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


Недавно ученые смогли создать рибонуклеиновую кислоту (РНК), способную создавать свою собственную копию. До этого никогда прежде этим молекулам не удавалось наладить свое собственное воспроизводство. Это открытие является первым экспериментальным доказательством весьма популярной теории о происхождении жизни, получившей название "мир РНК".

News10a10a1a    Из школьного курса биологии мы помним, что   большинство важнейших процессов организма регулируется белками. Эти белки   производятся самими клетками в том количестве, которое необходимо в конкретный   момент времени (кстати, белки "извне" организм вообще не использует). Информация   о том, как каково должно быть строение каждого белка записано в виде   последовательности азотистых оснований (нуклеотидов) в определенных участках   молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), хранящейся в ядре клетки. Именно   эти участки неспециалисты называют генами (хотя это не совсем так, у гена, кроме   информативной части, есть еще и "служебная", не несущая информации о строении белка). Прочитать же эту информацию, а тем более, создать на ее основе белок, весьма непросто.

    ДНК обычно пребывает в форме двойной закрученной спирали, но именно в таком состоянии с нее ничего прочесть нельзя. Поэтому перед   считыванием специальные белки расплетают ее (примерно так же, как парикмахер с   помощью щипцов расплетает вьющиеся волосы), после чего другие белки снимают с   гена копию. Но эта копия существует не в виде ДНК, а виде одноцепочечной молекулы РНК, последовательность нуклеотидов которой полностью повторяет таковую в гене.

    Далее, после некоторых модификаций РНК-овый   "чертеж белка" отправляется в "сборочный цех" — специальные клеточные органеллы,   называемые рибосомами. Они расположены не в ядре, а за его пределами, в   цитоплазме. В рибосомах этот "чертеж" сразу же пускают в производство — на   основе сообщенной информации, заключенный в последовательности нуклеотидов   начинается синтез белка из аминокислот (как мы помним, каждой аминокислоте   соответствует кодон — группа из трех нуклеотидов). Как только синтез белка   заканчивается, "чертеж" сразу же уничтожается, то есть разрезается специальными   белками на отдельные нуклеотиды, которые затем переправляют обратно в ядро. При   надобности потом из них соберут новую РНК.

     Итак, белок отвечает за регуляцию всех процессов,   а ДНК хранит информацию об их строении. При этом, как вы понимаете, одно   вещество без другого не может — если нет ДНК, как клетка узнает о том, как   собирать белки, а если нет белка, то наследственную информацию невозможно будет   прочитать. В связи с этим те, кто занимается проблемой происхождения жизни,   постоянно задавали себе один и тот же вопрос — что же в процессе эволюции   появилось раньше, белок или ДНК?

    Этот вопрос, аналогичный проблеме курицы и яйца,   долгое время вообще не имел даже теоретического ответа. Более того, все   эксперименты показали, что самосборка белка без участия ДНК (и РНК) практически   невозможна. Точно также не происходит самопроизвольный синтез ДНК без участия   специфических белков. Поэтому предположение о том, что белок и ДНК появились   независимо, а потом вдруг встретились, подружились и стали вместе работать, увы,   абсолютно неправдоподобно.

    Однако в последнее время многие ученые считают,   что в начале, когда в примитивных организмах еще не было ни ДНК, ни белков, их   функции выполняла молекула РНК. Она являлась и хранителем информации, и   регулятором всех важных процессов. При этом она могла сама себя копировать для   того, что бы наследственная информация передавалась потомкам. Данная гипотеза   получила название "мира РНК".

    Что и говорить, гипотеза достаточно красивая,   однако есть ли у нее какие-нибудь доказательства? Что касается каталитической   активности РНК, то о ней было известно достаточно давно. Такие регуляторные РНК   называют рибозимами. Хотя они достаточно редко встречаются в клетках, тем не   менее, эти активные РНК очень важны для существования последних. Например,   активная часть рибосомы, в которой собирается белок из аминокислот, является   рибозимом. Именно он осуществляет сшивание отдельных аминокислот в белковую   цепочку.News10a10a2

    Однако может ли такой рибозим катализировать   сборку своей собственной копии без помощи других веществ? Долгое время ученые пытались создать такую РНК искусственно. Результаты, как правило, были не   очень-то обнадеживающие — долгое время эти молекулярные "Франкенштейны" могли   воспроизвести лишь последовательность из 14 нуклеотидов (а ведь самая маленькая   РНК вирусов содержит их несколько сотен). Кроме того, эти рибозимы оказались   весьма капризными — они копировали далеко не все собственные последовательности,   а лишь те, которые им по каким-то причинам нравились больше.

    И вот недавно Филип Холлигер из Кембриджского   университета (Великобритания) решил улучшить подобную РНК. Он и коллеги   проверили тысячи вариантов различных рибозимов на способность к длительному   копированию, потом отобрали несколько самых эффективных вариантов и создали из   них "суперрибозим", который назвали tC19Z. После чего новое вещество было   подвергнуто испытанию, в результате которого ему было предложено создать свою   собственную копию.

    В результате рибозиму удалось воспроизвести   последовательность РНК, состоящую из 95 нуклеотидов. Несмотря на то, что   какие-то последовательности он копировал лучше, какие-то — хуже, в целом tC19Z   был куда менее "привередливым", чем его предшественники. Но что более важно —   длина копируемых рибозимом кусков составляют почти половину его собственной   длины.

    Итак, впервые была получена молекула РНК, обладающая каталитической активностью, которая смогла достаточно точно   скопировать саму себя примерно наполовину. Правда, для того, что бы окончательно   доказать справедливость теории "мира РНК", то нужно получить фермент, способный   воспроизвести себя полностью. Однако, судя по всему, подобное уже не за горами.   А пока же сам факт того, что можно получить молекулу РНК хотя бы с половиной требуемой мощности, делает РНК-теорию о возникновении жизни на Земле всё более   достоверной.

News10a10a3    Согласно этой теории, первые РНК появились в   результате самосборки (подобное, как показывают эксперименты, вполне возможно в   бескислородных условиях), и были очень короткими. Они, обладая каталитической   активностью, выполняли функции регуляторов всех процессов в первичных   организмах, и, храня информацию о своем строении, могли создавать свои   собственные копии, передававшиеся потомкам. Постепенно РНК становились более   длинными, и, в какой-то момент смогли синтезировать более совершенные и   универсальные регуляторы — белки. После чего уступили им часть своих   обязанностей, оставив себе лишь почетное право хранить наследственную информацию   (у некоторых современных вирусов РНК до сих пор занимается именно этим).

    Далее, возможно в результате ошибок при   копировании в некоторых потомках РНК одни вещества оказались заменены на другие   (сахар рибоза — на дезоксирибозу, азотистое основание урацил — на похожий на   него тимин). В результате появилось ДНК, которая, благодаря своей способности   образовывать двойную спираль, оказалось лучшим хранителям наследственной   информации (она более устойчива к мутациям, чем одноцепочечная РНК). Так РНК   распростилась со своей другой исходной функцией, и, предав новому веществу все   заботы о хранении наследственной информации, сохранилась лишь как посредник   между ДНК и белком. В этой роли она пребывает и по сей день во всех живых   клетках…


 

Источник:  Pravda.ru


 

 

Принято считать, что пауки никогда не могут жить в мире друг с другом - недаром вечно ссорящихся людей всегда сравнивают с голодными пауками в банке. Однако в случае общей беды эти индивидуалисты все-таки могут объединяться в обширные колонии, где могу мирно существовать несколько десятков видов пауков. Недавно такое случилось в Пакистане.

News10a8a1aЖители пакистанской провинции Синд, что расположена на юго-востоке страны, уже много месяцев любуются невиданным доселе, совершенно экзотическим зрелищем. Краткая суть такова: пакистанские пауки, словно сговорившись, массово переселились на деревья и опутали их сплошным покрывалом из своей паутины так. Огромные деревья окутаны серым коконом так, что из облаков паутины едва выглядывают кончики их ветвей. Причина столь необычной миграции на самом деле проста - изначально восьминогие охотники спасались на деревьях от наводнения, случившемся в Пакистане в прошлом году.

Напомню, что ливневые дожди прошли в стране еще в июле прошлого года. Но даже в декабре, когда и началась массовая паучья эмиграция, вода все еще стояла достаточно высоко. Любопытно, что даже сейчас - когда во многих районах Синда уже вполне сухо - пауки не торопятся спускаться на землю. По словам местных жителей, такого зрелища не припомнят даже их дедушки и бабушки.

Однако пакистанцы-жители Синда даже рады тому, что пауки изменили свое место жительства и всей толпой забрались на приречные деревья. Они надеются, что безжалостные истребители насекомых таким образом смогут уничтожить больше комаров из рода Anopheles - главных переносчиков малярии. Оправданы ли их чаяния, сказать сложно, особенно если учесть, что этот комар предпочитает роиться не рядом с деревьями, а на открытых пространствах. Некоторые из старожилов уверяют, что в последнее время этих зловредных комаров действительно стало меньше, несмотря на застоявшуюся воду, в которой, как известно, хорошо чувствуют себя их личинки.

К сожалению, в Синд не так просто попасть, и пока ученые не могут досконально исследовать это необыкновенное явление природы. В частности, до сих пор неизвестно, представители каких видов пауков подались на деревья. Судя по фотографиям, гигантские сети сплетены арахноподобными из семейства Araneidae, или, как их еще называют, кругопрядов. Но данное семейство весьма многочисленно: из более чем 3000 видов, к нему принадлежащих, на территории Пакистана обитает более двух сотен. К тому же не исключено, что между крупными и красивыми участкам тенет, которые сплели кругопряды, могут располагаться менее заметные сети других пауков, напросившихся в соседи к талантливым архитекторам.

Также ничего не известно о том, какие взаимоотношения установились между восьминогими "товарищами по несчастью". Всем известно, что большинство пауков весьма недолюбливают своих собратьев и воспринимают их как добычу (на этом основана знаменитая метафора про "пауков в банке"). Однако если жизнь на деревьях паучьей орды продолжается уже несколько месяцев, значит, они стали относиться друг к другу более дружелюбно.

Нельзя сказать, что случай этот - нечто из ряда вон выходящее. Подобное случалось и в прошлом. Так, например, летом 2007 г. в парке Лэйк-Тавакони (США) случилось похожее событие - посетители заметили, что буквально в считаные дни между деревьями появилась паутина длиной свыше180 м. По словам энтомолога Аллена Дина из Техасского университета, исследовавшего этот феномен, в создании этой гигантской паутины приняли участие пауки 250 видов, то есть по сути дела все обитающие в парке арахниды. Интересно, что многие из них в обычных условиях часто охотятся друг на друга. Однако в образовавшейся колонии на дереве бывшие враги вполне мирно уживались.

Американские арахнологи тогда выдвинули гипотезу, то, что причиной необычного поведения пауков стали сильные дожди, пролившиеся в начале лета в Техасе. Повышенная влажность способствовала бурному росту популяции комаров и других насекомых. Возможно, резкое увеличение кормовой базы свело на нет необходимость конкурентной борьбы среди пауков, и те решили объединить свои усилия для совместной охоты. Немаловажным было и то, что высокая влажность почвы способствовала распространению многих губительных для них грибков. То есть причина, вызвавшая массовое переселение американских восьминогих, была схожей с той, что загнала на деревья пауков в Синде.News10a8a2

В итоге создатели гигантской сети в парке Лэйк-Тавакони явно не прогадали. Даже с наступлением осени, когда их общую паутину повредили дожди и ветер, пауки продолжали ткать новые куски и откладывать яйца, хотя типичный для них сезон размножения давно подошел к концу. Очевидно, новые условия проживания весьма благоприятно сказались на успехе их размножения. И вот что интересно - представителям одного из видов рода Araneus (к нему, кстати, относятся наши обычные крестовики) настолько понравилось жить вместе, что они вообще отказались на время от создания личных сетей, хотя в обычных условиях эти пауки, даже обитая рядом, и относясь друг к другу спокойно, всегда разграничивают свои тенета.

В новых же условиях аранеусы-коммунары превратили весь участок своего обитания на гигантской сети в зону общей охоты. Они вместе исправляли повреждения, вместе прогоняли на значительное расстояния докучливых соседей и даже начали делиться пищей друг с другом! Такое поведение свойственно лишь общественным паукам (например, южноамериканским Uloborus republicanus), но никак не родственникам крестовиков, являющихся одиночными животными. Получается, что в данном случае стихийное бедствие заставило их освоить новые формы социального поведения.

Впрочем, к началу зимы 2007 года, когда умерло большинство создателей гигантской сети, эта удивительная колония прекратила свое существование. Молодежь же, которая вышла из яиц следующей весной разбежалась по всей территории Лэйк-Тавакони и вернулась к традиционному для их виду способу существования. Иначе и быть не могло, поскольку следующий теплый сезон был вполне нормальным и количество летающих насекомых уменьшилось. А при недостатке пищи выгодна не коллективная, а, наоборот, индивидуальная охота.

Итак, попытка построения паучьего коммунизма в отдельно взятом парке, увы, потерпела крах. Не исключено, что к началу лета нынешнего года тоже самое случится и с поселениями пауков в Синде - они перестанут существовать. Впрочем, если это лето опять принесет обильные дожди, пакистанские паучьи колонии могут продержаться и подольше.

Все эти наблюдения говорят о том, что в исключительных ситуациях даже такие индивидуалисты, как пауки могут временно переходить к общественному образу жизни. Интересно, что у представителей некоторых видов это происходит вполне естественно, то есть для того, что бы они объединились, не нужна никакая катастрофа. Так, например, обитающий в Казахстане возле озера Балхаш паучок Araneus pallasi имеет жизненные формы: в больших общественных поселениях и на положении типичного одиночного паука-хищника. Причем образование колоний с множеством поселенцев происходит в более влажных участках, а индивидуальное сооружение паутины - в более засушливых.

News10a8a3Правда, по настоящему общественными эти пауки все же не стали. Замечено, что каждый паучок, живущий в колонии, занимает крохотную охотничью территорию, на которую стремится не пускать своих сородичей. Но, несмотря на соблюдение некоторой минимальной территориальности, в целом Araneus pallasi очень дружелюбны, никогда не нападают друг на друга и даже будучи помещены голодными в одну банку не предпринимают попыток каннибализма.

Интересно, что иногда в колониях данного паука поселяются и некоторые другие виды, которые питаются теми же насекомыми, что и хозяева. Это, например, более крупные пауки того же рода - Araneus cornutus и Araneus adiantus. И хотя пришельцы легко могут убить или прогнать маленького Araneus pallasi, тем не менее, они никогда этого не делают. Отношение хозяев к чужакам тоже весьма терпимое.

Так что, как видите, не следует одной меркой мерить всех пауков. Конечно, некоторые из них, (большинство крупных птицеедов, к примеру), вряд ли объединятся в одну колонию, даже если всю планету накроет Всемирный потоп. Однако часть этих созданий вполне способны мирно уживаться друг с другом - в условиях общей беды. Ну и, конечно, обильной пищи...


Источник: Pravda.ru


Щучка дернистая, покрывающая летом побережье Антарктического полуострова   и островов у берегов Антарктиды, усваивает азот особым способом. По мнению   ученых, именно он позволит щучке занять в ближайшее время ведущие позиции   в регионе.

Научная станция Британской Антарктической службы на острове СайниНаучная станция Британской Антарктической службы на острове Сайни    Ученые из Британской антарктической службы и нескольких университетов   под руководством доктора Пола Хилла (Paul W.Hill) из Университета Бангора   обнаружили уникальный способ, с помощью которого сосудистое растение (щучка   антарктическая, она же — дернистая) на одном из островов у берегов Антарктиды   усваивает азот. Щучка не ждет, пока микроорганизмы преобразуют органику   в минеральные компоненты (этот процесс происходит в этих широтах очень   медленно). Она поглощают сразу белки – короткие пептиды. Всегда считалось, что   это умеют делать только грибы и животные, а в растительном мире — мхи.

    Уникальная способность позволила щучке захватить доминирующие позиции на   острове Сайни (это один из Южных Оркнейских островов), где ученые проводили свои   исследования, и практически вытеснить мхи.

Зеленая Антарктида

    «Многие считают, что Антарктида всегда полностью покрыта снегом и льдом. Но   летом на Антарктическом полуострове и островах, окружающих сам континент, снег   тает, и там появляются растения – мхи и два вида сосудистых растений — Colobanthus quitensis (колобантус кито) и Deschampsia Antarctica (щучка антарктическая)», — говорит Пол Хилл.

    По словам ученых, в течение последних 50−ти лет климат на побережье   Антарктики теплеет быстрее, чем где-либо на Земле. Летние значения температуры   повысились там примерно на один градус Цельсия, и летний период стал более   продолжительным. Естественно, что на эти изменения сразу отреагировали   растения.Лето на острове СайниЛето на острове Сайни

    Обычно в прибрежных экосистемах острова Сайни доминировали мхи. Но в   последние годы ученые наблюдают другую тенденцию: на ведущие позиции выходят   злаки. Хотя мхи Sanionia uncinata все равно встречаются довольно часто и,   как правило, именно они первыми заселяют новую территорию. По мере того как они   погибают, формируется небольшой слой почвы. А уже там могут спокойно расти   другие поселенцы. Правда, в этом случае возникает проблема – конкуренция за   ресурсы: питательные вещества и свет, необходимый для фотосинтеза.

    Конкурентную борьбу удалось выиграть щучке антарктической. Ее острые листья   проникают в мох, так что им легко достается нужное количество света. С   питательными веществами, правда, дело обстоит сложнее.

Новый способ усвоения азота

    Растениям для жизни необходим азот. Но усваивать они способны только его   неорганические соединения, например, аммиачные соли и соли азотной кислоты. А   органический азот могут преобразовать в минеральные соединения только почвенные   микроорганизмы. Некоторые растения для этого образуют с ними симбиоз. Правда,   по словам Хилла, в Антарктиде растения этого не делают. Но сосудистые растения   как-то с этой проблемой справились. Чтобы понять, как, доктор Хилл и его коллеги   провели следующий эксперимент: они ввели в почву особые меченые формы   органического азота и наблюдали, как растения их усваивают.

    «Способность растений усваивать азот на самых первых стадиях минерализации –   это ключ к успеху. В своих исследованиях мы показали, что в Антарктиде щучка   антарктическая поглощает азот через свои корни в виде коротких пептидов. Это   самая начальная стадия преобразования белков в почве. Таким способом эти   растения усваивают азот в три раза быстрее, чем происходит усвоение аминокислот,   нитратов или солей аммония. И в 160 раз быстрее, чем это делают мхи, с которыми   этот злак конкурирует», — пишут авторы исследования. По их мнению, если   температура в Антарктике будет повышаться еще больше, тогда и органика будет   разлагаться быстрее. Это даст дополнительные преимущества щучке и, похоже, этот   злак продолжит свою экспансию на побережье.

    «Обнаруженный нами быстрый путь усвоения азота имеет значение не только для   экосистем Антарктиды. Если, окажется, что растения в умеренных и тропических   широтах могут действовать таким же способом, то это можно использовать для   создания новых технологий в сельском хозяйстве», — говорит один из авторов   исследования Кевин Ньюсэм (Kevin Newsham) из Британской антарктической службы.

    Более подробно о том, как злаки конкурируют с мхами в Антарктике и усваивают   азот, можно прочитать в статье «Vasclular plant success in a warming   Antarctic may be due to efficient nitrogen acquisition», опубликованной в   последнем номере журнала Nature Climate Change.


Источник:  Infox.ru


Пернатые динозавры, не умевшие летать, возможно, были первыми завшивленными животными нашей удивительно голубой планеты.

Пернатый динозавр Sinornithosaurus (иллюстрация Wikimedia Commons)Пернатый динозавр Sinornithosaurus (иллюстрация Wikimedia Commons)«Наш анализ показывает, что вши, живущие на теле и птиц, и млекопитающих, начали диверсифицироваться до вымирания динозавров, — отмечает автор нового исследования Кевин Джонсон из Университета штата Иллинойс (США). — А если учесть, насколько широко они (особенно птичьи вши) распространены, нетрудно предположить наличие большого числа хозяев в далёком прошлом».

«Далёкое прошлое» — это ранний и средний мел (130–115 млн лет назад). Именно к этому времени специалисты отнесли возникновение этих бескрылых паразитов.

Г-н Джонсон и его коллеги попытались построить частичное генеалогическое древо вшей. Для этого они сравнили ДНК 69 современных разновидностей. Изменения в генетических последовательностях считаются надёжным показателем степени родства между различными видами. Поскольку эти изменения с течением времени накапливаются, их можно использовать для создания приблизительной эволюционной летописи.

Любой, кто имел дело с этими насекомыми, знает, насколько они живучи. Тем не менее вывод удивителен. Старейшим окаменелостям предков современных вшей менее 65 млн лет, поэтому было принято считать, что они появились уже после исчезновения динозавров.

Исследователи пришли ещё к одному интересному выводу. Поскольку вши развивают специфические черты в зависимости от того, с каким хозяином сосуществуют, анализ ДНК показывает, что современные птицы и млекопитающие были и до гибели пернатых динозавров. Птичьи вши, например, имеют длинное тело, которое помогает им прятаться между бородками перьев. А те, что живут на гоферовых, имеют желобок на голове, который позволяет им «пристёгиваться» к волосинке. Эти черты сильно затрудняют переход вшей на другие виды животных. В результате их эволюционная история тесно связана с таковой хозяев.


Источник: MEMBRANA


Случайные статьи

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

Появление скелета у животных связано с ростом содержания кислорода в…

17-11-2016 Просмотров:5816 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Появление скелета у животных связано с ростом содержания кислорода в атмосфере

Ученые под руководством Рэйчел Вуд (Rachel Wood) из Эдинбургского университета нашли подтверждения гипотезе о появлении скелетов у животных в ходе эволюции, связывающей это изменение с ростом содержания кислорода в атмосфере...

Найдена прародина утконосых динозавров

26-01-2016 Просмотров:6226 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Найдена прародина утконосых динозавров

Скелет примитивного гадрозавра, обнаруженный американскими палеонтологами в штате Алабама, указал ученым на место происхождения всех утконосых динозавров. Им оказался древний субконтинент Аппалачия, располагавшийся в мезозое на месте восточной части современных...

Эволюционный эксперимент позволил увидеть естественный отбор в действии

05-02-2012 Просмотров:9164 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Эволюционный эксперимент позволил увидеть естественный отбор в действии

Учёные сумели поставить эксперимент, в котором столкнули две мощные эволюционные силы — естественный отбор и эффект основателя. Самец анолиса Anolis sagrei (фото Filigreed)Когда животные или растения расселяются по новым территориям, часть...

Крадущаяся птица, притаившийся динозавр. Почему птицы сидят на корточках и…

25-04-2013 Просмотров:9071 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Крадущаяся птица, притаившийся динозавр. Почему птицы сидят на корточках и как это помогает им летать

Если присмотреться внимательнее практически к любой современной птице, можно заметить, что ее бедра расположены практически горизонтально. Почему появилась и как развивалась эта столь необычная для других животных поза, выяснили британские...

Японские раки съели... остров

21-01-2011 Просмотров:13430 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Японские раки съели... остров

Людям, живущим на островах, угрожают не только тайфуны, цунами и извержения вулканов. Обитатели моря также могут разрушить их родные места. Так, например, недавно у берегов Японии микроскопические раки буквально съели...

top-iconВверх

© 2009-2024 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.