На протяжении почти двух столетий биологи не могли вычислить предков южноамериканских копытных – уникальной группы млекопитающих, не встречающихся нигде в мире, кроме Южной Америки. Внести ясность в вопрос, смутивший самого Чарльза Дарвина, помогла новейшая технология научных исследований – протеомный анализ.

Macrauchenia patachonica. Реконструкция: Peter Schouten  "Уточнение позиции южноамериканских копытных на родословном древе млекопитающих всегда было серьезной проблемой для палеонтологов, потому что анатомически эти животные представляют собой странную мозаику черт, сближающих их с огромным множеством неродственных видов из разных частей света, – рассказал один из авторов работы, куратор отдела млекопитающих Американского музея естественной истории. – Этим обстоятельством были весьма озадачены и Чарльз Дарвин, и его коллега Ричард Оуэн. Принимая во внимание все эти противоречивые признаки, они так и не могли сказать точно, приходятся южноамериканские копытные родственниками грызунам, слонам или верблюдам".

Расстроенный Дарвин даже назвал эту группу "самыми странными животными из когда-либо найденных". И это понятно, ведь в его времена инструментарий науки был намного беднее современного. Для того, чтобы все-таки вычислить ближайших родственников Meridiungulata, как называются южноамериканские копытные по-латыни, американским палеонтологам пришлось применить протеомный анализ – один из новейших методов исследования, основанный на прочтении ископаемых белковых последовательностей и позволяющий заглянуть в прошлое на срок примерно в 10 раз больший, чем это возможно при секвенировании ДНК.

"Хотя кости этих животных изучают уже более 180 лет, у нас до сих пор не было четкой картины их происхождения. Поэтому мы попытались решить эту проблему, используя древние молекулы ДНК", – вспоминает соавтор исследования Ян Барнс из Американского музея естественной истории. Однако довольно быстро команда исследователей поняла, что древняя ДНК просто не сохранилась в ископаемом материале, ведь теплые и влажные условия Южной Америки совсем не похожи на вечную мерзлоту, откуда обычно палеонтологи добывают образцы для ДНК-анализа.

Решить проблему удалось, когда исследователи приступили к анализу коллагена – белка, способного сохраняться в костях животных на протяжении миллионов лет и в значительно более широком диапазоне условий. Химическая структура аминокислот, составляющих коллаген, в конечном счете определяется специфическими последовательностями, кодирующимися ДНК организма. Поэтому аминокислотные композиции белков у разных видов различаются. Они могут быть проанализированы, а сравнивая между собой разные композиции, можно делать выводы о том, насколько близкими родственниками были разные исследуемые виды.

Коллаген, извлеченный из костей Toxodon platensis и Macrauchenia patachonica, позволил исследователям восстановить примерно 90% белковых последовательностей. Последующий анализ показал, что ближайшими родственниками этих видов были непарнокопытные – группа животных, которая включает в себя современных и ископаемых лошадей, носорогов и тапиров. Молекулярные доказательства также подтвердили предположение некоторых палеонтологов о том, что предки южноамериканских копытных мигрировали из Северной Америки более 60 миллионов лет назад – вероятно, сразу после массового вымирания динозавров.

Источник: PaleoNews

Геофизики из Школы археологии и антропологии Австралийского национального университета под руководством доктора Эндрю Гликсона (Andrew Glikson) обнаружили следы древнего метеоритного кратера — самого большого из известных на Земле. Следы удара небесного тела скрыты глубоко в земной коре. Статью об этом открытии ученые опубликовали в журнале Tectonophysics, а его краткое изложение можно найти в университетском пресс-релизе.

400 км — диаметр самого большого следа от астероида на Земле Ученые обнаружили зону удара в процессе бурения, когда изучали геотермальные свойства бассейна Уорбертон в центре австралийского континента, близ границ Южной Австралии, Квинсланда и Северных территорий. Скважина на глубине 2 км вскрыла стекловидные породы, которые образуются в условиях быстро наступивших высокого давления и температур, что случается при ударе. Геологи называют такие породы импактитами.

Магнитное моделирование земной коры на этой глубине показало следы округлых выпуклостей в породах, обогащенных магнием и железом, что соответствует составу земной мантии. По словам Гликсона, на которого ссылаются авторы пресс-релиза, обнаруженные структуры в земной коре имеют вид двух огромных купалов. Они могли образоваться при сильнейшем метеоритном ударе, пробившем земную кору до верхней мантии и выдавившем ее материал наверх. Зона обоих мест предполагаемого удара — шириной 400 км. В этом месте земная кора имеет толщину 30 км.

Изучив купольные структуры, ученые пришли к выводу, что они созданы примерно 300 млн лет назад двумя астероидами по 10 км в диаметре каждый. Такой удар привел бы к гибели многих видов существ на планете и послужил бы фактором значительного эволюционного изменения. Проблема, однако, в том, указал Гликсон, что следов метеоритного вещества в виде прослоек в осадочных породах, указывающих на космическую природу катастрофы, породах возрастом 300 млн лет (это самый конец каменноугольного периода) не найдено. Нет никаких данных и о массовых вымираниях живых существ в это время. Ученые пока подозревают, что ударное событие все-таки произошло гораздо раньше — в период между 300 и 600 млн лет назад.

Источник: Научная Россия

Международная группа генетиков под руководством Моники Кармин из Тарту (Эстония) при содействии коллег из США, Великобритании, России и многих других стран построила своеобразное древо жизни мужчин. Об этом сообщается на официальном сайте университета Аризоны, месте работы Мелиссы Вилсон Сайрес (Melissa A. Wilson Sayres), еще одного основного автора исследования. Свои результаты ученые опубликовали в журнале Genome Research.

Ученые исследовали данные 456 Y-хромосом, взятых в рамках этого исследования из разных популяций, и на основании этого построили дерево. После этого, зная, с какой скоростью происходят мутации в этой мужской хромосоме, они смогли датировать основные узлы на этом дереве. По их данным оказалось, что последний общий предок всех мужчин, так называемый «у-хромосомный Адам», жил около 254 тысяч лет назад —раньше считалось, что он жил около 100-150 тысяч лет назад.

Однако после этого события, по данным группы Моники Кармин, мужчинам еще дважды пришлось пройти через своего рода бутылочное горлышко, и каждое значительно сократило генетическое разнообразие мужской популяции. Первое произошло около 47-54 тысяч лет назад, когда часть человечества покинула Африку и быстро распространилась по остальным частям света. Второе — около 10 тысяч лет, что примерно совпадает со временем неолитической революции, т.е. переходу к земледелию и оседлому образу жизни.

При этом, замечают ученые, на женской части населения эти события генетически отразились гораздо слабее. В частности, 8-10 тысяч лет назад генетическое разнообразие среди женщин, напротив, увеличилось, и получилось, что тогда мужчин, которым удавалось оставить свое «генетическое» потомство, было в 17 раз меньше, чем женщин, которым удалось родить девочку. Антропологическую составляющую того, почему столь многим мужчинам не удавалось оставить мужского потомства, авторы статьи оставляют за скобками, только констатируя, что большинство отдельных мужских линий имеют возраст всего 4 тысячи лет, в то время как женские — 10-15 тысяч лет.

Как говорят аналитики, это может быть следствием разных факторов, например, какой-то эпидемии, поражавшей только мальчиков, (хотя следов такой болезни и не найдено) или запрета вступать в брак до получения некоторого высокого статуса, а также практикой многоженства. Также, такое соотношение может быть объяснено тем, что во время неолитической революции земледельцы получили преимущество и могли уже не все свое время тратить на добычу ресурсы, а вести войны и, соответственно, убивать своих соседей охотников и уводить их женщин.

Следует отметить, что хотя и утверждается, что взятые Y-хромосомы равномерно представляют все современные популяции, реально они скорее представляют народы бывшего Советского Союза, Европы, Монголии и Индии, остальные территории представлены весьма выборочно. Например, там почти отсутствуют данные о населении Америки, Африки, Китая или Новой Гвинеи, а данных об аборигенах Австралии нет вообще. Соответственно, речь идет о населении так называемого плодородного полумесяца на территории Ближнего Востока — региону древнейшего возделывания пшеницы и ячменя — и культурах, возникших из него, а не о других ранних земледельческих культурах, возникших независимо, в частности, в Южной Азии и в Америке.

Источник: Научная Россия

Ученые построили акустическую модель чмоканья орангутангов. Из нее следует, что «воздушными поцелуями» эти животные устрашают потенциальных врагов.

ОрангутангОб этом говорится в статье, опубликованной в журнале The Journal of Experimental Biology. Ее подготовили голландские и британские биологи под руководством Мадлен Хардус из Фонда орангутангов (Нидерланды).

Недавно Хардус и ее коллеги заметили, что представители подвида орангутангов, живущего на Борнео (Pongo pygmaeus wurmbii), периодически издают странные звуки. Они складывают ладонь так, как будто собираются зачерпнуть в нее воды, и подносят руку ко рту. В результате джунгли оглашает чмоканье, по звуку напоминающее поцелуи.

Сначала биологи предположили, что этими звуками орангутанги шлют дружеские приветствия своим партнерам. Однако дальнейшие исследования показали, что это не так. Авторы статьи записали чмоканье орангутангов и создали на компьютере акустическую модель, показывающую, каким был бы звук, если бы обезьяны не прикладывали ладонь к губам.

Выяснилось, что руки обезьян выступают как звукоусилитель, позволяя сигналам распространяться на более длинные дистанции. Кроме того, прикладывание рук делает звук более низким, и в чмоканье появляются нотки, свойственные крупным животным. Следовательно, чмоканье создает преувеличенные представления о габаритах обезьян.

Из этого биологи сделали вывод, что «воздушные поцелуи» выполняют защитную функцию – заслышав их, леопарды боятся подходить к источнику звука. Как отмечают авторы статьи, среди животных неизвестны случаи, когда бы конечности произвольно использовались для звукоусиления. Скорее всего, у орангутангов это поведение не является врожденным, так что молодые особи учатся «чмокать» у старших.

Источник: infox.ru

Ученые оценили аэродинамические качества семян различной формы, принадлежавших древнему хвойному растению. Выяснилось, что лучше всего из них летали семена с одной лопастью – именно к такой конструкции в ходе эволюции пришли разные группы хвойных и покрытосеменных растений.

Семена вертолётики пермского периодаОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского университета в Беркли, опубликованной в журнале Paleobiology.

Как известно, семена елки или сосны, когда они выпадают из шишки, начинают вращаться, подобно миниатюрному вертолету. Это позволяет семенам провести больше времени в воздухе, что, в свою очередь, увеличивает их шансы упасть на свободный участок леса и успешно прорасти.

В наши дни все семена-«вертолектики» устроены одинаково и имеют одну лопасть. Однако на первых этапах эволюции хвойных встречались семена разной конструкции. Например, в пермских отложениях на территории штата Техас найдено множество семян хвойного Manifera talaris сразу трех типов строения.

80% семян этого растения, произраставшего около 270 млн лет назад, несли вторую маленькую лопасть, 13% обладали двумя симметричными лопастями, а еще 7% были снабжены лишь одной лопастью, подобно хвойным в наши дни. Авторы статьи изготовили модели всех этих семян из пластика и бумаги и оценили их аэродинамические качества.

Выяснилось, что семена с одной лопастью крутились в воздухе примерно в 2 раза дольше, чем семена иной конструкции. Более того, примерно половина двулопастных семян, вместо того, чтобы вращаться, сразу падала на землю, тогда как среди однолопастных семян количество неудачливых летунов не превышало 10%.

Ученые показали, что с увеличением массы семени конструкция с одной лопастью приобретает еще больше преимуществ. Поэтому неудивительно, что хвойные в ходе длительной эволюции сделали выбор в пользу именно таких семян. Тем более что поначалу, в палеозое, еще не было животных, которые бы занимались распространением семян – растения могли полагаться только на ветер.

Источник: infox.ru

Осоед хохлатый, осоед восточный (лат. Aquila heliaca)

Осоед хохлатый, осоед восточный (лат. Aquila heliaca), фото википедия

Голос  Хохлатого осоеда, восточного осоеда

Орёл-могильник, или могильник (лат. Aquila heliaca)

Могильник, или орёл-могильник (лат. Aquila heliaca), фото википедия

Голос  Орла-могильника, могильника

Могильник, или орёл-могильник (лат. Aquila heliaca)

Могильник, или орёл-могильник (лат. Aquila heliaca), фото википедия

Голос  Орла-могильника, могильника

Фунгологи проследили за жизнью одного вида светящихся грибов в лесах Бразилии и пришли к выводу, что они сияют по ночам не просто так, а ради привлечения внимания насекомых, помогающих им распространять споры, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Цветы какао (Neonothopanus gardneri)"Грибы играют важную роль в жизни экосистем. Без них целлюлоза оставалась бы в своей первозданной форме, что кардинальным образом изменило бы круговорот углерода в природе. Я даже готов сказать, что само существование жизни на Земле зависит от грибов. Наше исследование помогло нам понять, как они распространяются", — пояснил Кассиус Стевани (Cassius Stevani) из университета Сан-Паулу (Бразилия).

Стевани и его коллеги выяснили, что грибы светятся по ночам ради привлечения насекомых-разносчиков их спор, в ходе любопытного эксперимента, который они проводили в штате Пиауи, где растет знаменитый бразильский Лес Какао. У деревьев и на поверхности самих растений в этом лесу часто встречаются светящиеся грибы Neonothopanus gardneri, которые местные жители называют "цветами какао" из-за их необычной формы и белого цвета.

Эти грибы, открытые еще в середине 19 века известным британским ботаником Джорджем Гарднером, являются самыми большими и яркими грибами-"светильниками" на Земле. Авторы статьи попытались выяснить, зачем они тратят такое количество ресурсов на выработку флуоресцирующих молекул.

Для этого биологи проанализировали механизм выработки излучения и изготовили несколько муляжей грибов, на примере которых они проверили, привлекает ли свечение грибоядных насекомых или других существ. Ради ответа на этот вопрос ученые вставили в часть муляжей зеленые светодиоды, которые имитировали свечение настоящих грибов, и помазали их клеем.

Как показали эти эксперименты, грибы светятся не постоянно, а только ночью, отключая "светильник" по сигналу биологических часов. Это говорит о том, что свечение не является побочным продуктом каких-то химических реакций внутри плодового тела, а вырабатывается "цветами какао" ради решения какой-то специфической задачи.

Судя по огромному числу налипших на муляжи насекомых самых разных видов, этой задачей, скорее всего, является рассеивание спор по лесу: яркий свет гриба привлекает беспозвоночных и они уносят его споры после столкновения с плодовым телом или его поедания.

В пользу этого говорит то, что у Neonothopanus gardneri мало других вариантов для "аннексии" новых территорий — ветер крайне редко проникает в нижние ярусы леса, а большое количество растительности в тропиках делает грибы малозаметными для животных днем. Таким образом, свечение помогает этим грибам и другим "светильникам" удерживать свою территорию и распространяться по лесу, заключают ученые.

Источник: РИА Новости 

Биологи выяснили, как могли хватать добычу на суше предки четвероногих организмов, когда они только покинули водную стихию. Реконструировать повадки первых сухопутных позвоночных помогли наблюдения за илистыми прыгунами.

Илистый прыгунОб этом говорится в статье бельгийских ученых из Университета Антверпена, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Как известно, рыбы захватывают добычу, засасывая ее в рот с потоком воды, которая затем выбрасывается наружу. Наземные же позвоночные «изобрели» для этой цели язык – он не только во многих случаях участвует в захвате пищи, но и, когда пища оказывается во рту, помогает направить ее в глотку.

Долгое время оставалось непонятным, как питались предки четвероногих, которые впервые очутились на суше и при этом еще не имели языка. Авторы статьи попытались ответить на этот вопрос, наблюдая за илистыми прыгунами (Channallabes apus). Эти тропические рыбы нередко выползают на берег, поедая там мелких членистоногих.

В лабораторных условиях ученые сняли на высокоскоростную видеокамеру нескольких илистых прыгунов, ползающих по влажному стеклу. Выяснилось, что перед тем, как выбраться из аквариума, эти существа набирают в рот немного воды. Завидев добычу (например, рачка), илистые прыгуны приближают к ней голову, выпускают изо рта порцию воды, а затем быстро засасывают обратно. В результате пища оказывается у них во рту.

Кроме того, ученые показали, что илистые прыгуны «булькают» во рту таким образом, что добыча отправляется им в глотку. При этом кость гиоид (элемент скелета головы) движется у этих рыб так же, как и у тритонов во время глотания, у которых имеется настоящий язык. По словам авторов, у илистых прыгунов вода играет роль «гидродинамического языка». Возможно, у первых позвоночных, осваивавших сушу, наблюдалось что-то подобное.

Напомним, недавно 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.

Источник: infox.ru