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


Учёные давно мечтают разглядеть следы первых людей современного анатомического типа, отважившихся покинуть Африку. И это не случайно, ведь тот исход сыграл очень важную роль в человеческой эволюции.

Трио, похороненное в одной могиле стоянки Дольни-Вестонице в Южной Моравии, и два скелета из Оберкасселя (изображения S. Svoboda / J. Vogel / LVR-Landes Museum).Трио, похороненное в одной могиле стоянки Дольни-Вестонице в Южной Моравии, и два скелета из Оберкасселя (изображения S. Svoboda / J. Vogel / LVR-Landes Museum).По новым генетическим данным, которые в очередной раз заставляют переписывать учебники, легендарное путешествие началось менее 95 тыс. лет назад. Возможно даже, что это произошло совсем недавно — 62 тыс. лет назад.

Этот тот редкий случай, когда генетический анализ совпадает с данными археологии, то есть с датировками соответствующих окаменелостей и орудий труда. Тем самым новое исследование противоречит предыдущим генетическим изысканиям.

Подобные штудии связаны с определением скорости мутаций в геноме сегодняшних людей путём подсчёта числа новых мутаций, возникающих в ядерной ДНК новорождённого ребенка по сравнению с его родителями. Число мутаций на поколение необходимо для тонкой настройки молекулярного хронометра, без которого не получится надёжно датировать ключевые события в эволюции человечества. Предыдущие попытки настроить эти часы приводили, как правило, к тому, что важные даты (например, разделение предков человека и шимпанзе) отбрасывались назад во времени. Одна группа учёных даже пришла к выводу, что миграция из Африки состоялась самое позднее 80 тыс., а самое раннее — 90–130 тыс. лет назад.

Не все эволюционные генетики готовы согласиться с подобными результатами. Например, Йоханнес Краузе из Тюбингенского университета (ФРГ) не уверен, что скорость мутаций, откалиброванная по современным, живым людям, была такой же и десятки тысяч лет назад. Поэтому он и его коллеги решили проанализировать митохондриальные ДНК, наследуемые по материнской линии, из останков людей, живших на протяжении последних 40 тыс. лет, причём из таких окаменелостей, для которых есть надёжная радиоуглеродная дата. Например, если это мтДНК человека, жившего 40 тыс. лет назад, то в ней будут отсутствовать мутации, приобретённые человечеством в течение последующих 40 тысячелетий эволюции.

Учёные проанализировал 10 надёжно датируемых ископаемых, в том числе останки средневекового человека, который жил во Франции 700 лет назад, «ледяную мумию» Эци, скончавшегося в Альпах 4 550 лет назад, а также два скелета из Оберкасселя в Германии (им по 14 тыс. лет), три — со стоянки Дольни-Вестонице в Чехии (31 тыс. лет) и тяньюаньского человека, обитавшего 40 тыс. лет назад в Китае. Рассчитанная по древним мтДНК скорость мутаций указала на более позднее начало африканского исхода по сравнению с предыдущими исследованиями, что очень похоже на археологическую оценку.

Но конкуренты напоминают, что мтДНК обладает собственной генетической линией, по которой нельзя судить об эволюции всего генома: у неё более высокий процент генов проходит селекцию, чем в ядерной ДНК. Г-н Краузе с этим согласен, а потому в будущем придётся выявить различия в скорости мутаций между этими частями генома.

Возможно, проблема ещё и в том, что генетики недооценивают количество ядерных мутаций у живых людей. Когда дело доходит до точного выделения пятидесяти мутаций среди 3,2 млрд оснований генома новорождённого, нынешние методы определения последовательностей работают на пределе своих возможностей, пытаясь отличить истинные мутации от ошибочных.

Г-н Краузе подчёркивает также, что точная хронология чрезвычайно важна в изучении эволюции человека. Например, знание о том, когда современные люди вышли из Африки и распространились по Европе и Азии, позволило г-ну Краузе и его коллегам утверждать, что до и после оледенения в Европе жили представители одного и того же человеческого штамма, а это говорит об исключительной способности наших предков к адаптации.

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Массовое вымирание, которое уничтожило многие виды в конце триасового периода около 200 млн лет назад, проложило дорогу для господства на Земле динозавров в течение следующих 135 млн лет. Только что исследователи установили сроки возможного начала триасового вымирания с беспрецедентной точностью.

Траппы близ Клифтона (штат Нью-Джерси) на востоке США (фото Paul Olsen / Lamont-Doherty Earth Observatory).Траппы близ Клифтона (штат Нью-Джерси) на востоке США (фото Paul Olsen / Lamont-Doherty Earth Observatory).Учёные давно подозревали связь между триасовым вымиранием (одним из пяти крупнейших массовых вымираний за последние 542 млн лет) и широкой вулканической активностью, относящейся примерно к тому же времени. Огромное количество лавы покрыло площадь чуть меньше Австралии, и остатки её можно найти на четырёх континентах.

Радиоактивные методы датирования, использованные в предыдущих исследованиях, не были точными и не позволили установить, когда именно происходили эти извержения, поясняет геохронолог Терренс Блэкберн из Института Карнеги (США). По некоторым оценкам, вымирание и вовсе состоялось до начала извержений, то есть вулканизм сыграл лишь вспомогательную роль.

Но с помощью более точного метода, оценивающего распад урана на свинец в кристаллах циркона из древних лав, г-н Блэкберн и его коллеги установили, что вулканическая деятельность протекала в четыре этапа. Изучив лавы из семи месторождений в восточной части Северной Америки и одного — в Марокко, учёные пришли к выводу, что первый и крупнейший эпизод вулканической активности начался одновременно с массовым вымиранием.

Обычно в лаве цирконов нет, подчёркивает г-н Блэкберн. Но при остывании очень толстых слоёв магмы цирконий, уран и редкоземельные элементы концентрируются в ещё расплавленных слоях застывшей лавы, представляя собой исходный материал для кристаллизации циркона.

Первая фаза извержений началась, как сообщают учёные, там, где сейчас Марокко, около 201,56 млн лет назад. Ископаемая пыльца и другие спороподобные образования появляются в осадочных слоях чуть ниже траппов: признак того, что экосистемы в этой области прекрасно себя чувствовали до всплеска вулканизма.

Примерно за 12 тыс. лет волна извержений достигла территорий, которые сейчас расположены вдоль восточного побережья США. В течение первых 30 тыс. лет этого этапа вулканизма (возможно, за гораздо более короткий интервал) выплеснулось более 1 млн км³ магмы: этого хватило бы на то, говорит г-н Блэкберн, чтобы покрыть континентальную часть США слоем толщиной более 100 м.

По новой оценке, последующие мелкие эпизоды вулканизма случались примерно через 60, 270 и 620 тыс. лет после начала первого этапа.

Однако остаётся неясным, что же в конечном счёте стало причиной вымирания, отмечает геохронолог Пол Ренн из Калифорнийского университета в Беркли (США). Это могло быть резкое изменение климата в связи с краткосрочным похолоданием, вызванным вулканическими аэрозолями, и долгосрочным потеплением в результате выбросов углекислого газа. Кроме того, вымиранию могли способствовать подкисление океанов и ещё дюжина экологических неурядиц, предложенных другими гипотезами.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Бактерия Photorhabdus luminescens служит оружием нападения для некоторых круглых червей, питающихся насекомыми: когда нематода собирается напасть на жертву, она в первую очередь заражает её бактериями Photorhabdus luminescens. Бактерия же травит жертву коктейлем из токсинов. Исследователи из Института молекулярной физиологии Общества Макса Планка (Германия) обнаружили у Photorhabdus luminescens любопытный механизм, с помощью которого токсин попадает в клетки жертвы.

Схема строения молекулярного шприца, сидящего на мембране (здесь и ниже рисунки авторов работы).Схема строения молекулярного шприца, сидящего на мембране (здесь и ниже рисунки авторов работы).Яд бактерий на молекулярном уровне состоит из трёх частей: TcA, TcB и TcC. Этот комплекс садится на мембрану клетки, которую предстоит отравить, и проникает внутрь в виде маленького мембранного пузырька. ТсС после этого попадает из пузырька в цитоплазму и разрушает цитоскелет. Было, однако, непонятно, как ТсС проникает из мембранного пузырька, в котором токсин изолирован от клетки, в саму клетку.

Схема действия молекулярного шприца; оранжевым обозначен токсин ТсС.Схема действия молекулярного шприца; оранжевым обозначен токсин ТсС.Учёным под руководством Стефана Раунсера удалось расшифровать механизм работы трёхчастного токсина. Исследователи изучили отдельные комплексы токсина с помощью криоэлектронного микроскопа. Оказалось, что ТсА представлен пятью субъединицами и образует что-то вроде колокола. Внутри колокола формируется канал с узкой и широкой частями (всю конструкцию исследователи сравнивают с рожком вувузелой). Между узкой и широкой частью канала есть затычка, которая отходит при изменениях рН внутри пузырька с токсином. То есть токсин встроен в мембрану, но его ядовитая часть, ТсС, до поры бездействует. Но вот затычка освобождает канал, и колокол узким концом входит глубже в мембрану (то есть корректнее было бы сравнить это не с вувузелой, а со шприцем).

Одновременно токсичный компонент втягивается в канал, где особым образом модифицируется и меняет неактивную пространственную структуру на активную. После превращения в канале ТсС впрыскивается в цитоплазму клетки, где и начинает отравляющую работу.

Такие токсины (они же АВС-токсины) довольно распространены среди бактерий и есть не только у Photorhabdus luminescens, которые живут в симбиозе с энтомопатогенными нематодами. Так что, возможно, эти данные помогут обезвредить патогенные бактериальные виды, опасные для человека. Стоит добавить, что у некоторых бактерий (например, у возбудителя дизентерии) вдобавок к АВС-системе появилась ещё одна «шприцеобразная» методика для доставки токсина. Однако в этом случае сам шприц остаётся связан с бактериальной клеткой, то есть бактерии нужно столкнуться с клеткой-жертвой. У Photorhabdus luminescens шприц с токсином, напротив, отправляется в свободное плавание, и бактерия травит клетки, даже не приближаясь к ним.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Клетка поддерживает форму и передвигается благодаря белку актину: полимеризуясь, он образует нити — актиновые микрофиламенты, главнейшие элементы цитоскелета. Эти филаменты служат клетке опорой, придают ей упругость и т. д.

Опухолевые клетки с актиновыми цитоскелетными нитями (красные) (фото Tomasz Szul).Опухолевые клетки с актиновыми цитоскелетными нитями (красные) (фото Tomasz Szul).Роль актина трудно переоценить: от него зависит тьма самых разных вещей, от внутриклеточного транспорта до межклеточного общения, и потому этот белок всегда пользовался повышенным вниманием со стороны учёных. В частности, один из самых интригующих вопросов связан с его полимеризацей-деполимеризацией, то есть с образованием и разрушением белковых скелетных нитей. Естественно, эти процессы ввиду своей важности чрезвычайно тонко и чрезвычайно сложно регулируются. Исследователи из Технологического института штата Джорджия (США) обнаружили ещё одно воздействие, которое регулирует состояние актина в клетке, — обычную силу натяжения.

Клетка постоянно испытывает какие-то внешние влияния: её давят, тянут, мнут и т. д. Можно вспомнить о кровяных сосудах, где клетки подвержены воздействию гидродинамических сил, или о нагрузке на кости и мышцы при любом движении. Эти силы действуют в разных направлениях, причём их (сил и направлений) может быть сразу несколько. Чтобы к ним приспособиться, клетка должна противопоставить им цитоскелет, то есть обязана постоянно его перестраивать в зависимости от того, где появилась очередная сила.

Исследователи попробовали проверить, будут ли силы натяжения сами по себе укреплять взаимодействие между молекулами актина — то есть будет ли так, что чем больше разрывное воздействие на актиновую нить, тем сильнее мономеры последней друг за друга держатся. Для этого Ларри Макинтайр и его коллеги использовали атомно-силовой микроскоп, модифицировав его следующим образом: на кончик зонда микроскопа, который применяется для сканирования микроповерхностей, перенесли отдельные молекулы актина, а саму поверхность под зондом покрывали либо теми же мономерами актина, либо актиновыми нитями. Когда зонд опускался на поверхность, между молекулами актина возникало полимеризующее взаимодействие, и, попытавшись поднять зонд, можно было измерить его силу в зависимости от натяжения актиновой нити. Кроме того, в отдельном опыте симулировалось взаимодействие между разными аминокислотами актина, которые отвечают за те или иные виды связей между молекулами актина.

И вот что выяснилось. Дополнительная сила натяжения, приложенная к актиновой нити, заставляла мономеры белка сильнее связываться друг с другом, сообщают учёные в журнале PNAS. К этому взаимодействию подключались новые аминокислоты, и белковая нить упрочнялась. То есть чем сильнее пытались её разорвать, тем больше связей внутри неё образовывалось.

Такой способ управления цитоскелетом гораздо быстрее и удобнее: например, если на какую-то часть клетки усилилось давление, не нужно ждать, когда некий рецептор на мембране даст сигнал молекулярным посредникам в цитоплазме, те передадут его дальше, и в итоге какой-нибудь фермент придёт и укрепит связь между блоками актина в нужном месте цитоскелета. Вместо этого сам цитоскелет понимает, где и когда следует нарастить свою прочность, и сам же эту работу выполняет.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Случайные статьи

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

Слепышей застали в разгар видообразования

29-01-2013 Просмотров:12240 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Слепышей застали в разгар видообразования

Новый вид получается тогда, когда внутри популяции возникает репродуктивный барьер. То есть когда одни особи вдруг теряют возможность спариваться с другими (впрочем, точнее было бы сказать не «спариваться», а «завести...

Рыжие лисы захватывают Арктику

16-04-2011 Просмотров:11694 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Рыжие лисы захватывают Арктику

Из-за потепления климата обыкновенновенные лисы внедряются на арктические территории и постепенно вытесняют оттуда арктических лис. За этим процессом на полуострове Ямал наблюдала российско-норвежская группа ученых. Арктическая лисаУченые из Университета Тромсе (Норвегия),...

Вершины Фанских гор

03-10-2016 Просмотров:7423 Таджикистан Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Вершины Фанских гор

Вершины. Зеравшанский хребет, протянувшийся от истоков Ягноба на востоке до верховьев Сарымата и Каракуля на западе, наибольшей высоты достигает в Фанских горах. Здесь резким взлетом возносится в небо вершина Чимтарга...

Именем Джонни Деппа назвали древнее существо

21-05-2013 Просмотров:10263 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Именем Джонни Деппа назвали древнее существо

Дальний предок омаров и скорпионов, живший в кембрийском периоде, получил название Kooteninchela deppi в честь голливудского актера Джонни Деппа. Увековечить свое имя в анналах истории артисту помогла одна из его...

Болотные монстры. В Техасе выкопали семью фитозавров

01-02-2014 Просмотров:9712 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Болотные монстры. В Техасе выкопали семью фитозавров

В заболоченных протоках триасового Техаса подстерегали добычу огромные хищники-фитозавры. Двух из них, оказавшихся самцом и самкой неизвестного науке вида, описали недавно американские палеонтологи. Фитозавр Machaeroprosopus. Реконструкция Дмитрия Богданова  200 миллионов лет...

top-iconВверх

© 2009-2025 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.