Ученые экспериментально доказали, что в далеком прошлом рыбы действительно могли выйти на сушу и стать четвероногими животными. Этот феномен удалось продемонстрировать на примере современных многоперовых рыб.

Результаты исследования, проведенного канадскими биологами из Университета Макгилла, опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.

Считается, что первые четвероногие (тетраподы), такие как ихтиостега, произошли около 400 миллионов лет назад от лопастеперых рыб, когда те стали передвигаться по суше. Авторы статьи решили воспроизвести этот процесс в наши дни, работая с африканскими многоперами Polypterus, которые по морфологии напоминают гипотетических предков тетрапод.

В ходе эксперимента ученые выращивали одну группу мальков Polypterus исключительно на твердой поверхности, и другую - в воде. Поскольку у многоперов имеется легкое, то они могут дышать атмосферным воздухом. В природе в случае пересыхания водоемов многоперы способны переползать из одной лужи в другую, хотя никогда не живут на суше постоянно.

Выяснилось, что представители Polypterus, проведшие много времени за пределами своей родной стихии, стали выше держать голову и при ползании начали плотнее прижимать плавники к телу. При этом изменился и их скелет - у сухопутных многоперов ключица сузилась и удлинилась примерно на 10%, а ее контакт с клейтрумом (другая кость плечевого пояса) стал прочнее.

Похожие изменения в скелете лопастеперых рыб и первых тетрапод, сопровождавшие выход на сушу, прослеживаются и по окаменелостям. Благодаря этому укрепились их передние конечности. По мнению ученых, открытие доказывает: в экстремальных условиях предки четвероногих могли быстро измениться благодаря морфологической и поведенческой пластичности своего организма.

Источник: infox.ru

Ученые доказали, что у некоторых видов динозавров имелись няньки, присматривавшие за потомством. В их роли выступали неполовозрелые особи.

Захоронение пситтакозавровОб этом говорится в статье американских ученых из Университета штата Пенсильвания, опубликованной в журнале Cretaceous Research.

Внимание исследователей привлекла уникальная находка, сделанная на северо-востоке Китая в отложениях формации Исянь. Она представляет собой скопление костей очень молодых Psittacosaurus lujiatunensis - эти растительноядные динозавры, обладавшие мощным клювом, внешне похожим на клюв попугаев, были обильны в первой половине мелового периода, около 120 млн лет назад.

Палеонтологи «просветили» кусок породы рентгеновскими лучами и выяснили, что в нем погребено 24 скелетика пситтакозавров. Они настолько малы, что их можно принять за останки эмбрионов. Тем не менее, ученые не нашли рядом с ними никаких следов скорлупы, а кости конечностей динозавриков оказались достаточно развитыми, так что в момент гибели они уже вылупились из яиц.

Рядом с молодью пситтакозавров был обнаружен череп более взрослой особи этого же вида. Судя по его длине (12 сантиметров), этому динозавру было около 4-5 лет. Поскольку известно, что Psittacosaurus приступали к размножению в 8-9 лет, данное животное нельзя интерпретировать как родителя динозавриков. Более вероятно, что оно было «нянькой», присматривающей за ними.

Похожее поведение, когда неполовозрелый организм ухаживает за своими юными братьями и сестрами, известно у некоторых птиц, потомков динозавров. Как отмечают ученые, няньку вместе с его подопечными похоронил селевой поток, образовавшийся в результате извержения вулкана. Напомним, недавно специалисты выяснили, что в детстве пситтакозавры перемещались на четырех конечностях, и только потом становились двуногими.

Источник: infox.ru

Метициллин-резистентный золотистый стафилококк штамма СА (CA-MRSA), поражающий людей в Европе, на Ближнем Востоке и в Северной Африке, произошел от одного предка — бактерии, пришедшей из региона к югу Сахары. CA-MRSA отличается тем, что поражает молодых здоровых людей, и, как правило, заражение происходит вне медицинских учреждений. Выводы рабочей группы ученых из 19 университетов опубликованы в журнале Американского микробиологического сообщества.

«С ростом уровня инфицирования CA-MRSA в западном мире появился большой интерес к изучению происхождения этой бактерии и факторов, связанных с появлением отдельных штаммов, — говорит ведущий автор исследования Марк Штегер (Marc Stegger) из Государственного института вакцинации Дании. — Наше исследование установило, что один потомок метициллин-резистентного стафилококка, циркулирующего в странах Африки южнее Сахары, выделился и стал доминирующим элементом CA-MRSA, мигрировав в Европу и на Ближний Восток».

В ходе исследования Штегер и его коллеги из 19 других учреждений по всему миру проанализировали 97 образцов золотистого стафилококка из 22 стран Европы, Северной Африки, региона к югу от Сахары, на Ближнем Востоке и в Азии. 23 образца были чувствительны к метициллину, а 74 оказались устойчивыми к метициллину. Таким образом, команда определила две различные группы золотистого стафилококка: метициллин-чувствительные штаммы, который позитивно реагируют на все группы антибиотиков, и штаммы, устойчивые к антибиотикам.

По мнению ученых, метициллин-чувствительный золотистый стафилококк появился в Африке к югу от Сахары, далее переехал в другие страны в середине 1980-х благодаря нескольким факторам,  в том числе повышенной миграции из Африки. Одновременное приобретение устойчивости к метициллину и фусидовой кислоте может быть результатом столкновением с другими бактериями в Европе и Северной Африке.

Истчоник: Научная Россия

Палеонтологи обнаружили первое ископаемое свидетельство паразитирования «зомбирующего» гриба на муравьях. Оказалось, что грибы впервые овладели мозгом муравьев десятки миллионов лет назад.

Об этом говорится в статье американских и немецких ученых, опубликованной в журнале Biology Letters.

Одним из самых впечатляющих примеров паразитизма является ассоциация гриба Ophiocordyceps unilateralis и муравьев-древоточцев из рода Camponotus. Гриб, заражая этих насекомых, заставляет их уходить из муравейника и прикрепляться челюстями (мандибулами) к листьям растений недалеко от земли, где повышенная влажность благоприятствует развитию спор. После того, как муравей вцепляется в лист, из его головы вырастает плодовое тело гриба.

Авторы статьи, изучая образцы ископаемой флоры из карьера Мессель на юге Германии, обнаружили лист растения Byttnertiopsis daphnogenes (семейство Мальвовые) с характерными парными дырочками вдоль жилок. Именно такие следы в наши дни остаются от муравьев-зомби, когда они закрепляются на листьях. Из этого ученые сделали вывод, что уже в среднем эоцене, 48 миллионов лет назад (возраст отложений Месселя) грибы паразитировали на муравьях.

По словам исследователей, в Месселе не находили муравьев рода Camponotus, однако они известны из балтийского янтаря, который образовался примерно в то же время. Большое количество парных отверстий на листе говорит о значительной концентрации муравьев-зомби, что нередко наблюдается и в наши дни – так, в дождевых лесах Таиланда их плотность может достигать 26 особей на квадратный метр.

Источник: infox.ru

Ученые из университета Хельсинки (Финляндия) и их голландские коллеги под руководством Ари Пекка Мякёнена (Ari Pekka Mähönen) разбирались в том, что регулирует и определяет рост корней. Свое исследование они опубликовали в журнале Nature.

В процессе роста растения формируются три зоны: меристема (где происходит деление клеток), роста и дифференциации. Одновременно растения могут быстро изменить направление роста, приспосабливаясь к условиям окружающей среды, например, когда им приходится огибать препятствие. Проблема состоит в том, что для того, чтобы корень смог развернуться, его клеткам приходится изменять свои функции. И до сих пор было непонятно, как это происходит.

 «В клетках корня содержатся специальные гормоны роста ауксины и транскрипционные факторы PLETHORA. Последние обеспечивают деление клеток в меристеме. Больше всего белков PLETHORA находится в стволовых клетках. Мы знали, что они вместе обеспечивают рост корней», — объясняет Ари Мякёнен. А вот в других клетках количество этого белка уменьшается вдвое при каждом делении. В конце концов в клетках выше корня его остается так мало, что клетки перестают делиться вовсе, и тогда они начинают растягиваться и дифференцироваться. Эта внутренняя структура остается неизменной, даже если направление роста резко меняется.

Ауксин, в свою очередь, участвует в процессе роста корня. Пока белка PLETHORA много, этот гормон влияет на деление клеток, когда мало — на рост и дифференциацию. Кроме того, он влияет на деятельность клеток косвенным образом, способствуя транскрипции вышеупомянутого белка. Взятые вместе, эти воздействия стабилизируют структуру и рост корня.

Так вот, как рассказал Мякёнен, «гравитация и другие внешние воздействия могут изменить содержание ауксина в клетках, причем в короткое время. Это, в свою очередь, повлияет на направление роста корня. И растеням важно поддерживать внутреннюю структуру, направляя корни к потенциальным источникам воды и пищи». В результате нынешнего исследования установлено, что как раз уровень PLETHORA обеспечивает, какого типа клетки и какая зона корня будет находится в данном месте. То есть изменение уровня этого фактора предшествует тому, что корень изменит свое направление.

Источник: Научная Россия

Исследователи из Университета Уппсалы (Швеция) представили первый глобальный анализ вариаций генома медоносных пчел. Результаты показывают их удивительно высокий уровень генетического разнообразия и то, что родом пчелы, скорее всего, из Азии, а не из Африки, как считалось ранее. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Genetics.

Медоносная пчела Медоносная пчела Аpis mellifеra имеет решающее значение для человечества. Треть нашей пищи зависит от опыления плодов, орехов и овощей пчелами и другими насекомыми. Обширные потери популяций пчел в последние годы являются основной причиной для беспокойства. Медоносные пчелы сталкиваются с опасностями, исходящими от болезней, изменения климата и прямой деятельности человека, например, применением определенных химикатов в сельском хозяйстве. Для спасения пчел важно понять эволюционную историю пчел и то, как они приспосабливались к различным средам по всему миру.

 «В отличие от других одомашненных видов, у пчел невероятно высоко генетическое разнообразие, поэтому инбридинг, близкородственное скрещивание, не может быть причиной крупных потерь пчелиных колоний в последнее время», — рассказал Мэтью Уэбстер (Matthew Webster), научный сотрудник Отдела медицинской биохимии и микробиологии Университета Уппсалы.

 Другим неожиданным результатом стало то, что медоносные пчелы происходят от древних пчел, прибывших из Азии около 300 тысяч лет назад и быстро распространившихся по всей Европе и Африке. Вариации геномов пчел указывают на большие циклические колебания их численности, отражающие историю изменений климата. 

 «Наше исследование предоставляет возможность по-новому взглянуть на эволюцию и механизмы генетической адаптации пчел, лежащие в основе их устойчивости к болезням и изменениям климата. Эти знания имеют жизненно важное значение для защиты пчел в современном мире», — объяснил Уэбстер.

Источник: Научная Россия

Белая куропатка (лат. Lagopus lagopus)

Белая куропатка (лат. Lagopus lagopus), фото википедия

Голос  Белой куропатки

Палеонтологи показали, что древнейшие млекопитающие были специализированными хищниками, которые охотились на строго определенные типы насекомых, включая жуков.

Об этом говорится в статье британских ученых из Бристольского университета, опубликованной в свежем выпуске журнала Nature.

Млекопитающие появились в конце триаса, около 220 миллионов лет назад. Долгое время считалось, что первые 50 миллионов лет своей эволюции они были неспециализированными насекомоядными существами и поедали без разбору всех членистоногих, попадавшихся у них на пути. Однако авторы статьи выяснили, что уже тогда млекопитающие занимали разные экологические ниши.

Внимание ученых привлекли челюсти и зубы двух млекопитающих, Morganucodon и Kuehneotherium, которые жили в самом начале нижней юры (около 200 миллионов лет назад) на территории современного Южного Уэльса. Палеонтологи вычислили, какую силу могла развивать жевательная мускулатура этих организмов, а также проанализировали строение их зубной эмали.

Оказалось, что давление, которое при укусе развивали средние моляры (коренные зубы) Morganucodon, было в двое больше, чем у Kuehneotherium. Последний по характеристикам своей зубной эмали напоминал современных летучих мышей, питающихся мухами и бабочками, а вот Morganucodon был больше похож на летучих мышей, в рацион которых входят насекомые с жесткими покровами, такие как жуки.

Открытие доказывает, что уже с самого начала млекопитающие специализировались на разных типах добычи. Kuehneotherium не способен был разгрызать надкрылья жуков (их в большом количестве находят в отложениях данного возраста), но зато мог ловить скорпионниц, ручейников и сетчатокрылых (бабочек в начале юры еще не было).

Источник: infox.ru

 Неандертальцы жили с современными людьми на территории Европы целых пять тысячелетий и вымерли 40 тысяч лет назад, за это время между неандертальцами и людьми могло происходить биологическое и культурное взаимодействие, сообщает журнал The Nature.

НеандертальцыУченые не считают неандертальцев предками современных людей, которые были родом из Африки и пришли в Европу примерно 30-50 тысяч лет назад, где уже жили неандертальцы. До недавнего времени предполагалось, что неандертальцы проживали на территории Европы 45 тысяч лет назад.

На основании радиоуглеродного анализа, проведенного методом ультрафильтрации с использованием артефактов с 40 археологических комплексов от России до Испании, выяснилось, что и 40 тысяч лет назад неандертальцы все еще находились в Европе и стали исчезать из разных регионов в разное время. Современные люди вытеснили своих "дальних родственников" не одномоментно.

Пока ученые не располагают данными о том, что неандертальцы и люди селились рядом друг с другом, однако теперь неоспоримым фактом является то, что они имели возможность взаимодействовать друг с другом на пять тысячелетий дольше, чем считалось ранее. Таким образом, неандертальцы и современные люди могли сосуществовать в течение 2600-5400 тысяч лет.

Однако вопросы, как, почему и когда точно вымерли неандертальцы, по-прежнему остаются загадкой.

Источник: РИА Новости 

Ученые показали, что эволюция морских крокодилов напрямую была связана с температурой воды в морях. Когда она поднималась, крокодилы колонизировали моря, а когда опускалась - они вымирали.

Представитель семейства TeleosauridaeОб этом говорится в статье британских палеонтологов из Бристольского университета и их французских коллег, опубликованной в журнале Nature Communications.

В настоящее время на Земле обитает только два вида крокодилов, которые переносят пребывание в морской воде - Crocodylus porosus и Crocodylus acutus. Однако в прошлом разнообразие морских крокодилов было гораздо выше. В отличие от многих других рептилий, их появление и исчезновение не было приурочено к крупным вымираниям.

Авторы статьи решили выяснить, от каких факторов зависела эволюция морских крокодилов. Проанализировав их находки, относящиеся к интервалу более чем в 140 миллионов лет, ученые показали, что видовой состав крокодилов становился богаче в те эпохи, когда поверхностная температура моря повышалась (ее авторы статьи вычислили по изотопам в зубах ископаемых рыб).

В частности, крокодилы из семейства Teleosauridae появились в середине юрского периода, когда температура моря поднялась, а вымерли в конце юры, когда она опустилась. Большую часть нижнего мела морских крокодилов не было, потому что море в то время было слишком холодным, однако когда оно потеплело, в нем сразу же появились крокодилы Pholidosauridae.

Единственной группой крокодилов, которые не подчинялись этой закономерности, были мезозойские Metriorhynchoidea. Ученые объясняют это тем, что они приспособились к жизни в морях лучше других - в частности, их лапы были преобразованы в плавники, так что Metriorhynchoidea в отличие от других морских крокодилов не могли выбираться на берег для откладки яиц.

Как отмечают авторы статьи, крокодилы не умеют поддерживать постоянную температуру тела, что и поставило их в зависимость от уровня прогрева океана. Интересно, что теплокровные плезиозавры и ихтиозавры в мезозое обитали в холодных водах высоких широт, куда крокодилы так ни разу и не проникли.

Истчоник: infox.ru