Несмотря на сухие ветра и ультрафиолетовое излучение, бактерии не только выживают в верхних слоях атмосферы, но и влияют на погоду и климат.

Фото iStockphoto / Thinkstock Костас Константинидис их Технологического института штата Джорджия (США) и его коллеги проанализировали образцы воздуха, которые были взяты в ходе шестинедельного проекта по изучению ураганов, организованного НАСА в 2010 году.

В воздушных массах на высоте около 10 км над Мексиканским заливом, Карибским морем, Атлантическим океаном и континентальной частью США выявлено 314 семейств бактерий. В среднем в кубометре содержалось 5 100 клеток. Свыше 60% микробов были ещё живы. Интересно, что на бактерии пришлось около 20% общего количества частиц — биологических и небиологических: это более высокий показатель, чем в атмосфере близ поверхности планеты.

Одна из ближайших задач — выяснить роль этих организмов.

Генетический анализ показал, что некоторые микробы в верхних слоях атмосферы имеют отношение к бактериям, ускоряющим образование кристаллов льда и конденсацию облаков. Нуклеация, как известно, происходит, когда молекулы воды в воздухе осаждаются на пылинках или частицах сажи. В этой роли, по-видимому, могут выступать и микроорганизмы. В зависимости от температуры такие скопления иногда перерастают в крупные капли воды или шарики льда, а последние — в дождевые или снеговые тучи.

Новые данные подтверждают гипотезу о том, что бактериальные сообщества могут повлиять на погоду и климат, особенно в верхних слоях атмосферы, где пыли сравнительно мало.

Образцы, собранные до, во время и после двух ураганов, также позволили изучить воздействие экстремальных погодных условий на атмосферный микробиом: бури поднимают высоко в небо большое количество новых клеток, в том числе фекальных бактерий.

Бактериальный состав разнится в зависимости от места и времени, но во всей выборке ядро микробиома составляли одни и те же 17 видов бактерий. Они, вероятно, питаются щавелевой кислотой — одним из самых распространённых в небе соединений. Возможно, даже размножаются...

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник; КОМПЬЮЛЕНТА

Человек бессознательно подражает тому, кто находится рядом; самый известный пример — когда вы начинаете идти в ногу с кем-то (или аплодировать в том же ритме, что и ваши соседи). Это не говоря уже о подпевании в застолье (хотя тут копирование может быть вполне сознательным). Считается, что это одна из психоневрологических «фишек», возникшая вместе с развитием социальных связей: дескать, синхронные движения как раз помогают эти самые связи укреплять. Но неверно было бы думать, что это сугубо человеческий феномен. Как показали учёные из японского Института физико-химических исследований RIKEN, приматы склонны синхронизироваться друг с другом в не меньшей степени, чем люди.

Японские макаки склонны к синхронным действиям. (Фото Keren Su.)Эксперимент ставили с японскими макаками, которых сначала учили просто нажимать на кнопку рукой. Когда животные понимали, что от них требуется, их объединяли в пары, и они сидели друг напротив друга, нажимая на свои кнопки. При этом ритм у каждой обезьяны был свой, кто-то жал чаще, кто-то — реже. В другом варианте опыта им просто показывали видео, где другая обезьяна нажимала на кнопку с разной скоростью.

В обоих случаях животные подгоняли свои движения под действия партнёра, то есть начинали жать на кнопку в унисон с другой обезьяной. Добиться полной синхронности удавалось не всегда, но общая тенденция, как говорится, была видна. Разные пары синхронизировались по-разному, но в каждом случае, как пишут исследователи в Scientific Reports, нужно было видеть и слышать партнёра. При этом синхронизация была именно спонтанной, то есть обезьяны не обучались ей по ходу дела. В общем, всё как у нас.

Нужно отметить, что синхронизация движений в данном случае никакой очевидной практической пользы не имела. Животные повторяли друг друга не для того, чтобы научиться какому-нибудь полезному действию или получить угощение, да и движения были одинаковые, просто поначалу обезьяны совершали их с разной частотой: копировалось не движение, а ритм. Остаётся полагать, что у обезьян, как и у человека, взаимная синхронизация нужна для каких-то социально-психологических целей, для укрепления и поддержания всё тех же социальных связей между индивидуумами.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Убедительные доказательства того, что неандертальцы наносили раскраску на тело уже 50 тысяч лет назад, представили исследователи Бристольского университета (Bristol University) после раскопок в провинции Мурсия на юге Испании. Это означает, что способность наших древних кузенов к символическому мышлению ранее недооценивалась.

По словам палеонтологов, находка "косметичек" (на снимке) – событие столь значимое, что должно навсегда похоронить представления о неандертальцах как примитивных существах. К слову, о том же ранее "рассказали" их эффективные каменные инструменты (фото João Zilhão). В ходе раскопок в регионе, где ранее уже были найдены следы Homo neanderthalensis, учёные обнаружили относящиеся к тому же периоду раковины моллюсков Spondylus gaederopus. После более тщательного исследования ракушек (продырявленных для удобства ношения на шее) в них были замечены следы красноватого пигмента.

Выбор именно Spondylus gaederopus в качестве косметички для таких сложных "рецептов" может быть связан с привлекающими внимание малиновым, красным или фиолетовым цветами, присущими этим ракушкам, которые могли иметь символическое или ритуальное значение для их обладателей, сообщается в пресс-релизе университета (иллюстрация João Zilhão/PNAS). Практически рядом специалисты нашли остатки жёлтого красителя, который мог использоваться в качестве основы для макияжа, а также "пудру" красного цвета, перемешанную с чёрными металлическими частицами. Палеонтологи считают, что ракушки служили контейнерами для хранения и смешивания косметических средств.

Нанесение на тело орнамента обычно трактуется археологами как признак символического мышления у далёких предков "сапиенсов" – о чём мы ранее рассказывали и неоднократно. Однако у неандертальцев с подобной практикой специалисты сталкиваются впервые.

Теперь при рассмотрении неандертальцев и предков современных людей в свете их контакта в древней Европе мы должны признать, что обеими сторонами был достигнут сопоставимый уровень культурного развития", — говорит профессор Жоао Зилхао (João Zilhão), возглавлявший исследование. Статья по его итогам опубликована в PNAS. 

Источник: MEMBRANA

    Так бывает. Нашли учёные пару либо десяток целых или не очень окаменелых останков древних животных и давай строить теории, эволюционное древо. Проходит пять лет, и вот уже новые косточки переворачивают всё с ног на голову. В общем, тяжело палеонтологам. На сей раз они опять пересматривают историю появления четвероногих — по обнаруженным в Польше следам.

Примерно так, по мнению одного из авторов сенсационного открытия, мог выглядеть ранний тетрапод, оставивший следы. Скорее всего, животное походило на крокодила и обладало короткими и толстыми лапами (иллюстрация Grzegorz Niedźwiedzki) Уже много десятилетий палеонтологи рыскают по всему миру в поисках окаменелостей самых древних наземных позвоночных, или тетрапод (tetrapod), — четвероногих существ, ставших прародителями всех амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, включая людей.

Наложение ныне найденных следов (положение во времени отмечено длинной зелёной линией) на эволюционное древо развития четвероногоподобных рыб, построенное палеонтологами ранее. Короткими зелёными линиями показаны прежние следы, красными – ветви развития, определённые по окаменелым костям. Пояснения в статье-обсуждении открытия, опубликованной в журнале Nature (иллюстрация Nature) Все прежние открытия ископаемых костей позволили выстроить более-менее логичную цепочку событий. По ней выходило, что первые тетраподы произошли от лопастепёрых рыб (Sarcopterygii), пройдя переходную стадию четвероногоподобных существ, которую называют elpistostegid. Они имели парные плавники и могли довольно сносно, но ограниченно ползать.

К группе elpistostegid в частности относится Tiktaalik Roseae, живший на Земле около 375 миллионов лет назад (мы об этой находке рассказывали здесь и вот тут).

У Tiktaalik были жабры, особенность рыб, и лёгкие, присущие наземным животным, а также кое-какие переходные черты, например кистевой сустав, соединённый с плавником. Однако у этого звена отсутствовали лапы, четвероногим Tiktaalik не был. Получается, что "сверхрыба" могла вперевалку вытолкнуть своё тело на поверхность и вдохнуть воздух, но ног у неё не было и в помине.

Тем временем шёл параллельный процесс сбора данных о тетраподах: ведь определённую ценность представляют не только кости древних животных, но и оставленные ими следы (вспомнить хотя бы тропу гигантских динозавров).

Именно этот способ и внёс сумятицу в нынешний, вроде бы вполне логический строй эволюционных событий. Группа польских учёных в сотрудничестве со шведами, кстати, тоже довольно давно изучающими и строящими историю появления четвероногих существ, обнаружила в куске известняка, извлечённого из карьера в польском округе Захелме (Zachełmie), десятки отпечатков ног и даже отдельных пальцев древних тетраподов.

Эволюция строения плавников-лап на примере Tiktaalik Roseae (иллюстрация с сайта physorg.com)Позже палеонтологи установили, что перед ними окаменелость, которой ни много ни мало 395 миллионов лет. А это аж на 18 миллионов лет больше, чем возраст самого раннего обнаруженного скелета четвероногих существ! Пересмотр эволюции тетраподов гарантирован, решили ведущие исследователи Гжегож Недзведзкий (Grzegorz Niedźwiedzki) из Варшавского университета и Пер Алберг (Per Ahlberg) из университета Упсалы.

Учёные обнаружили, как цепочки следов, так и отдельные отпечатки. "Поначалу мы совершенно не ожидали найти отпечатки лап древнего четвероногого в этих местах. Да и с находкой мы определились не сразу: лишь тщательное исследование показало, что перед нами вовсе не следы лопастепёрой рыбы", – рассказывает Гжегож (фото newscientist.com, Grzegorz Niedźwiedzki, Piotr Szrek)Это самые древние следы ранних четвероногих существ, а также самое древнее надёжное свидетельство их существования", — говорит Недзведзкий. "Мы имеем дело с животными, которые ходили по земле", — добавляет другой автор работы Марек Наркевич (Marek Narkiewicz) из польского геологического института (Państwowy Instytut Geologiczny).

И действительно сразу ясно, что перед учёными следы именно четвероногого животного, которое было способно передвигаться по суше. Ведь раньше об особенностях хождения всех "переходных звеньев" судили исключительно по костям (то есть лишь предполагали присутствие "четвероногости"). Теперь же видно, что тетрапод обладал диагональной, координированной походкой, невозможной при наличии лишь плавников.

Между тем перед учёными "всего лишь" следы. Некоторые палеонтологи тут же заявили о том, что они могут быть обманкой природы, следствием каких-либо геологических процессов. Короче говоря, хотелось бы видеть кости.

Так, Тед Дэшлер (Ted Daeschler) из Филадельфийской академии естествознания считает, что новое открытие "может привести к значительным сдвигам в наших знаниях о времени и причинах эволюции тетраподов".

Следы в камне, схема "шагов" животного, а также примерный вид хозяина следов (модель построена на основе данных о Ichthyostega и Acanthostega). Отпечатки разного размера (в среднем около 15 сантиметров), некоторые в диаметре достигают 26 сантиметров. Это свидетельствует о том, что их обладатели могли быть около 2,5-3 метров в длину (иллюстрация Nature)Существует небольшая вероятность, что какие-то природные процессы лишь маскируются под следы древних существ, — добавляет Дженни Клэк (Jenny Clack), один из кураторов музея зоологии Кембриджа. — На эту мысль наводит прежде всего размер некоторых отдельных отпечатков, очень уж они большие. На первый взгляд кажется, что менее крупному животному было бы проще стать наземным".

Но Алберг настаивает на том, что следы настоящие: "В отпечатке можно разглядеть все детали, трещины в высохшей грязи, чёткие отметины, анатомические детали, видно даже, как почва выплывала из-под лап хозяина следов".

Но оставим научные споры об истинности свидетельств биологам. Что ещё нового рассказывает находка об эволюции четвероногих существ?

Следы на 10 миллионов лет старше самых древних окаменелостей elpistostegid, считавшихся "переходными звеньями" между рыбами и тетраподами. По новым данным выходит, что elpistostegid сосуществовали с четвероногими животными в течение довольно длительного времени. Впрочем, это не слишком удивительно, жили же оперённые динозавры параллельно с первыми птицами. "Кажется, теперь нам придётся изобретать общего предка тетрапод и elpistostegid", — предполагает Клэк.

Отпечаток, полученный при помощи лазерного сканирования, и предложенная для сравнения увеличенная (!) левая задняя конечность Ichthyostega. На рисунке справа сплошной линией показано реконструированное очертание мягких тканей Ichthyostega. Масштабная линейка составляет 10 мм. Обозначения: d – палец, fe – бедренная кость, ti – большеберцовая кость (голень) , fi – малоберцовая кость, fib – пяточная кость (иллюстрация Nature) Учёные делают и ещё один важный вывод: переход от плавников к лапам происходил в приливной зоне или лагуне, а не в заливных лесах, как считалось ранее. Об этом свидетельствуют опять же отпечатки на местности. "Видимо, в те времена здесь был очень обширный илистый водоём или неглубокое море шириной в несколько сотен километров", — рассказывает Наркевич. К тому же оно, скорее всего, пересыхало раз в несколько лет.

Дело в том, что учёные в качестве модели ранних тетраподов использовали амфибий (и прежние находки их предков). В результате палеонтологи укрепились во мнении, что четвероногие происходят из пресноводной среды (дельт рек или озёр), поясняет Алберг.

Между тем именно пересыхание приливной зоны могло стать движущей силой перехода на сушу. "Когда животное, привыкшее плавать, вдруг оказывалось в условиях отсутствия воды, оно вынуждено было научиться ползать, либо умереть", — приводит слова Наркевича LiveScience.

Во время прилива ранние тетраподы могли плавать на отмели, а с отливом выходить на илистые берега и оставлять следы, подобные найденным в Польше. При этом они, вероятно, питались оставшимися после отлива живыми организмами. Дважды в день у тетраподов был своеобразный "шведский стол", при этом им не приходилось вырабатывать какие-то невероятные способности к "хождению", добыча была лёгкой.

"Достаточно было вытащить тело на осушенный берег, съесть всё, что пожелаешь, и снова втащить туловище в воду", — предполагает Алберг. Исследователи считают, что животное передвигалось, выбрасывая "руки" и "ноги" вперёд.

Кстати, идею с мелководными водоёмами поддерживает и ещё одна особенность отпечатков – отсутствие следа волочения хвоста или живота. Вероятно, эти части тела плавали близ поверхности воды.

По всему выходит, что теория поляков и шведов вполне имеет право на жизнь. Но, как уже было сказано ранее, всё подтвердят (и прояснят) только окаменелые останки тех самых хозяев следов. Группа Недзведзкого продолжает их поиск.

Источник: MEMBRANA

Уникальные морские организмы, реагирующие на изменения температуры воды на протяжении сотен лет, обнаружили в Северной Атлантике канадские и американские исследователи.

Кораллиновые водоросли - эпилиты (фото СахНИРО) На протяжении летнего сезона они совершали погружения на мелководье у побережья Ньюфаундленда и собирали кораллиновые водоросли — одни из наиболее долгоживущих организмов в Мировом океане.

Самый старый образец таких водорослей возрастом 800 лет обнаружен у побережья Алеутских островов. Clathromorphum compactum — водоросли розоватого цвета, которые покрывают обломки скал в прибрежных районах моря Лабрадор между Канадой и Гренландией, также могут расти на протяжении десятков и сотен лет. Подобно тому, как возраст дерева можно определить по камбиальным кольцам, возраст кораллиновой водоросли и условия, в которых она произрастала, можно определить по величине наросших слоев, каждый из которых в толщину достигает лишь доли миллиметра.

Получение этой информации стало возможным после того, как была разработана техника применения лазерного луча для испарения тончайших слоев углекислого кальция, из которого слагаются слои на месте произрастания кораллиновых водорослей. При испарении слоя ученые замеряют количество находившегося в нем магния. Его концентрация указывает на изменение температуры воды: чем выше содержание магния, тем выше была температура воды в тот период жизни водоросли, сообщил ИТАР-ТАСС.

По мнению профессора Университета Торонто Йохена Халфара и его американских коллег, изучение кораллиновых водорослей позволит точно выяснить, как именно менялась температура океанской воды в пределах Лабрадорского течения, которое несет воды из Северного Ледовитого океана в Атлантику и у побережья Ньюфаундленда смешивается с теплыми водами Гольфстрима. В результате, по словам профессора Халфара, собранные в ходе экспедиции кораллины, возраст которых составляет около 100 лет, «позволят реконструировать климатические изменения в тех районах мира, где ранее это не удавалось сделать».

Источник: mail.ru

    В Польше обнаружены 250-миллионолетние следы существа, которое может побудить палеонтологов скорректировать раннюю историю ужасных ящеров. Судя по всему, их возникновение придётся сдвинуть на 10-20 миллионов лет в прошлое.

Следы древнего предшественника динозавров найдены в Свентокшиских горах (Holy Cross Mountains) (фото Grzegorz Niedźwiedzki) Новое создание названо проротодактилем (Prorotodactylus). Следы этого динозавроморфа насчитывают несколько сантиметров в поперечнике, так что само животное было размером с кошку и весило 1-2 килограмма. Передвигалось оно на четырёх ногах и было в своей среде обитания довольно редким — его отпечатки составляют 2-3% от общего числа следов, обнаруженных на данном участке.

Реконструкция проротодактиля и один из его отпечатков. Свои ноги при ходьбе этот ящер держал под туловищем, а не широко расставленными, как у более древних тварей. Передние конечности были короче задних. Особенности строения костей стопы, форма и расположение пальцев... "Все эти детали соответствуют динозавроморфам и отсутствуют в других рептилиях", – повествует Discover (иллюстрации Stephen Brusatte) Авторы открытия — Стивен Брюсетт (Stephen Brusatte) из Американского национального музея естествознания (AMNH), Гжегож Недзведзкий (Grzegorz Niedźwiedzki) из Варшавского университета и Ричард Батлер (Richard Butler) из Баварского палеонтологического и геологического собрания (Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und Geologie) – подчёркивают важность датировки.

Проротодактиль бегал по планете менее чем через два миллиона лет после массового пермского вымирания (оно случилось 251,4 млн лет назад). "В геологическом плане это всего лишь мгновение ока", — говорит Стивен. Значит, возникновение и ранняя диверсификация динозавров произошли как прямой ответ на освободившееся жизненное пространство после наибольшего вымирания всех времён.

Брюсетт и его коллеги в своей работе также описали обнаруженные в Польше чуть более молодые (246 млн лет) 15-сантиметровые следы – старейший пример двуногого и умеренно крупного ужасного ящера, называемого Sphingopus. На рисунке показана хронологическая шкала возникновения и эволюции динозавров, первые следы и окаменелости, миллионы лет (иллюстрация с сайта discovermagazine.com) Ранее считалось, что ужасные ящеры возникли через 20 миллионов лет после данной катастрофы (примерно 230 млн лет назад), когда планета стала более благоприятной для жизни. Заметим, о возможном переносе в прошлое даты старта линии динозавров учёные уже рассуждали, когда открыли 245-миллионолетние останки асилизавра — не предка, но кузена динозавров. Перенос объясняет, как динозавры достигли своего колоссального успеха. 

    Статья авторов открытия выйдет в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Источник: MEMBRANA

У муравьев-бульдогов есть одна интересная особенность. Разные "касты" одной колонии имеют различное зрение. Муравьи работающие по ночам способны лучше видеть ночью, чем летающие днем особи этой же колонии.

Подробнее...

Энтомологи Австралийского национального университета установили, что у муравьёв-бульдогов (bull ant) с Зелёного континента зрение эволюционировало согласно делению по обязанностям.

Исследователи выяснили, что внутри одного вида муравьёв деление на роли в колонии может влиять на строение глаз (фото Ajay Narendra/ANU) "Поначалу мы обнаружили, что у некоторых видов мурашей время активности рабочих-пешеходов и летающих особей не совпадает, — рассказывает доктор Эйджей Нарендра (Ajay Narendra). – Тогда мы решили выяснить, существуют ли какие-то различия в строении зрительных структур индивидуумов".

У муравьёв-бульдогов рабочими являются стерильные самки, у которых отсутствуют крылья. Также в каждой колонии находится некоторое количество окрылённых женских особей, которые летают в течение короткого периода времени, а затем остаются в тёмных частях гнезда. Крылья есть и у самцов, они живут совсем недолго, но почти всё это время проводят в полёте (фото Flanker Driver/Flickr.com) Исследование показало: муравьи, действующие по ночам и не имеющие крыльев, обладали своего рода ночным видением. В их глазах присутствовало больше фасеток, а светочувствительные элементы – рабдомы (rhabdom) – были более широкими, нежели у летающих дневных особей.

Разные "касты" насекомых проявляли активность днём, в сумерки и даже ночью. Между тем интенсивность света в ночное время примерно в миллион раз ниже дневной. Так возможности зрения "ночных" муравьёв постепенно подстроились под особенности работы, дабы насекомые могли действовать максимально эффективно и при этом не попадаться хищникам.

В статье, вышедшей в журнале Proceedings of the Royal Society B, учёные, однако, отмечают, что различие в строении глаз представителей колонии и в их чувствительности к свету всё же не столь велико, чтобы покрыть разницу в освещении днём и ночью. А это означает, что и какие-то другие механизмы помогают насекомым хорошо видеть по ночам. Какие именно, австралийцы планируют выяснить в ближайшем будущем.

Источник: MEMBRANA

У американского суслика во время спячки температура тела может опускаться до "–4" ˚C, что является рекордом среди млекопитающих, засыпающих на зиму. Так например температура тела медведя не опускается ниже +33 ˚C.

Подробнее...

Американский суслик — зверь в некотором роде уникальный: во время зимней спячки температура его тела может опускаться до –4 ˚C, что является рекордом среди млекопитающих, засыпающих на зиму. Причём исследователи до сих пор ломают голову над тем, как животному удаётся сохранять свою кровь жидкой, ведь никаких антифризных белков у него не нашли.

Бодрствующий американский суслик (фото dean.franklin)Стоит ли говорить, что американский суслик пользуется особой популярностью у тех, кто изучает механизмы зимней спячки и работу циркадных ритмов (ведь долгий зимний сон предполагает, что биологические часы, которые заставляют нас просыпаться утром и засыпать вечером, каким-то образом отключены). Исследователи из Университета Аляски (США) решили, например, выяснить, каков нижний предел температур, при которых суслик может спокойно спать. Учёные постепенно снижали температуру воздуха в камере со спящим животным и обнаружили, что при –26 ˚C суслик начинает дрожать и просыпается. То есть это и есть тот самый нижний порог, который допустим во время анабиоза.

Температура тела животного поддерживалась на уровне –4 ˚C (для слежения за ней исследователи вживляли в желудок сусликов специальный термодатчик). Чтобы поддерживать её на этом уровне при очень сильном морозе, суслик, если можно так сказать, слегка просыпается и тем самым поднимает свою температуру.

С другой стороны, активность сусликов определяется не только температурой окружающей среды, но и сменой дня и ночи. Самцы просыпаются за три недели до самок, но какое-то время остаются в норе, питаясь запасами. При этом, что любопытно, температура их тела остаётся постоянной. Но стоит им выйти наружу и посмотреть на солнце, как у них запускаются суточные ритмы: температура тела поднимается в дневные часы и опускается в ночные. Результаты своих наблюдений учёные доложили на ежегодной конференции Общества сравнительной и интегративной биологии в Сан-Франциско (США).

Но как суслики поддерживают свои биологические часы в рабочем состоянии? Дело в том, что эти животные просыпаются и засыпают не по солнцу: они выходят из норы, кода уже светло, и прячутся обратно под землю вечером. Поэтому зоологи предполагают, что либо у сусликов есть какие-то специальные гены, которые не зависят от солнечного света, либо эти животные могут оценивать высоту, на которой солнце стоит над горизонтом, и спектр света, который к вечеру смещается в красную область.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА