В Марокко найдено существо причудливого облика, жившее в раннем палеозое. Оно было крупным фильтратором, подобно китам, имело вытянутое тело, как у кальмара, и обладало членистыми конечностями.

Aegirocassis benmoulaeОписание находки, подготовленное американскими специалистами из Йельского университета, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.

Фрагменты вымершего животного, жившего около 480 миллионов лет назад, в начале ордовикского периода, были переданы авторам работы марокканскими охотниками за окаменелостями. Отпечатки представляют собой сегменты тела и придатки 13 различных особей.

Когда исследователи соединили их воедино, они поняли, что перед ними – крупный морской организм, промышлявший фильтрацией планктона. В этом ему помогали парные членистые конечности, располагавшиеся рядом со ртом. От каждого их членика отходила длинная дуга, усеянная густой щеткой из щетинок сантиметровой длины.

Все сегменты тела этого организма, получившего название Aegirocassis benmoulae, несли с каждой сторону по брюшному и спинному плоскому придатку – внешне они напоминали плавники. A. benmoulae является родичем более древних аномалокарисов, знаменитых хищников кембрийского периода. Интересно, что в прошлом году в Гренландии был обнаружен аномалокарис-фльтратор, но по размерам он существенно уступает A. benmoulae.

Как подчеркивают ученые, двухметровый A. benmoulae был одним из крупнейших членистоногих своего времени. По размерам с ним могли сравниться лишь некоторые ракоскорпионы из семейства Pterygotidae – напомним, недавно другая группа палеонтологов изучила их зрение.

Источник: infox.ru

Ученые предложили конкретную точку, с которой можно отсчитывать начало антропоцена, эпохи, когда человек сделался новой силой природы. Этой точкой стал 1610 года, когда началось активное освоение Нового света.

К такому выводу пришли британские геологи из Университетского колледжа Лондона, чья статья опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Идеи о том, что Земля вступила в принципиально новую «эпоху человека» (антропоцен), когда цивилизация стала оказывать глобальное влияние на планетарные процессы, была высказана еще в середине XIX века. Одним из ее популяризаторов был советский ученый Владимир Вернадский, изобретатель понятия «ноосфера».

Однако ученые до сих пор спорят о том, с какого момента отсчитывать антропоцен. Дело в том, что в современной геологии границы каждого стратиграфического подразделения должны быть отмечены так называемым «золотым гвоздем» (GSSP). Каждый «золотой гвоздь» обозначает конкретный момент времени, когда на Земле произошли глобальные изменения, прослеживаемые на разных континентах – например, вымирание каких-то видов, сопряженное с резким колебанием доли тех или иных изотопов.

Например, начало голоцена (большинство геологов считает, что он длиться до сих пор) отсчитывается от резкого колебания доли дейтерия в льдах Гренландии, связанного с потеплением климата. Авторы статьи попытались найти место для «золотого гвоздя», который бы отделил антропоцен от голоцена. Для этого они проанализировали геологическую историю Земли за последние несколько столетий.

Антропоцен начался с истребления индейцев

Выяснилось, что наиболее резкое глобальное изменение, связанное с деятельностью человека, произошло в районе 1610 года. Тогда содержание СО₂ в атмосфере, судя по антарктическим льдам, упало с 10 до 7 ppm (миллионных долей). Этот процесс начался в 1570 году и связан с уничтожением многомиллионных цивилизаций в Новом свете. Из-за гибели индейцев их сельскохозяйственные угодья пришли в запустение, и на их месте выросли леса, забрав часть углекислого газа из атмосферы.

Кроме того, в морских отложениях Европы в начале XVII века впервые появляется пыльца кукурузы, завезенной из Южной Америки. Это событие указывает на не имевший аналогов ранее процесс мгновенного переноса многих биологических видов с континента на континент из-за деятельности человека.

В то же время, по словам авторов статьи, ни ядерные испытания в 1960-х, ни индустриальная революция в конце XVIII века, с которых некоторые предлагают отсчитывать антропоцен, не имели столь выраженного эффекта. Например, рост CO₂ в атмосфере, связанный с развитием индустрии, происходил очень плавно, так что никакой отчетливой границы по этому процессу провести нельзя.

Как отмечают исследователи, финальное решение о том, надо ли признать антропоцен в качестве отдельной эпохи, остается за Международной стратиграфической комиссией.

Источник: infox.ru

Ученые выявили в коже хамелеонов уникальную структуру из нанокристаллов, которая позволяет им быстро менять окраску и одновременно защищает от избытка солнечного света.

ХамелеонОб этом говорится в статье швейцарских специалистов из Университета Женевы, опубликованной в журнале Nature Communications.

Хамелеоны известны благодаря своему умению менять окраску в зависимости от цвета окружающих предметов и собственного эмоционального состояния. Особенно быстро это делают хамелеоны-пантеры Furcifer pardalis, живущие на Мадагаскаре. Когда эти ящерицы встречаются с соперниками или же с самками, зеленые полосы на их теле буквально за пару минут становятся оранжевыми, а голубые - красноватыми.

Изучив под микроскопом кожу пяти этих созданий мужского пола, а также нескольких самок и неполовозрелых особей, ученые обнаружили в ней два слоя иридофоров, поверхностный и внутренний. Иридофорами называются пигментные клетки, несущие гуаниновые нанокристаллы.

Выяснилось, что такие нанокристаллы в иридофорах из поверхностного слоя организованы в специальные решетки. Когда хамелеон возбуждается, расстояние между узлами решеток увеличивается, в результате чего зеленые и голубые участки кожи начинают казаться оранжевыми и красными. Влияя на решетку из кристаллов с помощью осмотического давления, ученые смогли добиться соответствующих изменений в окраске в ходе опытов с изолированными участками кожи.

Иридиофоры же из внутреннего слоя несут хаотично расположенные кристаллы. Они не могут изменять расстояние друг относительно друга, но зато на 45% снижают количество солнечной радиации, проникающей под кожу. Это особенно актуально для регионов с жарким климатом, таких как Мадагаскар. Интересно, что внутренний слой иридофоров есть у всех хамелеонов, а вот внешний развит только у половозрелых самцов.

Как отмечают исследователи, наличие иридиофоров характерно для многих видов ящериц, но только у богомолов они организованы в два слоя. Следовательно, это еще одна их уникальная эволюционная модификация, наряду с независимо двигающимися глазами и зигодактилической конечностью с двумя парами пальцев, которые смотрят в противоположные стороны.

Клеточный механизм, который позволяет хамелеонам двигать нанокристаллами в иридиофорах, пока остается неизвестным.

Источник: infox.ru

В морях и океанах Земли обитает 228 тыс. 450 видов различных живых организмов.

Недавно открытый в Эквадоре новый вид лягуек К такому выводу пришел международный коллектив ученых, занимающихся составлением так называемого Всемирного реестра морских биологических видов путем сравнительного анализа и консолидации соответствующих баз данных, имеющихся в разных странах.

 Как объявили в США представители этого исследования, в котором принимают участие в том числе ученые из России, было установлено, что 190 тыс. 400 именований доселе известных видов представляют собой, судя по всем имеющимся данным, различные названия одних и тех же морских живых организмов.

 Абсолютным рекордсменом в этой категории стал морской слизень Littorina saxatilis, у которого специалисты насчитали в общей сложности 113 имен. Таким образом, прежний каталог морских живых организмов, насчитывавший почти 419 тыс. позиций, эксперты в результате проделанной ими работы, которая была начата восемь лет тому назад, сократили на 45%.

Почти 195 тыс. видов (86%) оставшегося списка - это морские животные. Среди них - более 18 тыс. видов рыб, более 1,8 тыс. видов морских звезд, 816 видов головоногих, 93 вида китов и дельфинов и 8,9 тыс. двустворчатых моллюсков. Остальное - это различные виды водорослей и других растений, бактерий, вирусов, грибов и одноклеточных организмов.

Участники проекта, базирующегося в Морском институте Фландрии в бельгийском Остенде, полагают, что работа по классификации и систематизации уже известных науке видов морских живых организмов "практически завершена".

Тем не менее, выявление новых обитателей мирового океана продолжается. За один только прошлый год был открыт еще 1451 вид живых организмов. Согласно оценкам участников проекта, в лабораториях в процессе описания находится еще 10 тыс. или даже более таких новых видов.

Между тем от 500 тыс. до 2 млн морских разновидностей живых организмов все еще ждут своего открытия, прогнозируют ученые. С их точки зрения, на эти исследование уйдет по меньшей мере 360 лет. Однако из-за глобального потепления, загрязнения окружающей среды и окисления океанов многие виды этих неизвестных человеку живых существ, видимо, исчезнут еще до того, как ученые их опишут, предупреждают эксперты.

Как рассказали корр.ТАСС участники проекта, Россию в нем представляют Институт проблем экологии и эволюции имени А. Северцова РАН, Институт океанологии имени П. Ширшова РАН, Зоологический институт РАН, МГУ и Санкт-Петербургский государственный университет.

Источник: ТАСС

Ученые из The Scripps Research Institute смогли изучить всю структуру динеинового комплекса, выполняющего ряд важнейших функций внутри клеток, в частности, преобразование химической энергии в механическую и перемещение грузов между клетками. Сообщение об этом опубликовано в Nature Structural & Molecular Biology.

Динеиновый комплексДинеины — моторные белки, перемещающиеся по микротрубочкам цитоскелета, трансформирующие химическую энергию в механическую, переносящие грузы между клетками и выполняющие ряд других важных для существования клеток функций. При этом нарушения в работе динеинового комплекса, судя по всему, связаны с такими болезнями, как Паркинсон, Альцгеймер и Хантингтон.

При этом до последнего времени подробно изучить работу динеинового комплекса не удавалось, так как его объем очень велик, а структура крайне сложна. В результате ученые до последнего времени довольствовались исследованием отдельных отрезков комплекса.

Теперь же исследователи сначала создали в лаборатории отдельные белки динеинов и второй части комплекса — динактинов. Затем с помощью электронной микроскопии они смогли сделать двухмерные изображения белков, которые уже содержали огромную, до этого не известную информацию об их структуре. Но и это еще не все. После этого было не только получено изображение белков, но и зафиксировано их взаимодействие и перемещение по микротрубочкам.

В результате было создано трехмерное изображение всей динеиновой структуры, что даст ученым новую и крайне важную информацию.

Истчоник: Научная Россия

Палеонтологи обнаружили в Китае древнейшую губку. Несмотря на небольшие размеры, экземпляр отличаются превосходной сохранностью.

Eocyathispongia qianiaОписание находки, сделанной китайскими учеными из Нанкинского института геологии и палеонтологии, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Считается, что одним из важнейших событий в истории жизни было эволюционное расхождение между губками и настоящими многоклеточными с дифференцированными тканями. Ученые предполагали, что оно произошло еще до кембрийского периода (540-480 млн лет назад), во время которого в осадочных породах появились все основные типы живых существ.

Как рассказал Цзунцзюнь Инь, последний общий предок губок и настоящих многоклеточных, к которым относятся все остальные более развитые животные, включая медуз и червей, существовал около 750 млн лет назад в докембрийскую эпоху. Соответственно, древняя губка, которая имеет возраст 600 млн лет и была найдена в так называемой формации Доушаньто на юге Китая, вероятно, представляет что-то вроде общего предка всех губок или, по крайней мере, образец одной из самых ранних губок. Однако, чтобы понять какое место займет находка в классификации губок, нужны дополнительные исследования. 

Несмотря на ее солидный возраст и крошечные размеры (1,2х1,1 миллиметр), на окаменелости можно разглядеть мельчайшие детали клеточного строения - достаточно сфотографировать ее с помощью сканирующего микроскопа.

Губка, получившая название Eocyathispongia qiania, состоит из трех полых трубочек, соединенных общих основанием. Снаружи она покрыта аналогами пинакоцитов (так называются покровные клетки современных губок), между которыми располагаются крошечные поры. Во внутреннем слое E. qiania ученым удалось разглядеть аналог воротничковых жгутиковых клеток, которыми современные губки создают ток воды, помогающий фильтрации.

Экземпляр, чей объем равен всего 2-3 кубическим миллиметрам, сложен сотнями тысяч клеток. Пока ученые не смогли найти в этих же слоях, относящихся к началу эдиакарского периода, хотя бы еще одну такую «крошку».

Напомним, в прошлом году биологи впервые за последние полвека обнаружили организмов, относящихся к ранее неизвестному типу живых существ. Не исключено, что они являются живыми ископаемыми, чьи родичи существовали на Земле более 550 миллионов лет назад.

Источник: infox.ru

Международная группа нейрофизиологов впервые смогла "перепрограммировать" мозг спящего грызуна таким образом, что у него сформировалась целая цепочка ложных воспоминаний и ассоциаций, что в перспективе может помочь бороться с целым букетом психических расстройств и наркоманией, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.

Феномен так называемой "перезаписи" памяти вызывает сегодня большой интерес среди наркологов и нейрофизиологов. Первые пытаются приспособить эту особенность человеческой и животной памяти для излечения психологической зависимости от наркотиков, вторые — изучают механизмы формирования и закрепления воспоминаний.

На сегодня больших успехов в этих областях так и не было достигнуто, так как часть приемов, работающих на животных, практически не действует на наркоманов. По этой причине многие нейрофизиологи считают, что "точечная" перезапись или вставка памяти в принципе не возможна в том случае, если речь идет о мозге человека или даже других животных.

Как заявляют авторы статьи, Карим Беншанан (Karim Benchenane) из Сорбонны (Франция) и его коллеги, на самом деле это далеко не так. По их словам, проблема заключалась в том, что все подобные эксперименты проводились на бодрствующих, а не спящих животных.

Дело в том, что память человека, мышей, обезьян и других млекопитающих консолидируется и обновляется в основном во время сна. Когда мы засыпаем, центр памяти в нашем мозге, так называемый гиппокамп, начинает циклически перерабатывать те воспоминания и впечатления, которые его обладатель пережил за день, формируя глубокие воспоминания.

Руководствуясь этой идеей, группа Беншанана проследила за активностью гиппокампа мышей во время сна и попыталась понять, как можно или перезаписать отдельные эпизоды в памяти, или же добавить несуществующие воспоминания в этот цикл.

Плодом этих усилий стал специальный компьютерный алгоритм, который позволял ученым связывать воспоминания о тех местах, которые посещал грызун, и о чем он вспоминал во сне с каким-то конкретным ощущением — болью, удовольствием, страхом и так далее. Ученые заведомо знали, о каком месте идет речь, так как они следили за активностью "центра навигации" в мозге грызуна во время бодрствования.
Используя эту программу, Беншанан и его коллеги "записали" в мозг мышей воспоминания об удовольствии, которое они якобы получали, когда посещали определенный уголок клетки, где они жили. Как показал эксперимент, эта операция завершалась полным успехом только в том случае, если ученые перезаписывали память у спящих, а не бодрствующих мышей.

По словам нейрофизиологов,  грызуны предпочитали проводить большую часть времени в той части клетки, на которую их "программировали" ученые во время сна. Через некоторое время, не получив "обещанного" удовольствия, мыши начинали избегать этой точки и постепенно забывали ложную ассоциацию.

Как считают авторы статьи, успешное завершение этого опыта открывает дорогу для экспериментов с точечными манипуляциями памятью и среди людей. Учитывая негативный опыт их коллег, Беншанан и его коллеги пока не уверены, будет ли работать подобная методика на человеке, учитывая дополнительные сложности в виде трансплантации электродов и возможные этические проблемы.

Источник: РИА Новости

Британские ученые впервые получили фотографии и замедленные видеозаписи того, как прыгают молодые богомолы, что помогло им раскрыть невероятную скорость, точность и просчитанность их пируэтов, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Прыжок богомола"Этот подвиг подобен тому, если бы фигурист, вращающийся с такой же скоростью, с которой кувыркались эти богомолы, мог внезапно остановиться в строго заданном направлении. Поддерживать стабильность тела в воздухе крайне тяжело, особенно если вы двигаетесь со столь высокой скоростью и не обладаете крыльями. Тем не менее, богомолы умеют быстро двигаться, управлять положением тела во время прыжка таким образом, что вектор их движения направлен на жертву, и совершать все это меньше чем за 100 миллисекунд", — объясняет Малкольм Бэрроуз (Malcolm Burrows) из Кембриджского университета (Великобритания).

Бэрроуз и его коллега Грегори Саттон (Gregory Sutton) из Бристольского университета наблюдали за жизнью обычных богомолов (Stagmomantis theophila), которых можно легко встретить в лесах и полях в Соединенных Штатах и в других странах Западного полушария планеты.

Как признаются сами Бэрроуз и Саттон, они начали изучать богомолов совершенно случайно — эти насекомые попали в их лабораторию после шоу, устроенного любителями насекомых, где их и приобрели авторы статьи. Через некоторое время богомолы начали размножаться, и необычно быстрые прыжки бескрылых молодых особей привлекли внимание ученых.

"Мы не могли заставить их прыгать в сторону от опасных и угрожающих предметов, из-за чего мы пошли от противного – мы предложили им приманку, в сторону которой они прыгали чрезвычайно точно и достаточно постоянно", — добавляет Саттон.

По его словам, в общей сложности им удалось заснять на видео и проанализировать почти четыре сотни прыжков богомолов, пытавшихся съесть "добычу" в виде тонкого стержня из черного пластика.

Рассматривая прыжки насекомых в покадровом режиме, британские биологи заметили нечто необычное – во время прыжка насекомое активно пыталось управлять своим полетом в воздухе, избирательно вращая и двигая ногами, брюшком и другими частями тела, меняя его аэродинамику.

Это одновременно помогало богомолу поддерживать стабильность тела во время прыжка и корректировать направление движения, благодаря чему насекомое практически безошибочно приземлялось в той точке, где находилась его жертва. Пока ученые не знают, как нервная система богомола может столь быстро реагировать на изменения в положении тела и корректировать курс, и планируют это изучить в ходе последующих экспериментов с участием нейрофизиологов.

По мнению Бэрроуза и Саттона, данные, собранные в ходе таких экспериментов, помогут инженерам и робототехникам воспользоваться тем опытом, который богомолы приобрели в ходе миллионов лет эволюции, для создания молниеносно прыгающих четвероногих роботов.

Американские ученые опровергли сложившееся мнение о взаимосвязи морфологического разнообразия и экологической диверсификации живых существ. По новым данным исследователей Стэнфордского университета, не существует линейной зависимости между количеством жизненных форм и ассортиментом доступных для существования их обладателей экологических ниш.

Обитатели кембрия Как известно, все разнообразие современных морских животных сводится к девяти первоначальным планам строения тела, впервые появившимся еще во времена кембрийского взрыва, около 550 млн лет назад. Подобно тому, как гениальных художник творит множество шедевров, используя довольно ограниченный арсенал изобразительных средств, так и природа заполнила самые разные экологические ниши лишь малым числом жизненных форм. Правда, на это ей потребовалось много миллионов лет.

 Согласно распространенному сегодня в науке подходу, практически мгновенное по геологическим меркам появление в кембрийском периоде всех современных планов строения тела животных сопровождалось столь же стремительной экспансией жизни в самые разные экологические ниши. Поспорить с этой позицией решила группа ученых под руководством Джонатата Пэйна, палеобиолога Стэнфордского университета. Недавно он вместе с коллегами эмпирически подтвердил закон Копа (Cope's rule), остававшийся сомнительным на протяжении сотни лет, и вот теперь готов бросить вызов более молодому корифею – Стивену Гулду (Stephen J. Gould) и его концепции кембрийского взрыва.

 "Окаменелости обеспечивают нам четкое доказательство того, что основные планы строения тела, имеющиеся у морских животных сегодня, сложились примерно 542 млн лет назад, и почти все последующие новые виды являются просто вариациями на эти темы, – заявил Пэйн. – Однако обусловленные этими планами строения экологические способности драматически менялись, и животным потребовалось гораздо больше времени, чтобы достичь современного экологического разнообразия".

 Изучив более 18 000 родов, команда исследователей пришла к выводу, что функциональное разнообразие морских животных развивалось на протяжении очень долгого времени. Прежде исследований на аналогичную тематику не производилось.

 "Наши результаты очень ясно показывают, что в отличие от основных планов тела, экологические функции животных не появляются в начале кембрийского взрыва вообще. Скорее, наоборот, – пояснил ведущий автор исследования, сотрудник лаборатории Пэйна Мэтью Кноп. – Мы показываем, что все 542 млн лет морские животные следовали "модели позднего заполнения", чтобы прийти к нынешнему экологическому разнообразию. Мир, который мы видим сегодня, действительно создавался эволюцией на протяжении очень долгого времени".

 Еще одним важным выводом исследования стало понимание, что вскоре после двух крупнейших массовых вымираний – в конце пермского и в конце мелового периодов – экологическое разнообразие животных не только очень быстро восстанавливалось до прежнего уровня, но и выходило далеко за его пределы. "Похоже, после этих вымираний оказывались потеряны ранее доминирующие группы, что открывало самые широкие экологические перспективы для тех, кто выжил", – отметил Пэйн.

Источник: PaleoNews

Лауреат Премии Правительства Москвы молодым ученым - старший научный сотрудник Института микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН Максим Муравьев - разработал уникальную технологию по извлечению золота и цветных металлов из отходов горно-металлургического производства при помощи бактерий. Проект решает сразу три задачи: повышение уровня добычи полезных ископаемых, совершенствование процесса утилизации отходов, а также защиты окружающей среды.

Заказчиком соответствующего исследования выступила Уральская горно-металлургическая компания (УГМК), которая серьезно озаботилась вопросом переработки отходов металлургического производства и поставила задачу обеспечить безопасное для окружающей среды, низкозатратное, но при этом эффективное извлечение остатков цветных и благородных металлов. При этом уменьшить выделение токсичных тяжелых металлов в почву и грунтовые воды. Задача осложнялась тем, что силикаты, образующиеся после плавки руды, являются легкорастворимыми и при их обработке образуется гелеобразные соединения, что делает бессмысленными все попытки фильтрования и разделения фракций. Однако коллектив под управлением Муравьева смог найти способ, предотвращающий образование гелей: при использовании окислителя, полученного с помощью специальных микробов, можно воспрепятствовать образованию силикатного геля из шлаков.

Сам по себе процесс добычи меди достаточно прост. После измельчения медной руды начинается процесс ее обогащения. Если в руде содержится, например, 0,5% меди, то нужно довести ее содержание в концентрате примерно до 40%. После этой процедуры образуется огромное количество отходов, - которые больше не содержат легкоизвлекаемого ценного компонента и складируются в отвалы. Однако с точки зрения рационального природопользования эти отходы являются потенциальными источниками для извлечения остаточного сырья. Московский ученый Максим Муравьев описал возможность применения для этого специальных бактерий.

Сейчас, помимо УГМК, Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского тесно сотрудничает еще с несколькими крупными российскими предприятиями. В частности, проводятся исследования по извлечению золота с помощью микробов из богатой руды. Также налажено сотрудничество с Навоийским горно-металлургическим комбинатом в Узбекистане, извлекающим золото из руд месторождений Кокпатасс и Даугызтау.

Начальным поводом для работы с отходами послужило скопление большого количества отходов за десятки лет горно-металлургического производства. Они занимают гигантские территории и являются чрезвычайно токсичными для окружающей среды. Медь и цинк – это тяжелые металлы, которые нарушают

биохимические процессы в живых организмах, что ведет к гибели всего живого вокруг, поэтому на месте отвалов, намного километров по периметру, образуется зона отчуждения. А с получением новой технологии эти отходы автоматически превращаются в сырье, из которого проще и дешевле извлекать цветные и ценные металлы.

«Результаты исследований московских ученых находят применение во многих отраслях экономики и используются для решения самых разных задач. Поэтому неудивительно, что одна из разработок востребована на Урале и даже за пределами страны», - отметил руководитель Департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы Олег Бочаров. 

С подробной информацией о Премии Правительства Москвы молодым ученым, а также работами победителей можно ознакомиться на сайтах dnpp.mos.ru и молодыеученые.рф

ГБУ г. Москвы «Центр инновационного развития» при Департаменте науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы