65 миллионов лел биосфера пострадала не только от метеорита, но и от вулканов.

Ученые из Вашингтонского университета пришли к выводу, что незадолго перед исчезновением динозавров в океане также произошло массовое вымирание, причем два эти события были вызваны разными причинами. Результаты исследования опубликованы в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.

Считается, что вымирание динозавров ускорил гигантский метеорит, который упал в районе полуострова Юкатан. Однако к этому времени часть придонных организмов (например, некоторые группы моллюсков) уже исчезла, что заставило некоторых специалистов выдвинуть гипотезу о двух массовых вымираниях, разделенных небольшим интервалом, которые случились в конце мелового периода.

Чтобы проверить это предположение, авторы исследования изучили тонкослоистые отложения острова Сеймур, расположенного рядом с Антарктическим полуостровом. Они определили точный возраст пород методами магнитостратиграфии, науки, которая изучает историю изменений магнитного поля Земли. Состав сланцев помог ученым воссоздать последовательность событий, предшествовавших вымиранию динозавров.

Оказалось, что примерно за 300 тысяч лет до падения гигантского метеорита произошло массовое извержение вулканов, случившееся, предположительно, в районе плато Декан, которое образует современную Индию. Вулканические выбросы и углекислый газ благодаря парниковому эффекту вызвали потепление климата, что и привело к вымиранию части морской биоты. «Вулканические аэрозоли активны в течение 10 лет, а вот углекислый газ, выброшенный в атмосферу, может находиться там тысячи лет», -- пояснил Томас Тобин, один из авторов исследования.

Ученые отмечают, что хотя два вымирания были вызваны различными причинами и произошли независимо, извержение вулканов всё-таки могло сказаться на способности некоторых организмов пережить последствия падения метеорита. «Часть видов, ослабленных потеплением климата, не смогла справиться с падением метеорита», -- рассказал Тобин.

Источник: infox.ru

Тропическая растительность вносит важный вклад в образование дождей.

Источник - Rex FeaturesБританские климатологи из Лидского университета пришли к выводу, что продолжающаяся вырубка тропических лесов в будущем уменьшит число атмосферных осадков, что будет иметь катастрофические последствия для жителей Конго и бассейна Амазонки, занятых в сельском хозяйстве. Результаты исследования опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.

По расчетам ученых, если вырубка амазонских тропиков будет идти теми же темпами, что и сейчас, то к 2050-му году число дождей  в регионе реки Амазонки уменьшится на 21%. Такой прогноз авторы статьи получили, совместив данные спутниковых карт NASA, из которых видно, как уменьшается площадь тропических лесов, с глобальными климатическими моделями.

Долгое время специалисты дискутировали о том, какой вклад вносит растительность в образование атмосферных осадков. Растения постоянно испаряют воду через поры на поверхности листьев, что помогает им всасывать новые порции жидкости из земли. Авторы статьи смогли доказать, что такие испарения обильной тропической растительности играют ключевую роль в образовании дождевых облаков.

Тропики как фабрика дождей

Как утверждают исследователи, тропический лес является своеобразной «помпой», выкачивающей воду из грунта в атмосферу. Поэтому в тех слоях воздуха, которые проходят над тропическими лесами, формируется в два раза больше дождевых облаков, чем в воздухе, проходящем через другие регионы Земли. «Мы показали, как воздух взаимодействует с растительностью, путешествуя при этом на тысячи километров», -- пояснил Стефан Арнольд, один из авторов работы.

Ранее специалисты отмечали, что на территориях, где были вырублены тропические леса, дожди идут чаще. Это, на первый взгляд, противоречит выводам работы, однако, по мнению ее авторов, локальное увеличение числа осадков не отменяет того, что количество дождей уменьшается во всем регионе. Дело в том, что в районах, где были вырублены леса, земная поверхность нагревается сильнее, так что поднимающиеся слои теплого воздуха уменьшают атмосферное давление над такими районами.

В результате дождевые тучи, образующиеся над тропическими лесами, проливаются в соседних районах, где леса были вырублены. Однако как только тропическая растительность исчезнет и рядом с этими участками, обильные дожди прекратятся. Это пагубно скажется на сельском хозяйстве, так как тропические леса, например, в южной Бразилии расчищаются именно под сельскохозяйственные угодья.

Источник: infox.ru

Древние статуэтки изображали первых одомашненных животных.

Yael Yolovitch, courtesy of the Israel Antiquities AuthorityПредставители Израильского управления древностей сообщили об обнаружении двух неолитических статуэток. Они были найдены в окрестностях Иерусалима, во время археологических работ в местечке Тель Моца. Раскопки проходят на месте строительства скоростной магистрали, которая должна соединить Иерусалим и Тель-Авив.

Статуэтки, чей возраст оценивается в 9500 лет, изображают домашних животных.Одна из них, более схематичная, выполнена из доломита и напоминает быка.Вторая, более проработанная, сделана из известняка и изображает барана с закрученными рогами. Длина статуэток составляет около 15 сантиметров.

Ученые говорят о том, что статуэтки отличаются высоким качеством исполнения,редким для того времени. Статуэтки хорошо отражают пропорции животных и, по мнению специалистов, использовались в культовых целях. «Фигурки должны были приносить удачу охотникам», -- рассказал Хамуди Кхалай, один из археологов.

Согласно другой гипотезе, статуэтки свидетельствуют о переходе от охоты и собирательства к оседлому образу жизни. В пользу этого предположения говорит тот факт, что фигурки были найдены в развалинах постройки, которая могла использоваться людьми неолита в качестве жилого помещения.

Генетики совершили открытие десятилетия, выяснив, что участки ДНК, ранее считавшиеся бесполезными, нужны для регуляции работы генов.

Участники международного проекта ENCODE («Энциклопедия ДНК-элементов»)подвели промежуточные итоги своей работы, опубликовав сразу 30 статей, 6 из которых появились в свежем выпуске журнала Nature, а остальные – в журналах Genome Research и Genome Biology. На сайте Nature все опубликованные материалы объединены в интерактивную схему.

Проект ENCODE стартовал в 2003 году, после того, как ученым удалось расшифровать геном человека, прочитав 3 миллиарда нуклеотидных пар человеческой ДНК. Участники ENCODE поставили перед собой цель понять, какие функции несет каждый отрезок этой нуклеотидной последовательности.

Сначала ученые сосредоточились лишь на тех отрезках генома, в которых зашифрованы белки. Они составляют менее 1% всей ДНК. Остальные 99% генома долгое время считались «мусорной ДНК», которая не несет какого-либо смысла для организма. Однако, приступив затем к изучению этой «бессмысленной» ДНК, участники ENCODE смогли доказать обратное.

В «мусоре» нашли переключатели

Как следует из опубликованных статей, почти 80% некодирующих последовательностей в действительности играют важную роль, регулируя активность генов. Исследователи показали, что мутации «мусорной» ДНК, так же, как и мутации генов, могут вызывать наследственные заболевания. По мнению экспертов, это самое значительное открытие, совершенное генетиками за последние 10 лет.

«Мы выяснили, что нужно почти 4 миллиона переключателей для того, чтобы управлять работой 21 000 генов, которые есть у человека», рассказал Брэдли Бернштейн, участник проекта ENCODE. Раньше, желая найти причину рака или диабета, ученые искали гены, мутации которых вызывают эти болезни. Но, как следует из опубликованных работ, зачастую причинами болезней становятся мутации «переключателей», рассеянных по некодирующей ДНК.

Сейчас над проектом ENCODE работают более 440 ученых в 32 лабораториях по всему миру.  Они провели уже около 1600 экспериментов со 147-ю типами клеток.

Источник: infox.ru

Самые агрессивные дьяволы чаще всего умирают от лицевой опухоли.

Тасманийский дьяволАвстралийские ученые выявили связь между агрессивностью тасманийских дьяволов и развитием лицевых опухолей, которые поставили этих животных на грань вымирания. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Animal Ecology.

Тасманийские дьяволы – это представители хищных сумчатых, которые раньше населяли Австралию, но в настоящее время сохранились лишь в Тасмании. В последние годы популяцию этих животных охватила эпидемия лицевой опухоли, в результате чего численность дьяволов упала на 70%.

Лицевая опухоль дьявола – это редкий пример трансмиссивной злокачественной опухоли, когда раковые клетки переносятся от животного к животному. Тасманийские дьяволы отличаются агрессивным поведением и часто кусают друг друга, поэтому за короткий срок заболевание широко распространилось.

Чтобы понять, как развитие эпидемии связано с поведением дьяволов, зоологи в период с 2006 по 2010 год каждые три месяца устанавливали в двух районах Тасмании специальные ловушки. В течение 10 дней после установки они осматривали всех пойманных дьяволов и подсчитывали количество укусов на шкуре каждого из них.

Выяснилось, что наименее покусанные животные чаще всего страдали от раковых опухолей. Дело в том, что самым агрессивным дьяволам достается меньше всего укусов, зато они чаще кусают других особей, при этом заражаясь раком. Поэтому у самых агрессивных животных шанс заразиться опухолью лица выше, чем у их более «робких» и потому более покусанных собратьев.

Авторы исследования надеются, что в дальнейшем, под влиянием естественного отбора, уровень агрессивности среди тасманийских дьяволов снизится, что ограничит распространение эпидемии.

Источник: infox.ru

Тиграм, живущим рядом с непальскими деревнями, пришлось резко ограничить свою дневную активность.

Center for Systems Integration and Sustainability, Michigan State UniversityАмериканские зоологи из Университета штата Мичиган установили, что бенгальские тигры перешли к ночному образу жизни, стремясь избежать встреч с людьми. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые наблюдали за популяцией бенгальских тигров, обитающей в национальном парке Читван на территории Непала. Всего популяция насчитывает около 120 животных. Их охотничьи угодья соседствуют с многочисленными поселениями местных жителей, которые расположены рядом с Читваном. «Наша планета становится всё более перенаселенной, так что жизнедеятельность человека сильнее влияет на природу», -- пояснил Цзяньго Лю, руководитель исследования.

Чтобы понять, как привычки тигров изменились в присутствии людей, авторы работы в течение двух лет наблюдали за поведением хищников с помощью нескольких сотен камер-фотоловушек. Эти камеры срабатывают автоматически при приближении крупных животных. Анализ полученных снимков позволил отследить активность тигров в разное время суток. Отдельных особей ученые распознавали по полоскам на шкуре.

Оказалось, что тигры, живущие по соседству с деревнями, перешли к ночному образу жизни, хотя в норме эти животные активны круглосуточно, охотясь и охраняя свои участки от конкурентов. Так как ночью местные жители избегают посещать лес, то тигры со временем перенесли свою активность на ночное время, а днем стали прятаться в укрытиях.

В настоящее время в мире осталось около 2000 бенгальских тигров, их охраной занимается американский Фонд сохранения тигра, который и выступил в качестве спонсора исследования.

Источник: infox.ru

Чтобы приспособиться к условиям внешней среды, обычным тлям требуется всего год.

Крылатая особь тли Myzus persicae (фото Aphidman)Принято считать, что эволюция живых организмов — это довольно длительный процесс: чтобы в геноме возникли и закрепились какие-то изменения, нужны тысячи и сотни тысяч лет. Устойчивые к антибиотикам бактерии служат, казалось бы, одним из самых наглядных опровержений такой точки зрения, но в данном случае на руку бактериям играет высочайшая скорость размножения и относительная простота генома. Но вот исследователи из Университета Калифорнии в Риверсайде (США) показали: обычным тлям хватает одного сезона, чтобы ускоренным образом проэволюционировать и приспособиться к изменившимся условиям среды.

Каждую осень у тлей появляется крылатое и раздельнополое поколение, предназначенное для расселения по новым местам и полового размножения. На следующий год эти тли производят потомство, которое в течение лета много раз размножается бесполым путём, образуя таким образом клоны самих себя. Линии клонов с разной генетикой вступают в соревнование друг с другом, и в результате остаются только те, чей набор генов позволяет наиболее успешно выживать.

Зоологи взялись выяснить, сколько времени нужно тлям, чтобы определить, кому оставаться в эволюционном выигрыше.

О приспособленности популяции к условиям среды можно судить по изменению её численности, и исследователи оценивали прирост в двух разных группах тлей: в первой все особи были точными клонами друг друга, вторую группу составляли два генетически разных клона. Обе популяции подвергались давлению окружающей среды в виде конкурентов и хищников, при этом первая служила «точкой отсчёта» — естественному отбору в ней не из чего было выбирать. Регулярно подсчитывая численность особей, учёные обнаружили следующее. В популяции, состоящей из двух клонов, их соотношение изменилось довольно быстро, за 30 дней, что соответствует 4–5 поколениям. При этом разнородная популяция увеличивалась на 42% быстрее, чем однородная, — но только в присутствии факторов отбора в виде хищников и конкурентных видов. В конечном итоге разноклоновая популяция достигала на 67% большей плотности, чем моноклоновая.

Результаты работы исследователи опубликовали в журнале Ecology Letters.

В общем, даже без человеческого влияния тлям было достаточно одного весенне-летнего периода, чтобы совершить эволюционный шаг, более адекватно приспособившись к среде. Если учесть, что поколение, которое размножается половым способом, оставляет много разных клонов, то тлям ничего не стоит из множества вариантов-клонов выбрать самый подходящий, чтобы справиться, допустим, с каким-то пестицидом. Оставшийся в живых клон произведёт потомство для полового размножения, за счёт которого осуществится ещё более тонкая настройка популяции «под человека».

Авторы подчёркивают, что необходимо учитывать высокую скорость эволюции, демонстрируемую тлями, если мы хотим как-то ослабить давление этих вредителей на сельское хозяйство.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Палеонтологи выяснили, что у предков рыб и сухопутных животных челюсти появились после того, как обонятельные центры освободили для них место. Для этого обонятельной системе  пришлось «переехать» на внешнюю часть черепа.

С челюстями и без

Ископаемая рыба ShuyuУ первых позвоночных был хорошо развит череп, но не было челюстей. Бесчелюстные рыбы господствовали 440 миллионов лет назад – в силурийском периоде. Но уже в девоне (416 миллионов лет назад) более совершенные челюстные рыбы вытеснили бесчелюстных.

Большинство современных позвоночных умеют открывать рты и жевать. Они – челюстные, эволюционные потомки девонских рыб. Но на Земле осталось и несколько десятков видов, которые смогли выжить, не разевая рта – это миноги и миксины.«По живым бесчелюстным позвоночным сложно судить о том, как происходила реорганизация черепа», – пишут палеонтологи под руководством Филипа Донохью (Philip Donoghue) из Бристольского университета (University of Bristol).

Чтобы собрать «эволюционный пазл» полностью, палеонтологи исследовали ископаемые остатки нескольких видов бесчелюстных рыб рода Galeaspida, возрастом 370-435 миллионов лет. Впервые они были обнаружены в середине 1980-х годов в Китае и Вьетнаме, а сейчас ученым удалось заглянуть внутрь окаменелостей.

Палеонтологи объясняют, что черепа Galeaspida особенно ценны для эволюционистов: они сочетают признаки бесчелюстных и челюстных рыб, а значит, могут дать информацию, которую невозможно найти в головах миксин и миног.

Без челюсти с одной ноздрей

С помощью томографа Филип Донохью (Philip Donoghue) и его коллеги заглянули в самые дальние уголки черепной коробки ископаемых бесчелюстных рыб, после чего создали трехмерную модель черепа и «портрет» рыбы.

У животного одна ноздря и нет челюсти. Ротовая полость расширена, как у всех бесчелюстных рыб. Жаберные мешки спрятаны под кожей: рыбам приходилось дышать так, как это делают тритоны – через кожу.Но в отличие от более примитивных родственников, у Galeaspida, как и у современных рыб, два обонятельных центра.

Насекомые имеют фиксированную систему дыхательных трубочек — трахей, поэтому, когда гусеница растёт, она начинает испытывать недостаток кислорода. Это служит сигналом к началу линьки, во время которой дыхательная система личинки пополняется новыми «воздуховодами».

Гусеница каролинского бражника (фото jeffk42)Прежде чем превратиться во взрослую бабочку, гусеница интенсивно питается и растёт, время от времени претерпевая линьку. Всего таких линек перед главным метаморфозом бывает 4–5. Линьки и окукливание гусеницы контролируются сложно организованной гормональной системой. Но что именно даёт насекомому сигнал к линьке?

Исследователи из Университета Дьюка (США) утверждают, что решающим фактором в данном случае оказывается дыхательная система гусеницы. Она у насекомых представлена системой трубочек — трахей, которые пронизывают всё тело и открываются на поверхности; грубо говоря, газообмен происходит с помощью пассивной вентиляции. Второй особенностью системы трахей является то, что на стадии личинки она не растёт вместе с телом между линьками. Каждая стадия личинки-гусеницы имеет строго фиксированную по размерам дыхательную систему. Сама гусеница интенсивно растёт, её шкурка до какой-то степени эластична, но образовывать новые трахеи она не позволяет. И вот, когда имеющаяся дыхательная система уже не может обеспечивать ткани кислородом, происходит линька, во время которой образуются новые трахеи, открывающиеся на поверхности тела.

Эксперименты проводились с гусеницами каролинского бражника Manduca sexta. Учёные отметили, что каждая следующая линька начинается тогда, когда масса гусеницы увеличивается в 4,8 раза по сравнению с предыдущим показателем.

Масса и размер тела, безусловно, зависят друг от друга, и для того, чтобы проверить гипотезу о взаимосвязи линьки и размера дыхательной системы, исследователи искусственно создавали для гусениц недостаток кислорода. В результате подопытные начинали линять, не достигнув размера тела, который обычно запускал линьку. Значит, не размер сам по себе, а его соотношение с фиксированной дыхательной системой подавало сигнал к началу процесса: трахеи не могли снабжать выросшее тело достаточным количеством кислорода.

Что любопытно, даже с отрезанной головой гусеницы реагировали линькой на снижение количества кислорода в воздухе. Вероятно, пишут авторы в журнале PNAS, гормоны экдизоны, управляющие у насекомых линькой и метаморфозом, образуются не только в голове, но и в брюшке. В то же время переключение на линьку (и сам этот процесс) происходит слишком медленно, если подчиняется лишь тому гормону, который вырабатывается в туловище. Насекомые имеют фиксированную систему дыхательных трубочек — трахей, поэтому, когда гусеница растёт, она начинает испытывать недостаток кислорода. Это служит сигналом к началу линьки, во время которой дыхательная система личинки пополняется новыми «воздуховодами».

Прежде чем превратиться во взрослую бабочку, гусеница интенсивно питается и растёт, время от времени претерпевая линьку. Всего таких линек перед главным метаморфозом бывает 4–5. Линьки и окукливание гусеницы контролируются сложно организованной гормональной системой. Но что именно даёт насекомому сигнал к линьке?

Исследователи из Университета Дьюка (США) утверждают, что решающим фактором в данном случае оказывается дыхательная система гусеницы. Она у насекомых представлена системой трубочек — трахей, которые пронизывают всё тело и открываются на поверхности; грубо говоря, газообмен происходит с помощью пассивной вентиляции. Второй особенностью системы трахей является то, что на стадии личинки она не растёт вместе с телом между линьками. Каждая стадия личинки-гусеницы имеет строго фиксированную по размерам дыхательную систему. Сама гусеница интенсивно растёт, её шкурка до какой-то степени эластична, но образовывать новые трахеи она не позволяет. И вот, когда имеющаяся дыхательная система уже не может обеспечивать ткани кислородом, происходит линька, во время которой образуются новые трахеи, открывающиеся на поверхности тела.

Эксперименты проводились с гусеницами каролинского бражника Manduca sexta. Учёные отметили, что каждая следующая линька начинается тогда, когда масса гусеницы увеличивается в 4,8 раза по сравнению с предыдущим показателем.

Масса и размер тела, безусловно, зависят друг от друга, и для того, чтобы проверить гипотезу о взаимосвязи линьки и размера дыхательной системы, исследователи искусственно создавали для гусениц недостаток кислорода. В результате подопытные начинали линять, не достигнув размера тела, который обычно запускал линьку. Значит, не размер сам по себе, а его соотношение с фиксированной дыхательной системой подавало сигнал к началу процесса: трахеи не могли снабжать выросшее тело достаточным количеством кислорода.

Что любопытно, даже с отрезанной головой гусеницы реагировали линькой на снижение количества кислорода в воздухе. Вероятно, пишут авторы в журнале PNAS, гормоны экдизоны, управляющие у насекомых линькой и метаморфозом, образуются не только в голове, но и в брюшке. В то же время переключение на линьку (и сам этот процесс) происходит слишком медленно, если подчиняется лишь тому гормону, который вырабатывается в туловище.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

На западе Австралии, в чёрном песчанике геологического формирования Стрелли, возраст которого оценивается в 3,4 млрд лет относяциеся к Палеоархею, найдены клеточные окаменелости.

Возможно, старейшие окаменелости, известные науке (здесь и ниже фото авторов работы)Честь открытия принадлежит Мартину Брэсьеру (Martin Brasier), палеобиологу Оксфордского университета (Великобритания), и его сотрудникам.

Расположенный в глубине континента бассейн Стрелли когда-то был песчаным пляжем. Земля в то время выглядела совсем иначе: средняя температура океана составляла около 45 ˚С, кислорода не хватало. Скорее всего, первая жизнь полагалась на серосодержащие соединения. Другие точки зрения гласят, что ранние бактерии практиковали фотосинтез или использовали водород для производства энергии. Имеет смысл предположить существование самых разнообразных организмов с широким спектром разновидностей обмена веществ.

Химический анализ давно намекал на то, что жизнь на Земле возникла около 3,5 млрд лет назад, но с «вещдоками» было туго, поскольку очень сложно доказать, что образования, похожие на древние клетки, действительно являются древними клетками. Например, в 1980-х в формировании Апекс-Черт (Apex Chert) в 30 км от бассейна Стрелли были найдены структуры, которые сначала сочли окаменелыми цианобактериями, жившими 3,5 млрд лет назад. Однако в этом году было доказано, что они имеют неорганическое происхождение. Подобная неопределённость ставит под сомнение любую находку.

Г-н Брэсьер был в числе критиков находки в Апекс-Черт, но насчёт своего открытия он уверен. Размеры, формы окаменелостей, наличие в них того, что похоже на углерод-содержащие клеточные стенки, — всё это характерно для бактериальных колоний. Следы имеют от 5 до 80 мкм в диаметре. Форма разнообразна: сфера, эллипсоид, палочка.Бассейн Стрелли и его тайна

Стенки «клеток» имеют одинаковую толщину — в отличие от сильно изменчивых углеродистых слоёв, находящихся в образованных геологическими процессами неорганических следах. Окаменелости также бедны углеродом-13 — тяжёлой формой углерода, содержащейся в атмосфере. Это признак биологической активности, так как живые организмы преимущественно пользуются более лёгкой формой — углеродом-12.

В «клеточных стенках» и рядом с ними найдены микрометровые кристаллы сульфида железа (пирита). Аналогичный характер осаждения этого вещества наблюдается в современных бактериях, которые питают свой метаболизм за счёт превращения серосодержащих частиц — сульфатов — в сульфиды. С другой стороны, мы не знаем, существовал ли подобный процесс в древних микроорганизмах, — а значит, это не может считаться убедительным доказательством.

Однако, по мнению ряда специалистов, увязка микрофоссилий с метаболизмом — наиболее интересный аспект работы и может иметь значение для дальнейших попыток идентификации ископаемых микроорганизмов. В том числе на Марсе.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА