В крупнейшем исследовании, посвященном эволюции размера мозга млекопитающих за последние 150 миллионов лет, ученые сравнили массу мозга 1400 живых и вымерших видов, а также составили графики изменения размеров мозга и тела. Авторы опровергли долгое время считавшееся общепринятым положение о том, что уровень интеллекта животных зависит от отношения размера мозга к размеру тела, а также определили два поворотных момента в эволюции мозга млекопитающих. Статья опубликована в журнале Science Advances.
Долгое время ученые считали относительный размер мозга отражением когнитивных способностей и на основе этого показателя строили основные теории эволюции жизни.
Исследователи из семи стран — биологи, эволюционные статистики и антропологи — сравнили в новом исследовании, как у млекопитающих менялся размер мозга по отношению к размеру тела на протяжении длительного периода эволюции. При этом вместо данных о массе мозга авторы использовали данные об эндокраниальном объеме черепов, полученные на основе анализа 107 окаменелостей, среди которых — черепа древних китов и самый старый из когда-либо найденных черепов обезьяны.
Авторы выяснили, что виды с самыми большими относительными размерами мозга — люди, дельфины и слоны — шли к этому разными эволюционными путями. Так, слоны со временем увеличивались в размерах, а мозг у них рос даже быстрее, чем тело. Дельфины, наоборот, становились все мельче, уменьшался и их мозг.
У человекообразных обезьян эволюция шла по пути наращивания разнообразия с общей тенденцией к увеличению размера мозга и тела. Интересно то, что ранние гоминины, представляющие человеческую линию, показали относительное уменьшение размера тела и увеличение размера мозга по сравнению с человекообразными обезьянами.
Исследователи отмечают, что выявленные ими сложные и неоднозначные паттерны совместной эволюции мозга и тела требуют переоценки глубоко укоренившейся парадигмы, согласно которой соотношение размеров мозга и тела используют как меру интеллекта любого вида.
"У многих млекопитающих с большим мозгом, таких как слоны, дельфины и человекообразные обезьяны, также наблюдается большой размер тела. Но так бывает не всегда. У калифорнийского морского льва, например, относительно небольшой размер мозга контрастирует с их выдающимся интеллектом", — приводятся в пресс-релизе австралийского Университета Флиндерса слова первого автора статьи Джерун Смаерс (Jeroen Smaers), биолога-эволюциониста из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке.
Принимая во внимание историю эволюции, текущее исследование показывает, что калифорнийский морской лев достиг низкого соотношения между мозгом и телом из-за жесткого естественного отбора по размеру тела в нише полуводных видов. Другими словами, низкий относительный размер мозга у него связан с увеличением тела, а не с уменьшением мозга.
"Мы опровергли давнюю догму о том, что относительный размер мозга связан с интеллектом, — говорит руководитель исследования Камран Сафи (Kamran Safi), научный сотрудник Института поведения животных Макса Планка в Германии. — Иногда относительно большой мозг может быть результатом постепенного уменьшения размера тела в соответствии с новой средой обитания или способом передвижения — другими словами, это не имеет ничего общего с интеллектом".
Исследование также показало, что большинство изменений в размере мозга млекопитающих произошло после двух катастрофических событий в истории Земли: массового вымирания 66 миллионов лет назад и изменения климата 23-33 миллиона лет назад.
После массового вымирания в конце мелового периода исследователи отмечают резкий сдвиг в масштабировании мозга и тела у грызунов, летучих мышей и хищников, которые устремились в пустые ниши, оставленные вымершими динозаврами. Похолодание в позднем палеогене привело к глубоким изменениям в других группах млекопитающих: эволюционные сдвиги в размерах мозга и тела претерпели тюлени, медведи, киты и приматы.
Источник: РИАНовости
Геологи из пяти стран впервые собрали в одном обзоре данные о скорости роста сталагмитов по всему миру. Оказалось, что их рост на длинных временных отрезках в десятки тысяч лет на удивление постоянный. Это значит, что "годичные кольца" пещерных выростов можно использовать в качестве надежных индикаторов возраста и палеоклиматических условий. Результаты исследования опубликованы в журнале Reviews of Geophysics.
Сталагмиты растут с пола пещер в процессе отложения минеральных веществ, содержащихся в воде, которая капает со сталактитов, свисающих с потолка. Они состоят из слоев кристаллов кальцита, которые, если ничего не мешает, идеально накладываются друг на друга, образуя в разрезе концентрические слои.
Ученые используют эти слои, подобно годичным кольцам деревьев, для оценки температур, продолжительности сухих и влажных сезонов и других климатических параметров в далеком прошлом. Однако до сих пор оставалось неизвестным, все ли сталагмиты растут с одинаковой скоростью.
Исследователи под руководством Энди Бейкера (Andy Baker) из Школы биологии, наук о Земле и окружающей среде Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее впервые обобщили данные по скорости роста сталагмитов в разных частях планеты и выяснили, что она практически неизменна по всему миру — сталагмит высотой один метр вырастает примерно за 11 тысяч лет.
"Наш новый глобальный анализ показывает, что мы можем рассматривать рост сталагмита как метроном, очень постоянный в течение сотен и тысяч лет, и мы можем использовать это для изучения климатических изменений, — приводятся в пресс-релизе университета слова Энди Бейкера. — Иногда экстремальные погодные явления могут нарушить работу метронома на несколько лет, ускоряя или замедляя процесс, но в целом рост сталагмита предсказуем, и именно это уникальное свойство делает их настолько ценными для исследователей".
Исследователи обнаружили, что, независимо от местонахождения сталагмитов, их кольца имеют одни и те же закономерности — при потеплении они растут быстрее, а при похолодании медленнее. В регионах с сезонным климатом это позволяет по сталагмитам выстраивать довольно точную хронологию.
В слоях сталагмитов сохраняются и свидетельства более длительных климатических колебаний, таких как фазы Южной осцилляции Эль-Ниньо и Ла-Нинья, а также индикаторы экстремальных погодных явлений — мегазасух, лесных пожаров и наводнений.
Так, по частицам пепла от лесных пожаров, который попали в слои сталагмита с каплями воды, ученые впервые восстановили историю пожаров в Западной Австралии за последние несколько тысяч лет.
"Мы можем использовать и другие химические доказательства сталагмитов, чтобы получить записи об изменениях окружающей среды в прошлом, и точно знать, когда это произошло. Крошечные частицы из почвы или микроэлементы могут нарушить укладку, создавая поры между растущими кристаллами сталагмитов или изменить их форму", — говорит профессор Бейкер.
Авторы планируют продолжить исследования, чтобы понять закономерности и механизмы роста кристаллов внутри каждого слоя сталагмитов.
Источник: РИА Новости
Пока известны три типа заразного рака, и только у животных — собак, двустворчатых моллюсков и тасманийских дьяволов. При близком контакте особи инфицируют сородичей раковыми клетками. В результате в дикой природе разворачиваются настоящие онкологические эпидемии. Более того, передающиеся таким образом опухоли подчас ведут себя как живые организмы. По крайней мере, предполагают исследователи, такое могло случиться с некоторыми современными паразитами.
О том, что рак может быть заразен, впервые заговорили во второй половине XIX века. Российский врач Мстислав Новинский впервые описал трансмиссивную венерическую саркому собак и экспериментально показал, что она передается половым путем.
Долгое время эта болезнь считалась единственным инфекционным раком, пока в 1996-м американские и австралийские ученые не обнаружили подобное заболевание у сумчатых (тасманийских) дьяволов (Sarcophilus harrisii) — крупных млекопитающих, обитающих только на Тасмании. Речь идет о лицевой опухоли дьявола, которая передается от особи к особи при укусах за морду. За год-полтора она становится такой огромной, что не дает животному нормально питаться, и оно погибает.
Тасманийские дьяволы довольно агрессивны и часто нападают друг на друга, поэтому болезнь стремительно распространилась по всему острову. По оценкам зоологов, она уничтожила более 80 процентов популяции. При таком уровне заразности уже к 2030-2040-м годам этот вид млекопитающих, скорее всего, исчезнет в дикой природе.
Похожая ситуация сложилась в отдельных популяциях двустворчатых моллюсков, у которых заразный рак обнаружили в 2015-м. Заболевшие им мидии умирают из-за того, что работу всех тканей и органов разрушают раковые клетки, циркулирующие в гемолимфе, которая выполняет у моллюсков функцию крови.
Диссеминированная неоплазия — таково научное название болезни — распространена среди разных видов мидий на тихоокеанском побережье Северной Америки, в Южной Америке, Европе и, как выяснили недавно ученые из СПбГУ, в дальневосточных и северных морях России. В частности, раковые клетки — крупные, с полиплоидными ядрами и аномальным цитоскелетом — ученые нашли в гемолимфе моллюсков из бухты Гайдамак под Находкой.
Как объяснила в разговоре с РИА Новости первый автор исследования, научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ Мария Сказина, ученые предлагают рассматривать такие клетки в качестве паразитов, которые передаются от больных особей здоровым. Тем более что у них собственный генотип, отличающийся от генотипов моллюсков-хозяев.
“В прошлом году в Nature вышло исследование, авторы которого описали предполагаемый механизм передачи раковых клеток между особями. Оказалось, когда мидия испытывает стресс, клетки ее гемолимфы могут покидать организм, существовать какое-то время в окружающей среде и проникать внутрь других мидий. Этот процесс наблюдали у здоровых моллюсков. Возможно, раковые клетки используют именно этот механизм для заражения. Однако это лишь гипотеза. Чтобы понять, насколько она состоятельна, требуются сложные экспериментальные исследования", — пояснила она.
Такое отображение механизма инфицирования раком хорошо бьется с теорией, предложенной российскими учеными из Института проблем передачи информации РАН.
По их мнению, некоторые современные таксоны животных — потомки заразных (трансмиссивных) раковых опухолей, которые появились у доисторических обитателей Земли. А сам процесс их эволюции выглядел следующим образом. Неизвестный древний паразит, оказавшись в теле животного-хозяина, спровоцировал развитие злокачественного новообразования. Как показывает история 41-летнего жителя Колумбии, такое возможно и сейчас — мужчина заболел раком, который был у ленточного червя, попавшего в организм вместе с пищей.
Затем в геноме древнего паразита, превратившегося в опухоль, пропали гены, связанные с апоптозом — регулируемой клеточной гибелью — и контролем клеточного цикла. То есть фактически организм стал бессмертным. На третьем этапе он приобрел способность к передаче между различными особями и научился менять умирающего хозяина на такого же, но еще полного сил.
Примерно так сегодня действуют известные виды заразного рака — трансмиссивная венерическая саркома у собак, лицевая опухоль у тасманийских дьяволов и диссеминированная неоплазия у мидий. Причем первые две продолжают эволюционировать, но совсем не так, как рак в организме людей. Порой клетки в одном новообразовании у человека похожи друг на друга меньше, чем опухоли у дьяволов с разных концов Тасмании или собак с разных континентов.
Так, за последние тысячи лет собачья саркома — она считается старейшим инфекционным раком — научилась приспосабливаться к внешним условиям обитания, в том числе выдерживать ультрафиолетовое излучение. В то время как эволюция человеческого рака, как правило, направлена на безудержный рост и попытки обойти защиту иммунной системы.
Как отмечают авторы SCANDAL (так назвали теорию от английского Speciated by cancer development animals), следующий шаг после приобретения заразности — превращение опухоли в отдельный многоклеточный организм.
Именно так, по их мнению, могли возникнуть миксоспоридии (Myxosporea) — беспозвоночные морские животные, относящиеся к книдариям. Они родственники кораллов и медуз, но настоящие паразиты. При этом селиться предпочитают не в тканях хозяина (в их случае это рыбы), как остальные, а в его клетках.
"Ее (миксоспоридии. — Прим. ред.) эволюция сопровождалась потерей многочисленных генов, вовлеченных в апоптоз и подавление клеточного цикла. А это генетические изменения, характерные для раковой прогрессии", — пишут авторы работы. Однако подчеркивают, что подтвердить или опровергнуть их гипотезу смогут только дальнейшие исследования.
Научный мир скептически отнесся к этой теории. Так, известный биолог Евгений Кунин, работающий в Центре биотехнологической информации Национальных институтов здравоохранения США, назвал SCANDAL ошибочной гипотезой, хотя и очень интересной. Он отметил, что гены апоптоза могут выключаться не только у клеток злокачественных опухолей. Кроме того, недостаточно данных, чтобы утверждать, что в процессе упрощения древний паразит хотел избавиться именно от этих генов.
Источник: РИА Новости
Ученые нашли в Мексике прекрасно сохранившуюся окаменелость акулы мелового возраста с длинными грудными плавниками, напоминающими крылья. Ранее такая форма тела у акул не была известна. Кроме того, это — древнейшая находка "крылатого" представителя пластиножаберных, жившего задолго до появления мант и орляковых скатов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Пластиножаберные — группа питающихся планктоном хрящевых рыб, объединяющая акул и скатов. Современные представители этой группы формируют две отдаленно связанные клады с различными морфотипами. Для одной, в которую входят китовые и гигантские акулы, характерна "традиционная" акулоподобная форма тела; в другую попадают животные с крыловидными плавниками — манты и орляковые скаты-мобулы, или рогачи.
До сих пор считалось, что длинные и тонкие выросты по бокам туловища, напоминающие крылья, стали формироваться у скатоподобных пластиножаберных после того, как эти две клады разделились, но новая находка заставила палеонтологов пересмотреть взгляд на пути эволюции хрящевых рыб.
В 2012 году исследователи из Франции, Германии и Мексики во главе с Роменом Вулло (Romain Vullo) из Национального центра научных исследований Франции (CNRS) нашли в пластах известняка возрастом 93 миллиона лет образец причудливой крылатой акулы удивительной сохранности. Открытие было сделано в местечке Вальесильо в Мексики, известном многочисленными окаменелостями аммонитов, костистых рыб и морских рептилий.
Новый вид получил название Aquilolamna milarcae, или орлиная акула. Он настолько не похож на своих ближайших родственников, что ученые предварительно решили создать для него особое семейство в рамках отряда ламнообразные (Lamniformes).
Как и манты, орлиные акулы характеризуются чрезвычайно длинными и тонкими грудными плавниками, напоминающими крылья. Исследуемый образец имеет длину 1,65 метра при размахе крыльев 1,90 метра. У акилоламны был хвостовой плавник с хорошо развитой верхней лопастью, типичный для большинства пелагических акул, таких как китовые и тигровые акулы.
Ее анатомические особенности придают ей химерный вид, сочетающий в себе морфологические черты как акул, так и скатов. С одной стороны, Aquilolamna milarcae имеет характерные для всех акул удлиненное торпедообразное тело и хвост, завершающийся отчетливым хвостовым плавником. С другой, ее роднят с мантой длинные тонкие грудные плавники и широкий рот с очень мелкими зубами, по-видимому, приспособленный для фильтрования планктона.
Авторы предполагают, что крылатая акула был относительно медлительной. Используя свои длинные грудные плавники и хвост, она скользила в толще воды, собирая в открытый рот взвешенный планктон.
До этого палеонтологам была известна только одна группа ископаемых рыб мелового периода, питавшихся планктоном, — лучеплавниковые рыбы из отряда толстокожих (Pachycormiformes). Теперь, по словам авторов, структура морской экосистемы мелового периода стала более проработанной.
Кроме того, находка указывает на неожиданно ранний эволюционный эксперимент с появлением крылообразных плавников среди акул. Аналогичные черты у мант и мобул возникли только спустя 30 миллионов лет, в самом конце мелового периода. Но, по-видимому, эта эволюционная ветвь оказалась у акул тупиковой, и исчезла на рубеже мела и палеогена.
Источник: РИА Новости
02-06-2014 Просмотров:7309 Новости Эволюции 
Антоненко Андрей
Ученые впервые смогли «засечь» эволюционные изменения, протекающие параллельно в разных популяциях организмов. Буквально на их глазах сверчки онемели, спасаясь от паразитических мух. СверчокОб этом говорится в статье британских энтомологов из Сент-Эндрюсского...
08-07-2016 Просмотров:6466 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Очередная экспедиция Национального управления океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) на судне Okeanos Explorer проводится с 20 апреля по 10 июля 2016 года. Рыба семейства афионовых (Aphyonidae)Целью изучения является глубочайший океанский желоб. Он тянется вдоль Марианских...
19-09-2014 Просмотров:7302 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Население планеты будет расти на протяжении всего XXI века. К 2100 году число людей на Земле достигнет, вероятнее всего, 11 млрд — эта оценка на 2 млрд превышает числа в...
20-05-2017 Просмотров:4486 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Группа исследователей из Университетского колледжа Лондона раскрыла механизм, с помощью которого возникли отдельные элементы РНК – рибонуклеотиды. Этот процесс был необходим для возникновения РНК – предшественницей жизни на Земле. Пресс-релиз исследования доступен на сайте...
17-07-2019 Просмотров:2139 Новости Геологии Антоненко Андрей
Глубинные слои Земли содержат в себе примерно столько же воды, как и ее океаны, благодаря тому, что туда уже более трех миллиардов лет попадает кора со дна морей планеты, насыщенная влагой....
В песчаных дюнах Sands of Samar на юге пустыни Арава учёные университета Хайфы-Ораним (University of Haifa-Oranim) обнаружили новый вид пауков, оказавшийся самым большим на Ближнем Востоке. Каким бы отвратительным в человеческом…
Анализ орудий, найденных на Аравийском полуострове, показал, что люди перебрались туда из Африки еще 125 тысяч лет назад. Но не по Нилу, а через сузившийся Баб-эль-Мандебский пролив. Новые археологические данные свидетельствуют…
В конце пермского периода (около 250 млн лет назад) за какие-то сотни тысяч лет на планете исчезло до 90% всех видов. Methanosarcina acetivorans (изображение James Ferry / Penn State University)Судя по…
Сравнение геномов митохондрий эукариот и морских бактерий SAR11 привело учёных к выводу, что SAR11 и митохондрии произошли от одного общего предка. Место митохондрий в родословной альфапротеобактерий (схема авторов)Миллиарды лет назад случилось…
Необычные наросты на зубах горгонопсов, "саблезубых" звероящеров, указывают на то, что наши предки и их ближайшие родичи страдали от рака уже как минимум 255 миллионов лет назад, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале JAMA Oncology. Горгонопсы"До этого…
Национальный парк «Русская Арктика» увеличился почти на 7,5 млн га благодаря присоединению островов архипелага Земля Франца-Иосифа и морских миль вокруг архипелага, сообщили в пресс-службе Минприроды РФ. Земля Франца-Иосифа«Территория национального парка увеличится…
Кораллы, окружающие Японию, устремились на север. Один из видов, к примеру, с помощью океанского течения покрывает 14 км в год. Пожалуй, это самое яркое напоминание о том, насколько быстро может…
Самцы и самки воробьёв по-разному слышат друг друга в зависимости от времени года. К такому выводу пришли зоологи из Университета штата Джорджия (США), исследовавшие работу периферической слуховой системы птиц —…
Внутренняя часть рта моллюска — страшная штука. У большинства моллюсков, от гигантских кальмаров до хищных слизняков, роль языка выполняют так называемые радулы — образования с взаимосвязанными зубами, которые движутся, словно…
Вверх