за настоящего паука.

Предок пауков Idmonarachne brasieriОписание находки, подготовленное британскими и немецкими учеными, опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Ближайшими предками пауков считаются вымершие членистоногие Uraraneida - внешне они были очень похожи на пауков и обладали прядильными железами, выделяющими шелк. Тем не менее, у Uraraneida, в отличие от пауков, имелся длинный вырост на конце брюшка, аналогичный «хвосту» современных телифонов.

Авторам статьи посчастливилось найти промежуточное звено между древними Uraraneida и современными пауками. Им оказалось небольшое членистоногое, найденное во Франции, в отложениях верхнего каменноугольного периода возрастом около 305 миллионов лет. Оно получило название Idmonarachne brasieri.

С помощью британского синхротрона Diamond ученым удалось изучить мельчайшие детали строения I. brasieri. Выяснилось, что конечности, хелицеры и брюшко этого существа устроены точно так же, как и у современных пауков.

В то же время у I. brasieri еще не появились паутинные бородавки - особые образования на брюшке, в которые у пауков открываются железы, выделяющие шелк. Паутинные бородавки отвечают за то, чтобы шелковые выделения сплетались в прочные нити - возможно, именно это новшество и предопределило эволюционный успех пауков.

Получается, что I. brasieri представляет собой еще один шаг, сделанный эволюцией на пути к полноценным паукам - это членистоногое утратило «хвост» на брюшке, имевшийся у Uraraneida, но еще не обзавелось паутинными бородавками. «Почти паук» - так охарактеризовали свою находку ученые.

Источник: infox.ru

Ученые выяснили, что предки малярийного плазмодия сначала паразитировали исключительно на насекомых, и только потом перекинулись и на позвоночных, причем первыми жертвами этих простейших стали ящерицы и другие рептилии.

Комар в янтареОб этом говорится в статье Джорджа Пойнара из Калифорнийского университета в Беркли, опубликованной в журнале American Entomologist.

Как известно, в жизненном цикле возбудителей малярии чередуются две стадии - бесполое размножение (шизогония) и половое (спорогония). Первая протекает только в организме насекомых, переносящих малярию, таких как малярийные комары, вторая - в организме позвоночных животных, включая человека.

Среди специалистов не прекращаются споры о том, кто же был первоначальным хозяином возбудителей малярии. Одни считают, что малярийные плазмодии сначала жили в позвоночных и затем перекинулись на кровососущих насекомых, другие, напротив, думают, что эти простейшие сначала паразитировали на насекомых и от них передались позвоночным.

Пойнар представил новые доказательства в пользу второй из этих гипотез, исходя из жизненного цикла простейших грегарин. Грегарины - это близкие родичи малярийных плазмодиев и одни из кандидатов на роль их предков. В отличие от возбудителей малярии, они живут исключительно в беспозвоночных, включая насекомых.

По словам Пойнара, по своему жизненному циклу грегорины Eugregarinorida, живущие в мокрецах Ceratopogonidae и комарах Culicidae, очень напоминают малярийных плазмодиев. Однако шизогония и спорогония у них проходят не в разных хозяевах, а на разных стадиях жизни одного насекомого: бесполое размножение протекает в личинках и куколках, а половое - во взрослых комарах.

От комаров - к ящерицам, птицам и человеку

Возможно, так же обстояло дело и у предков малярийного плазмодия. Сначала они жили исключительно в двукрылых насекомых, еще до того, как те приступили к кровососанию. Затем, когда двукрылые стали кровососами, при укусах их паразиты проникли в позвоночных и смогли там закрепиться. В результате бесполое размножение этих простейших стало протекать уже не в личинках и куколках комаров, а у позвоночных.

Произошло это не позднее мелового периода. Пойнару удалось обнаружить в куске мелового янтаря из Мьянмы возрастом 100 млн лет мокреца, в чьем кишечнике содержатся ооцисты и спорозоиты древнего малярийного паразита. Судя по антеннам и другим особенностям мокреца, это насекомое питалось кровью ящериц и других хладнокровных рептилий, то есть именно их он заражал паразитом.

Кроме того, в доминиканском янтаре возрастом около 15 млн лет назад Пойнаром был обнаружен комар с ооцистами малярийного плазмодия, который относится к тому же роду, что и возбудитель малярии человека. Скорее всего, этот янтарный комар заражал малярией птиц. Именно от птиц малярия впоследствии могла перекинуться на обезьян и нас с вами.

Источник: infox.ru

Ученые вычислили, сколько всего видов динозавров обитало на Земле. Оказалось, что их число составляло около 2000, причем половина из них уже открыта.

К такому выводу пришли норвежские специалисты из Университета Осло, чья статья опубликована в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society B.

Как известно, палеонтологическая летопись не отличается полнотой – не все виды организмов, которые когда-либо существовали, доходят до нас в виде окаменелостей. Авторы статьи создали математическую модель, которая позволяет оценить реальное разнообразие видов, исходя из имеющихся находок.

В основу модели легло распределение Пуассона – так называется формула, описывающая появление случайных событий, произошедших за фиксированный интервал времени. Обычно ее используют при моделировании радиоактивного распада и других нерегулярных явлений природы. Авторы статьи же протестировали модель на динозаврах.

Руководствуясь базой данных с сайта PaleoDB, ученые подсчитали, что за все время исследований было найдено 1124 вида динозавров, причем они были отмечены из различных точек всего 3122 раз. Больше всего было описано хищных динозавров-теропод (516 видов), за ними идут птицетазовые динозавры (360 видов) и растительноядные зауроподы (246 видов).

Чтобы оценить шансы динозавров на попадание в палеонтологическую летопись, авторы статьи учитывали, как часто встречаются уже известные виды. Из полученной экстраполяции следует, что всего на Земле обитало 1936 видов динозавров (минимум – 1543, максимум – 2468 видов). Больше всего было теропод: их разнообразие равнялось совокупному разнообразию птицетазовых и зауропод (эти группы были примерно эквивалентны по количеству видов).

Как отмечают исследователи, модель позволяет учитывать, что динозавры, жившие в одну эпоху, попадаются реже, а жившие в другую - чаще. Например, если судить только по обилию находок, то пик разнообразия динозавров и особенно зауропод в юрском периоде пришелся на самый его конец. Но модель говорит, что этот вывод – не более чем артефакт, связанный с неполнотой материала. В реальности больше всего видов динозавров жило в середине юры.

Источник: infox.ru

Ученые из Технологического института Нью-Джерси (США) и университета Маеджо (Таиланд) разобрались, как слепая рыбка Cryptotora thamicola из пещер Таиланда может ходить и даже карабкаться по скользким стенам пещер, по которым стекают водопады. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature Scientific Reports, пересказывает сайт (e) Science News.

Рыбка Cryptotora thamicolaУникальность «походки» таиландской рыбки заключается в том, что она переставляет свои плавники, служащие ей «ногами», по диагонали — точно так же, как это делают современные земноводные, например, саламандры. Подобных способностей до сих пор не обнаружили ни у одной рыбы.

Оказалось, что все дело в уникальном строении скелета Cryptotora thamicola. Во-первых, позвоночник у нее более жесткий, чем у остальных рыб. Во-вторых, к нему крепятся, с помощью удлиненных ребер, разросшиеся кости таза, во многом аналогичные таковым у наземных позвоночных. Все это вместе дает отличную опору для мышц, позволяет рыбе достаточно прочно стоять на «ногах»-плавниках и переставлять их, шагая вперед.

«Это исследование дает нам возможность более глубоко взглянуть на пластичность строения рыбьего тела и сближающие морфологические черты, подобные тем, что имели место в эволюции наземных четвероногих», — прокомментировал Брук Фламманг (Brooke E. Flammang) из Нью-Джерси, один из соавторов исследования. Иными словами, изучение Cryptotora thamicola поможет лучше понять, как именно наши предки, первые земноводные, 420 млн лет назад смогли выйти на сушу.

Как именно ходит и ползает необычная рыбка, вы можете увидеть на видео университета Нью-Джерси.

Источник: Научная Россия

Свободный кислород присутствовал в атмосфере Земли уже 3,8 млрд лет назад - на 800 млн лет раньше, чем предполагали некоторые исследователи. К такому выводу пришла группа ученых под руководством профессора Копенгагенского университета Роберта Фрая, сообщает скандинавский научный интернет-портал sciencenordic.com.

Земля в архейский эонФрай пришел к такому выводу, проведя изотопный анализ самых старых горных пород на планете - полосчатых железнорудных формаций на западе Гренландии, возраст которых составляет 3,7 - 3,8 млрд лет. Он обнаружил, что типы встречающихся в них изотопов урана и особенно хрома свидетельствуют о том, что данные металлы уже в то время подвергались окислению, а наиболее очевидным объяснением данного факта является присутствие в атмосфере кислорода, хотя, вероятно, в очень небольших количествах.

"Откровенно говоря, я был шокирован полученными результатами, когда впервые их просматривал, - говорит Фрай. - Мы имеем дело с очень деликатной областью науки, геологических свидетельств, относящихся к тому времени немного, и большая часть научного сообщества не верит в возможность наличия свободного кислорода в ту эпоху. Мне пришлось выслушать мнения многих критически настроенных коллег, а на то, чтобы опубликовать статью, ушло больше года. Однако я провел очень тщательные расчеты, изучив целый ряд образцов, и уверен в точности результатов".

В настоящий момент Фрай изучает изотопы серы и фосфора в составе осадочных пород гренландской формации Исуа. По его словам, результаты этой работы позволят составить представление о том, какова могла быть максимальная концентрация кислорода в атмосфере на заре архея - 3,8 млрд лет тому назад, всего через 750 млн лет после образования Земли. Выводы ученого и его коллег могут существенно повлиять на представления науки о ходе эволюционных процессов, протекавших в период ранней юности планеты.

Именно в те времена, когда завершилась последняя метеоритная бомбардировка Земли и сформировалась земная кора, на планете возникла жизнь. При этом, по словам Фрая, науке до сих пор неизвестно, нуждались ли первые из бактерий в кислороде, который считается одним из главных двигателей эволюции, или нет. Его присутствие в атмосфере 3,8 млрд лет назад может быть результатом деятельности фотосинтезирующих бактерий, вырабатывавших кислород. При этом Фрай допускает, что в то время могли возникнуть уже и аэробные организмы, которые, в свою очередь, нуждались в кислороде, однако могли существовать и при его концентрации в десятки тысяч раз меньше нынешней.

"Полученные нами результаты позволяют предположить, что эволюция протекала не так, как предполагалось ранее, - утверждает исследователь. - Всем нам хочется узнать, как возникла жизнь, понять каковы корни человечества. Эти камни - максимум того, насколько далеко мы можем продвинуться вглубь истории, по крайней мере на нашей планете".

Гипотеза Фрая вызывает целый ряд вопросов у его коллег. Главным из них является то, почему на насыщение атмосферы кислородом ушло так много времени, если фотосинтезирующие организмы существовали уже в эоархее (раннем архее).

Статья Фрая и его коллег опубликована в цифровом научном журнале Scientific reports, который выпускает международная издательская компания Nature Publishing Group.

Источник: ТАСС

Открытие совершил австралийский микробиолог Кен Макграф (Ken McGrath). Он заинтересовался розовым цветом озера Хиллиер (Lake Hillier), посмотрев научно-популярный выпуск на YouTube-канале SciShow.

Озеро ХиллиерХиллиер находится на острове Мидл-Айленд в юго-западной части Австралии, и самостоятельно добраться к нему крайне сложно. Водной навигации в этом районе нет, и практически единственным способом является воздушный транспорт. Он не только достаточно дорог — недавно с целью сохранения уникальной экосистемы приземляться на острове было запрещено.

Воды озера ХиллиерПоэтому Макграф просто внес путешествие к озеру в список пожеланий, которые, скорее всего, не сбудутся. Но затем он узнал о научно-исследовательском проекте eXtreme Microbiome, связался с его организаторами, и те тоже заинтересовались необычным цветом воды Хиллиера. Получив разрешение от правительства на посещение острова и сбор проб воды, участники проекта, в число которых был включен и Макграф, отправились в экспедицию.

Макграф и его коллеги смогли установить, что своим цветом вода обязана галобактериям (Halobacteriaceae) и родственным микроорганизмам, способным жить в среде с высоким содержанием солей. Кроме того, в озере были найдены бактерии Dechloromonas Aromatica, которые разрушают соединения в химических растворителях. Ученые полагают, что они остались в водоеме с начала 1900-х годов, когда возле озера работало кожевенное производство.

Остров и озеро были открыты во время экспедиции британского мореплавателя Мэтью Флиндерса в 1802 году. Ранее специалисты пытались установить причину розового цвета воды, и также предполагали, что дело в солености и специфических микроорганизмах. Но проведенные в 1950 году тесты этого не подтвердили — возможно, по причине несовершенства технологий.

Галобактерии — одни из древнейших обитателей нашей планеты. Впервые они были выделены в начале прошлого столетия из микрофлоры лиманной грязи, однако их систематическое изучение началось только в конце второго десятилетия XX века.

На продуктах, консервируемых с использованием больших количеств поваренной соли, можно заметить красноватый налет, появляющийся вследствие деятельности этого типа микроорганизмов. Еще одним известным водоемом с водой розового цвета из-за галобактерий является Чокракское озеро в Крыму.

Источник: NatGeo

Планетологи выяснили, что за время космической эволюции ось вращения Луны значительно сместилась. Это значит, что когда-то она была повернута к Земле не совсем той стороной, что сейчас.

Запасы льда на современных полюсах Луны - их неправильное положение указывают на сдвиг осиК такому выводу пришли американские ученые из Университета штата Аризона, чья статья опубликована в журнале Nature.

Открытие было сделано, когда авторы работы разбирали архив космической миссии Lunar Prospector, реализованной в 1998-1999 годах. В ходе нее одноименный зонд составил полную карту распределения химических элементов по поверхности Луны. Руководствуясь этой картой, ученые заметили на полушариях Луны пару крупных пятен, обогащенных водородом.

Модель остывающей мантии Луны в далёком прошломОба пятна расположены строго симметрично, друг напротив друга. В то же время данные регионы удалены от нынешних полюсов Луны, через которые проходит ее ось вращения в наши дни. Обилие водорода свидетельствует о присутствии в районе пятен водяного льда. Лед имеется и на действующих лунных полюсах, которые постоянно находятся в тени.

Авторы статьи сделали вывод, что пара этих странных пятен представляет собой не что иное, как «палеополюса» Луны. Когда-то лунная ось проходила именно через них, но затем она сместилась примерно на 6 градусов, так что полюса Луны оказались там, где они находятся сейчас.

Ученые считают, что это смещение связано с геологической активностью в Океане Бурь - так называется крупнейшее лунное море. Когда-то там активно извергались вулканы, что привело к изменению плотности данного региона. Из-за этого Луна немного накренилась набок.

Впрочем, пока авторы статьи не могут точно сказать, как на палеополюсах мог сохраниться лед после того, как они переместились из тени на свет. Согласно одной из гипотез, лед припорошило астероидной пылью, которая и спасла его от испарения.

Источник: infox.ru

Исследователь Росс Хаттон (Ross Hatton) и его коллеги из университета штата Орегон (США) исследуют процесс охоты пауков. Для этого в лаборатории построена гигантская модель паутины из веревок и алюминия. Ученые представили свои первые результаты 18 марта на заседании Американского физического общества. Об эксперименте рассказывает BBC News.

ПаутинаВсем известно, что для поимки насекомых и мелких животных пауки используют паутину. В то же время, до сих пор точно неизвестно, как они определяют, в какой участок паутины попала жертва.

Исследователи использовали для создания искусственной паутины два разных материала, подобных тому, как пауки используют два разных вида шелка. Радиальные нити, тянущиеся веерообразно из центра выполнены из жесткого парашютного троса, в то время как «спиральные» нити сделаны из эластичной тарзанки. Вся эта конструкция крепится к восьмиугольной раме с динамиком, прикрепленным к одному из углов для создания мощных вибраций.

В центр экспериментальной паутины ученые поместили паука-робота. Он не двигается, но может обнаруживать колебания в сети точно так же, как настоящий паук. Поначалу ученые предполагали, что если качать сильно одну из радиальных нитей, то паук почувствует, что там вибрация сильнее, чем в других нитях и просто пойдет туда. Однако в действительности все оказалось несколько иначе.

Искусственная паутина показала удивительно сложные модели вибрации, в которых всегда были «тихие» места в некоторых частях сети, где тряска практически полностью исчезает.

Ноги паука (а их у него восемь) чувствовали вибрации различной частоты, идущие из разных направлений. Эти частоты могут рассказать пауку, например, о виде пойманного насекомого.

В конечном итоге пауку нужно знать частоту вибрации двух разных нитей в сети, чтобы определить ногу, которая не дрожит. Его маршрут будет пролегать под углом в 90 градусов от этой ноги.

Источник: Научная Россия

Ученые из США и Германии нашли в янтаре из Мьянмы прекрасно сохранившиеся остатки древних ящериц, возрастом 99 млн лет. Это самые древние окаменелости ящериц из известных сегодня науке. Благодаря этим находкам ученые надеются больше узнать о биоразнообразии ящериц в древних тропических лесах, сообщает пресс-служба Университета Флориды. Научные результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Остатки древних ящерицПалеонтологическая летопись мелких ящериц далеко не полна, потому что их остатки редко сохраняются из-за тонкости и хрупкости костей. Вот почему находки ящериц хорошей сохранности в янтаре чрезвычайно редки и ценны. Они открывают для ученых окошко в неведомый мир давно ушедших эпох. Первым окаменелости в янтаре, подаренных неким меценатом Музею естественной истории в Университете Флориды, заметил герпетолог Эдвард Стэнли (Edward Stanley) и решил их тщательно исследовать. Всего в янтаре обнаружено 12 особей ящериц, среди которых особенно хорошо сохранились три геккона, древняя ящерица и хамелеон.

Обычно от существ в камне сохраняется что-то одно, например, лапки, а в этом образце сохранились когти, подушечки ног, зубы, окрашенные чешуйки. Стэнли сделал микрокомпьютерную томографию образца и получил отличное изображение хамелеона. Эта техника позволяет заглянуть внутрь образца, не повреждая его. Сканер слой за слоем получает изображение внутреннего и внешнего строения, включая мягкие ткани, выводя на монитор детальное 3-D изображение животного.

Найденный в янтаре геккон имел особые липкие подушечки на ногах, которые помогали ему лазить. Это говорит о том, что данное приспособление возникло у ящериц этого семейства еще в древности. Что касается юго-восточного азиатского хамелеона, то находка пошатнула гипотезу о том, что это семейство произошло из Африки. По словам Стэнли, ему удалось открыть эволюционный порядок странных и сильно вторичных черт хамелеонов. У изученного им образца есть знаменитый язык с присоской, такой же, как у современных сородичей. Но у него еще не развилась уникальная форма тела и слипшиеся пальцы, хорошо приспособленные для захвата.

Следующим шагом ученых станет описание других древних ящериц из янтаря и определение их видовой принадлежности.

Источник: Научная Россия