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

Воскресенье, 17 Март 2013 19:24

Заглянуть в глаза трилобиту

Автор

Сотни миллионов лет назад моря кишели трилобитами — твердопанцирными существами, похожими на колючих тараканов. Поскольку экзоскелеты благосклонны к фоссилизации, мы довольно хорошо знаем, как выглядели их тела. А вот внутреннее устройство трилобитов по-прежнему остаётся загадкой.

Трилобит (врезка) имел сложный глаз с многочисленными хрусталиками. (Изображение Brigitte Schoenemann.)Трилобит (врезка) имел сложный глаз с многочисленными хрусталиками. (Изображение Brigitte Schoenemann.)Теперь вы понимаете, насколько важно то исследование, о котором мы сейчас расскажем.

Считается, что трилобиты, подобно сегодняшним насекомым и ракообразным, обладали сложными глазами с несколькими хрусталиками, которые фокусировали свет на скоплениях чувствительных клеток, лежавших под ними. В результате изображение синтезировалось примерно так же, как на экране компьютера, то есть на каждый хрусталик приходился один «пиксел». Поскольку хрусталики были из кальцита, они часто окаменевали вместе с остальными частями экзоскелета. Сенсорные клетки, однако, распадались без следа.

Представьте себе изумление физиолога Бригитты Шёнеман из Боннского и Кёльнского университетов (ФРГ), когда она обнаружила такие клетки с помощью рентгеновской компьютерной томографии. Это побудило её привезти этот и некоторые другие образцы в Европейскую установку синхротронного излучения (Франция), где высокоэнергетическое рентгеновское излучение дало возможность ещё глубже заглянуть в глаза трилобитам. По словам учёного, это позволило ей восстановить всю зрительную систему вымершего животного.

Итак, что же внутри? Нечто вроде цветка, говорит г-жа Шёнеман. Под каждым хрусталиком круглые сенсорные клетки располагаются подобно лепесткам вокруг ромбовидного фоторецептора, регистрирующего тусклый свет, который пробивается сквозь толщу воды на дно древнего океана. Пространство между лепестками занимают пигментные клетки, из-за чего глаза трилобитов приобретали тёмно-карий оттенок.

Похожей структурой обладает современный мечехвост Limulus polyphemus. Выходит, зрительная система трилобитов была эффективной, раз эволюция не нашла причин от неё отказаться.

Возможно, тот же метод пригодится и для изучения других вымерших животных.

Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Первые птицы, по-видимому, летали и парили благодаря всем четырём оперённым конечностям, а не двум крыльям, как сегодня.

Sapeornis (фото Science / AAAS).Sapeornis (фото Science / AAAS).Как известно, на задних конечностях птичьих динозавров микрораптора и синорнитозавра располагались длинные и крепкие перья. И специалисты не уверены, что ранние птицы отказались от этого дополнительного оперения, впервые поднявшись в небо мелового периода около 100 млн лет назад.

Сюй Син из Института геологии и палеонтологии провинции Шаньдун (КНР) и его коллеги обнаружили следы перьев на задних конечностях одиннадцати базальных птиц, относящихся к нижнемеловой биоте Цзехол. Некоторые из них сочтены перьями, которые использовались для полёта: они стоят перпендикулярно к кости ноги и испещрены прожилками, как у археоптерикса.

У одного экземпляра, отнесённого к роду Sapeornis, по крайней мере одно перо задней конечности имеет в длину более 50 мм. В целом перья задних конечностей короче, чем передних, но всё же их длина превышает 30 мм.

К сожалению, эти отпечатки ничего не говорят о том, как использовался задний набор перьев — то ли для парения, то ли для управления полётом, то ли для того и другого сразу. И столь небольшая выборка не доказывает, что четыре крыла были характерны для всех ранних пташек, считает палеонтолог Марк Норелл из Американского музея естественной истории (США).

Со временем место большинства перьев на ногах птиц заняли чешуйки. Но некоторые генетические мутации могут вновь обратить это покрытие в перья: например, порода «шёлковых» кур обладает оперёнными ногами. Кстати, один исследованный экземпляр из рода Yanornis уже имеет чешуйки на ногах ниже оперённой части. И современные птицы не полностью потеряли эту часть оперения — просто его меньше и используется оно для обогрева, а не для полёта.

Авторы полагают, что переход на два крыла позволил ранним птицам твёрже стоять на земле. Ах, если бы отыскать те первые следы...

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Впервые учёные обнаружили микроорганизмы, живущие глубоко в океанической коре — в вулканических породах на дне моря. Эта кора в несколько километров толщиной покрывает 60% поверхностипланеты, то есть является самой масштабной средой обитания на Земле.

Работа с образцом (здесь и ниже фото авторов исследования).Работа с образцом (здесь и ниже фото авторов исследования).Тамошние микроорганизмы, по-видимому, в значительной степени зависят от водорода, который образуется, когда вода проходит через богатую железом породу. С помощью водорода они превращают углекислый газ в органические вещества. Этот процесс называется хемосинтезом. В отличие от него, при фотосинтезе для тех же целей используется солнечный свет.

Хемосинтез также способствует жизни в других глубоководных местах — например, в гидротермальных жерлах, но те ограничены континентальными шельфами, а океаническая кора гораздо больше. Если микроорганизмы и впрямь населяют её на всём протяжении, то это первая крупная экосистема на Земле, которая существует благодаря химической энергии, а не солнечному свету, отмечает ведущий автор исследования Марк Левер из Орхусского университета (Дания).

Образец базальта океанической коры (слева) и его микроскопический срез (справа), демонстрирующий изменения концентрации серы, которой питаются микроорганизмы.Образец базальта океанической коры (слева) и его микроскопический срез (справа), демонстрирующий изменения концентрации серы, которой питаются микроорганизмы.Океаническая кора образуется в срединно-океанических хребтах, расположенных между тектоническими плитами. Новорождённая порода (в основном базальт) выталкивается из мантии на морское дно и погребается под толстым слоем осадков. Хотя давно известно, что микроорганизмы живут в этом осадке и обнажённом базальте, который ещё не покрыт отложениями, происходящее в более глубоких частях коры оставалось загадкой.

В 2004 году г-н Левер отправился в экспедицию на борту американского исследовательского судна JOIDES Resolution для сбора образцов в одной из наиболее изученных областей океанической коры к западу от штата Вашингтон. «На этом корабле, как правило, ходят геологи, но на сей раз с нами было пять микробиологов», — вспоминает г-н Левер.

Группа, в которую входили учёные из шести стран, пробурила 265 м осадка и 300 м коры, получив образцы базальта, сформированного около 3,5 млн лет назад. В этих пробах учёные обнаружили гены микроорганизмов, которые метаболизируют соединения серы, а также вырабатывают метан.

Чтобы проверить, каким микробам принадлежат гены — живым или давно умершим, специалисты нагрели образцы породы до 65 °C в воде, богатой обнаруженными на дне моря химическими веществами. Со временем появился метан, то есть микроорганизмы продолжали жить и размножаться.

Г-н Левер убеждён, что это не «автостопщики» с поверхности, а подлинные жители коры. По его словам, сделано всё возможное, чтобы избежать загрязнения образцов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Мы привыкли считать, что постельные клопы остались где-то в далёком прошлом: их проще встретить в произведениях русской литературы XIX века, чем в нашем времени. Между тем проблема клопов в последнее время становится всё более актуальной: эти паразиты напоминают о себе не с книжных страниц, а в самой что ни на есть реальности, причём не только в развивающихся, бедных странах, но и в развитых — например, в США.

Постельный клоп готовится закусить. (Фото Alex Wild.)Постельный клоп готовится закусить. (Фото Alex Wild.)Вот американские исследователи из Кентуккского университета и решили выяснить, в чём причина внезапного и растущего успеха постельных клопов. Самыми эффективными от этих паразитов считаются пиретроиды — синтетические аналоги природных инсектицидов пиретринов, которые содержатся в растениях рода пиретрум — например, в персидской ромашке. (С которой, в свою очередь, любитель русской литературы XIX века мог столкнуться в «Истории одного города», где это растение насаждалось среди населения именно как клопогонное средство.) Сейчас пиретроиды есть во всем известных «Москитолах» и «Фумитоксах». Новейшие поколения этих соединений сочетают высокую инсектицидную эффективность с почти полной безвредностью для других животных и человека, что и делает их столь популярными.

И вот эти самые пиретроиды нынче всё чаще оказываются бессильны против клопов. Чтобы узнать, в чём тут дело, исследователи сравнили гены клопов из двух десятков пиретроид-устойчивых популяций паразитов со всех концов США. Сравнивали их с представителями одной популяции из Лос-Анджелеса, которая пока не способна противостоять инсектициду. Собственно говоря, о причинах устойчивости можно было бы и так догадаться: появление неубиваемых насекомых по нынешним временам не такая уж новость. Как и у стойких к антибиотикам бактерий, тут всё сводится к генетическим мутациям, появлению новых вариантов генов и изменениям в активности уже имеющихся. Вопрос, однако, в том, что это за гены.

Как пишут исследователи в Scientific Reports, им удалось найти 14 генов, активность которых в устойчивых клопах значительно выше. Действие этих генов сосредоточено в экзоскелете и кутикуле насекомых: белки, кодируемые генами устойчивости, либо успевают обезвредить пиретроиды до того, как те начнут вредить клопам, либо вовсе запрещают ядам проникать сквозь покровы насекомых. Сами клопы не слишком мобильны, но творческий обмен генами между разными популяциями происходит благодаря человеку. Глобализация и инфраструктура позволяют контактировать клопам, разделённым тысячами и тысячами километров, которые они не преодолели бы без самолётов, поездов и склонности современного человека к путешествиям.

Это же объясняет и другой популяционно-генетический феномен из жизни клопов: бывает, что насекомые из разных районов одного города сильнее отличаются друг от друга по генам, чем популяции из разных городов. И это объяснимо: человек, живущий в центре Москвы, скорее прилетит «в гости» к клопам, живущим в центре Лондона, нежели наведается к тем, кто обитает в «примкадье».

В устойчивости клопов нет ничего необычного; удивительно лишь то, что у исследователей только сейчас дошли руки, чтобы выяснить генетические механизмы феномена. О том, сколько времени понадобилось паразитам, чтобы потерять чувствительность к инсектицидам, авторы работы не говорят, ибо не знают: возможно, отбор генов происходил сотню–другую лет, а может, для этого хватило пары десятилетий. А выход, по-видимому, тут один: продолжать совершенствовать инсектициды, повышая, к примеру, их способность проникать чрез кутикулу клопов.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Случайные статьи

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

Динозавры начали вымирать еще до падения астероида, заявляют ученые

19-04-2016 Просмотров:6929 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Динозавры начали вымирать еще до падения астероида, заявляют ученые

Британские палеонтологи проанализировали скорость исчезновения разных родов динозавров в конце мелового периода и пришли к выводу, что гигантские ящеры начали вымирать задолго до падения астероида на полуостров Юкатан 65,5 миллиона лет назад, говорится в статье, опубликованной...

Тяжёлые времена заставляют рыб принимать мигрантов

07-02-2013 Просмотров:10884 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Тяжёлые времена заставляют рыб принимать мигрантов

Африканские цихлиды (Neolamprologus pulcher) из озера Танганьика живут своеобразными семейными группами: в каждой есть доминирующая пара и несколько помощников, которые сами не размножаются, но помогают защищать потомство пары. Хотя помощники...

Цветы травят пчёл

12-02-2011 Просмотров:11254 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Цветы травят пчёл

Есть немало растений, производящих токсичные химические вещества, чтобы защитить себя от травоядных животных, а многие цветковые растения приобрели такие цветковые структуры, которые не позволяют опылителям забирать с собой слишком много...

В костях динозавров нашли клетки и белок

10-06-2015 Просмотров:7796 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В костях динозавров нашли клетки и белок

Палеонтологи из Имперского колледжа Лондона (Великобритания), под руководством Серджио Бертаццо (Sergio Bertazzo) и Сюзанны Мейдмент (Susannah Maidment) обнаружили в ископаемых костях динозавров структуры, очень похожие на кровяные клетки и волокна...

В конце 2011 года Гольфстрим почему-то сместился на север

15-10-2012 Просмотров:12150 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В конце 2011 года Гольфстрим почему-то сместился на север

На встрече с рыбаками Новой Англии, состоявшейся в декабре прошлого года, физические океанографы Глен Гаваркевич и Эл Плюддеман из Океанографического института Вудс-Хоула (США) узнали о необычайно высокой температуре поверхностных вод...

top-iconВверх

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