Необычные наросты на зубах горгонопсов, "саблезубых" звероящеров, указывают на то, что наши предки и их ближайшие родичи страдали от рака уже как минимум 255 миллионов лет назад, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале JAMA Oncology.

Горгонопсы"До этого момента, самым древним примером развития опухоли в теле млекопитающего были останки, окаменевшие около миллиона лет назад. Данная группа ученых открыла пример развития рака в предках млекопитающих, живших на Земле 255 миллионов лет назад. Это указывает на то, что рак не является относительно "новой" вещью для животных", — прокомментировала открытие Джуди Ског (Judy Skog) из Национального научного фонда США.

Как рассказывает Меган Уитни (Megan Whitney) из университета Вашингтона в Сиэтле (США), она совершила это открытие случайно, пытаясь понять, как возникли зубы современных млекопитающих и обдали ли наши ближайшие родичи – так называемые синапсиды, или звероящеры, похожим жевательным аппаратом.

Одонтома, найденная в зубах звероящераДля этого Уитни и ее коллеги собрали несколько хорошо сохранившихся черепов так называемых горгонопсов, саблезубых звероящеров, больше всего похожих на млекопитающих, и изучили структуру их зубов и то, как они крепились к черепу.

То, как зубы соединяются с челюстями, как объясняют ученые, является одной из черт, отличающих рептилий и млекопитающих. Зубы динозавров и современных ящериц напрямую срастаются с челюстью, образуя единое целое. Наши зубы, как знает любой человек, крепятся к челюстям при помощи корней и специальной соединительной ткани, удерживающей зубы внутри десен.

Пытаясь понять, были ли ближе саблезубые звероящеры к нам или к динозаврам, ученые разрезали одну челюсть горгонопса на множество мелких срезов, и изучили структуру каждого из таких "листов" костной ткани. Анализируя корни саблезубых клыков древнего хищника, Уитни заметила нечто необычное – набор из своеобразных костяных "пузырьков" неправильной формы.

Когда ученые взглянули на них через микроскоп, они обнаружили, что эти пузырьки напоминают по своей структуре микроскопические зубы, состоящие из нескольких слоев эмали, дентина, пульпы и прочих тканей, которые можно найти в нормальных зубах.

Изначально палеонтологи не знали, что представляют собой подобные "нано-зубы", однако потом они нашли похожие фотографии, которые раскрыли секрет этих загадочных структур – они оказались так называемыми одонтомами, доброкачественными опухолями зубной ткани. Подобные образования нередко возникают в десенной ткани человека и вырастают на его зубах, обычно не мешая нормальной работе зубов и не вызывая болезненных ощущений.

По всей видимости, такими же проблемами страдали и звероящеры, жившие на Земле в конце Пермского периода, около 255 миллионов лет назад. Похоже, что рак и другие формы опухолей сопровождали многоклеточную жизнь и наших предков фактически с момента их появления на свете, заключают авторы статьи.

Источник: РИА Новости

Антропологи показали, что неандертальцы могли исчезнуть из-за болезней, которыми их заразили представители Homo sapiens, пришедшие из Африки в Европу. Некоторые из них передавались половым путем.

К такому выводу пришли британские специалисты из Кембриджского университета, чья статья опубликована в журнале American Journal of Physical Anthropology.

В последнее время появляется всё больше свидетельств, доказывающих, что сексуальные контакты между нашими предками и неандертальцами были не таким уж редким явлением. Например, недавно американцы продемонстрировали, что от неандертальцев европейцы унаследовали повышенную свертываемость крови и многие другие особенности.

Отталкиваясь от этого факта, авторы статьи предложили новую теорию вымирания неандертальцев. По их словам, из-за секса с пришельцами из Африки неандертальцы могли заразиться герпесом второго типа, к которому они не имели иммунитета.

«Вирус герпеса передается половым путем и через слюну. Раз неандертальцы скрещивались с людьми, так что мы несем 2-5% неандертальской ДНК, можно предположить, что люди и неандертальцы обменивались инфекциями через жидкости тела», -- пояснила Шарлота Хоулдкрофт, соавтор статьи.

Кроме того, наши предки могли наградить неандертальцев бактерией Helicobacter pylori, которая вызывает язву желудка. По расчетам ученых, Homo sapiens впервые был инфицирован этой бактерией 88-116 тысяч лет назад в Африке. Затем примерно 52 тысячи лет назад люди занесли болезнь в Европу – и уже спустя 10-12 тысяч лет неандертальцы вымерли.

Впрочем, как отмечают ученые, неандертальцы жили маленькими изолированными группами по 15-30 человек. Поэтому эпидемия не могла распространяться среди них с высокой скоростью, как это случилось с индейцами Южной Америки после прибытия европейцев. Скорее, заражение происходило многократно, а не имело какой-то один источник.

Тем не менее, новые болезни, которыми наши предки награждали неандертальцев при встрече, сказывались на их способности конкурировать с пришельцами.

Источник: infox.ru

Энтомологи впервые установили, что муравьи, подобно людям, начинают прием лекарств в случае болезни. Этот феномен наблюдается, когда муравьев заражает грибок.

Об этом говорится в статье финских ученых из университета Хельсинки, опубликованной в журнале Evolution.

Как известно, в дополнение к врожденному физиологическому ответу на заболевания люди и некоторые млекопитающие начинают принимать лекарства. Прием лекарств не всегда можно отличить от простой перемены диеты. Однако в тех случаях, когда потребляемая субстанция очевидно вредна в здоровом состоянии, она практически наверняка является лекарством.

Руководствуясь этим критерием, авторы статьи показали, что толк в лекарственных препаратах понимают и муравьи. В ходе эксперимента они кормили бурых лесных муравьев (Formica fusca) сиропом, содержащим перекись водорода. Во время проникновения паразитов организм начинает вырабатывать больше этого вещества, чтобы остановить их размножение, хотя сама по себе перекись водорода разрушительно влияет на внутренние органы.

Сначала исследователи показали, что в нормальных условиях муравьи всегда выбирают сироп, в котором нет перекиси водорода. Если же здоровых муравьев кормить таким сиропом принудительно, то смертность среди них значительно повышается.

Затем ученые заражали муравьев патогенным грибом Beauveria bassiana и вновь предлагали им выбрать между сиропом с перекисью и обычной пищей. На этот раз большинство муравьев прикладывалось к перекиси водорода, причем смертность среди них была на 20% ниже по сравнению с зараженными муравьями, лишенными доступа к этому «лекарству».

«Для нас было удивлением узнать, что у муравьев имеются представления о здоровье и о том, как поправлять его с помощью медицинских препаратов», -- пояснил Ник Бос, соавтор статьи.

Источник: infox.ru

Считается, что ожирение, диабет, сердечно-сосудистые болезни приобрели характер эпидемии из-за того образа жизни, который подарил нам научно-технический прогресс. С одной стороны, благодаря НТР мы стали жить дольше, а потому некоторые болезни получили возможность проявиться: раньше индивидуум просто умирал от той или иной инфекции, прежде чем с ним мог приключиться какой-нибудь остеопороз. С другой стороны, наше тело попросту не готово к новым условиям: приученные эволюцией к большой физической нагрузке и питанию растительной волокнистой пищей, мы оказались не приспособлены к малоактивному образу жизни и обилию легко усваиваемых углеводов. 

Эволюция человекаОб этом в своей книге «История тела человека» пишет Дэниэл Либерман, биолог-эволюционист из Гарвардского университета (США). Труд, впрочем, посвящён более общим вопросам: автор рассматривает главные перемены, которые происходили с нашим телом в течение эволюции. Таких перемен г-н Либерман насчитывает семь, из которых первые пять можно отнести на счёт, так сказать, естественной эволюции, а последние две произошли благодаря социально-культурным факторам. 

Наверное, легко догадаться, что первой глобальной переменой с нашими предками стало то, что они встали на две ноги. Считается, что это умение распространилось среди ардипитеков, живших 5,9 млн лет назад в Африке; сейчас ардипитеков называют, несмотря на всё их сходство с обезьянами, древнейшими предками человека. По словам автора, на две ноги нашего «пра» заставило встать общее похолодание климата и вызванное этим сокращение дождевых лесов, богатых пропитанием.

Передвижение на двух ногах неизбежно должно было привести к выпрямлению тела, то есть сделать предков прямоходящими. Ардипитеки лишь начали практиковать бипедализм, прямохождение же в явном виде проявилось у австралопитеков, коим по мере дальнейшего похолодания и иссушения климата приходилось преодолевать большие расстояния в поисках пищи. «Фруктовый кризис» заставил австралопитеков искать корни, семена, клубни и т. п., искать долго и упорно, и для этого понадобилось оптимизировать собственную конструкцию. 

Полностью выпрямился, однако, не австралопитек, а человек прямоходящий, у которого уже было «почти человеческое» тело, приспособленное для долгих переходов и бега, увеличенный мозг и полноценная способность к созданию орудий труда. Потомки этих первых охотников-собирателей продолжали наращивать мозг и вообще размеры тела, причём достижение ими зрелости обрело нынешнюю постепенность. Ключевой адаптацией стала способность к накоплению больших количеств жира, который мог быть очень кстати при беременности и кормлении детей. Кроме того, дополнительный жир облегчал питание разросшегося мозга. 

Homo sapiens, возникший 200 тыс. лет назад, хотя и не очень отличается от неандертальца, всё же приобрёл некоторые весомые особенности в строении мозга и черепа, сделавшие возможным развитие языка и сложной социальной структуры. И вот тут человек попадает под влияние культурно-эволюционных факторов.

С развитием цивилизации человек сам обеспечил себе новые факторы внешней среды, которые приобрели вполне эволюционную силу. Один из них — фермерский образ жизни, когда охотники и собиратели научились возделывать землю и выращивать скот. С одной стороны, это привело к появлению излишков продовольствия и резкому росту популяции. С другой — изменения в рационе и способе добычи пищи заставили нас собираться в селениях и городах, давая тем самым шанс инфекционным болезням. (Имеется в виду, что даже сельская община — это всё равно более многочисленная и плотная единица социума, нежели охотничья «банда».)

Но не стоит забывать, что фермерством занялись люди, в недавнем эволюционном прошлом практиковавшие активную охоту и собирательство. Их гены, подогнанные к названным занятиям, вошли в некоторое противоречие с новым, «сельскохозяйственным» укладом жизни. В результате человек обрёл неинфекционные болезни; новые крестьяне жили меньше, росли и развивались хуже, чем их предки-охотники. 

Ну а вторым рукотворным фактором эволюции, по Дэниэлу Либерману, оказалась промышленная революция, влияние которой мы испытываем по сей день. (Понятно, что каких-то крупных анатомических перестроек, подобных появлению прямохождения, она не принесла, но в «Истории тела человека» говорится не только и не столько об анатомических революциях, сколько о поворотных моментах во взаимоотношениях нашего тела и окружающей среды.) Промреволюция ознаменовала собой, пожалуй, наступление самой здоровой эпохи для человечества — здоровой в прямом, медицинском смысле слова. Однако при всех успехах медицины, при всём увеличении продолжительности жизни нельзя закрыть глаза на то, что, к примеру, ожирение действительно стало одной из главных проблем современного человека.

Главная мысль г-на Либермана в том, что наше тело не готово к среде, воцарившейся вокруг. Гены, грубо говоря, у нас древние, а окружение — слишком новое. Гены изменить (пока) нельзя — значит, нужно менять среду. Но как это сделать? Уж не предаться ли теперь всем человечеством охоте и собирательству? При этом г-н автор вовсе не порицает, например, стремление отдыхать весь день напролёт: это, по его словам, вполне нормальные устремления, которые сохранялись у человека на протяжении всей его истории. В конце концов, Бог, изгоняя человека из рая, проклял его трудом. Однако до недавнего времени сей «утраченный рай» был недостижим: наши предки, может, и хотели бы проводить дни в лености, но им приходилось бегать марафоны по полям и лесам за дичью.

А сейчас, стало быть, мы находимся в положении обретённого идеала, вот только наши гены... Они об этом не знают.

Стоит, однако, заметить, что книга вовсе не горюет об утраченном «золотом каменном веке»: г-н Либерман скептически относится к попыткам избавиться от ожирения с помощью так называемых палеодиет. Древние охотники и собиратели вовсе не были «заточены» под то, чтобы быть здоровыми. Их целью, как у всякого животного, было иметь как можно больше потомства. 

То есть выход состоит в том, чтобы усидеть на двух стульях: не отказываясь от промышленной революции, обеспечить устаревшим генам более или менее привычную среду. Всё это навевает не слишком оптимистичные выводы: с одной стороны, за ожирениями и диабетами стоит столь могучий аргумент, как эволюция (точнее, эволюционно-экологические несоответствие), а с другой — чтобы это несоответствие ликвидировать, нужно предпринять колоссальные усилия и учесть массу факторов.

Но и к самой работе можно предъявить некоторые резонные претензии. Вся эта теория, как легко понять, есть продукт нынешнего дня, и мы сегодняшние, разумеется, считаем, что ожирение, диабет и сердечно-сосудистые болезни — это проклятие нашего века. Да, то, что касается ожирения, кажется, трудно оспорить; в такой же ситуации вы окажетесь, если начнёте отрицать то, что выброс парниковых газов имеет чёткие физические последствия. Но что делать с другими болезнями — скажем, с раком? Так ли уж точно мы знаем, что охотники-собиратели и фермеры болели им меньше нашего? Можно сколько угодно доверять медицинским знаниям древних египтян, однако так можно договориться до того, что диагностика за несколько тысяч лет мало чему научилась. К тому же некоторые свежие исследования «новых» болезней говорят о том, что совсем недавно их просто не различали (впрочем, справедливости ради стоит сказать, что в этом случае речь идёт о «новых» инфекционных недугах).

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Морские черепахи известны тем, что для размножения возвращаются на родину. И это ещё мягко сказано! После 25 лет странствий по морю они приплывают буквально на тот же самый пляж, где появились на свет. Что заставляет черепах соблюдать такую верность «малой родине»?

Самка логгерхеда, закончившая кладку. (Фото TheLivingSea.com.)Чтобы понять это, Виктор Стайбенс из Центра исследований океана имени Гельмгольца (Германия) вместе с коллегами из Великобритании, Австралии и Кабо-Верде собрали образцы кожи у черепах логгерхедов с четырёх островов архипелага Кабо-Верде. Генетический анализ подтвердил, что подавляющее большинство самок возвращается для откладывания яиц на родной остров. Разгадка крылась в черепашьем геноме — в той его зоне, что отвечает за главный комплекс гистосовместимости.

Белки этого комплекса входят в иммунную систему и нужны для того, чтобы предъявлять иммунным клеткам куски чужих молекул и тем самым запускать иммунный ответ.

Оказалось, что у черепах, появившихся на свет на отдалённых островах, эти иммунные зоны в геноме сильно отличаются. То есть выходит, что иммунитет черепах специально подогнан под конкретную (весьма конкретную!) территорию, со своими паразитами и болезнями.

Понято, что болезни на всём архипелаге могут быть примерно одни и те же, но паразиты с острова А обязательно будут иметь какие-то особенные черты, отличающие их от паразитов с острова Б. Соответственно, откладывая яйца на родном острове, самка может быть уверена, что её детёныши отразят атаку патогенов — ведь она снабдит их защитой, которая много лет создавалась именно против них.

При этом, что любопытно, самцы черепах не столь требовательны в брачном смысле, а потому ищут самок на довольно обширной территории, не ограничиваясь конкретным островом. Это, как пишут исследователи на страницах Proceedings of the Royal Society B, помогает избежать близкородственного скрещивания. Ведь если бы самцы спаривались только с самками со своего острова, это привело бы к быстрому накоплению вредных мутаций, учитывая небольшую численность популяции. Сконцентрированные мутации вскоре вызвали бы исчезновение черепах. Но с помощью самцов, которые, грубо говоря, «перевозят» гены между островами, такого сценария удаётся избежать.

Итак, повышенная любовь к «малой родине» у черепах — это способ усилить и сохранить эффективность иммунитета. Как известно, логгерхеды находятся под угрозой истребления, и учёные стараются узнать как можно больше об их биологии, дабы не допустить полного исчезновения вида.

Впрочем, подобная преданность «малой родине» играет совсем не в пользу черепах, если учесть те нехорошие экологические факторы, вроде антропогенного влияния, которым эти рептилии так подвержены...

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Чем болели динозавры? Совместное исследование канадских и аргентинских палеонтологов рассказывает о проблемах со здоровьем, найденных у крупных южноамериканских хищников мелового периода Mapusaurus.

Мапаузавры (Mapusaurus) Палеоэпидемиология относится к числу новых научных дисциплин и изучает "ископаемые" болезни и травмы. С ее помощью можно составить представление о том, какие недомогания беспокоили давно вымерших животных и уточнить, как они влияли на поведение и экологию древней фауны.

Одну из последних работ на эту тему опубликовали недавно исследователь  палеонтологической организации Pipestone Creek Dinosaur Initiative Фил Белл и доктор Родольфо Кориа из Университета Рио-Негро. Они искали следы болезней и прижизненных повреждений на костях кархародонтозаврид Mapusaurus – южноафриканских родственников знаменитого ти-рекса.

Всего было осмотрено 176 костей девяти разных особей мапузавра. Разного рода повреждения обнаружились на шейном позвонке, двух ребрах, фаланге ноги и подвздошной кости. Согласно данным палеонтологов, два случая повреждений имеют травматический характер, еще два носят явные следы инфекции, а происхождение последнего ученые определили как "аномальное".

Следы старых переломов у крупных теропод являются наиболее часто встречающейся патологией и обычно локализуются на ребрах и длинных костях. Они известны, например, у некоторых канадских альбертозавров и одного американского аллозавра. Поэтому два сломанных и успешно сросшихся ребра, попавшиеся исследователям у аргентинских мапузавров, отлично вписались в общую картину.

Что касается следов инфекции на фаланге пальца ноги и нейральной дуге шейного позвонка, то вряд ли они причиняли животным изнуряющие страдания, по крайней мере на момент смерти. Однако со временем инфекция могла распространиться и сильно ограничить подвижность динозавра, потенциально приведя и к летальному исходу. Намного более болезненной была, по всей видимости, обширная эрозия, найденная на подвздошной кости. Но и она не могла стать причиной смерти животного.

"Складывающаяся для крупных теропод – абелизаврид, аллозаврид, кархародонтозаврид и тираннозаврид – картина предполагает, что во-первых, костные аномалии встречаются относительно редко (у 7-19% особей), но присутствуют в популяциях постоянно, и во-вторых, ведущим по частоте фактором патологических событий является травма - свидетельство активного, часто опасного образа жизни", – пишут авторы в своей статье вPlosOne.

Напомним, что мапузавры были крупными хищными ящерами, сопоставимыми по размеру с тираннозаврами и другими большими тероподами. Сотни их разрозненных костей были найдены палеонтологами в аргентинском местонахождении Каньядон дель Гато с 1996 по 2000 год. Датирующийся поздним мелом костный материал сохранился довольно плохо и несет на себе следы длительного воздействия погодных факторов, а также вытаптывания. Тем не менее, масса этих окаменелостей, принадлежащих одному виду, несет интереснейшую информацию о социальных взаимоотношениях и экологии этих животных.

В настоящее время считается, что кости из Каньядон дель Гато принадлежали 7-9 особям, достигавшим размеров от 5,5 до 11 метров. До начала их изучения у кархародонтозаврид не было известно никаких следов повреждений костей, за исключением укусов.

Источник: PaleoNews

Разные варианты генов иммунных белков цитокинов определяют, выживет та или иная популяция либо нет. Неудачные варианты таких генов могут поставить под угрозу исчезновения целый вид, и иммунная генетика должна учитываться при разработке природоохранных мер.

Пространственная структура молекулы Il-12 — одного из трёх цитокинов, определяющих иммунную устойчивость популяции (рисунок Dr Mark J. Winter)Природоохранным организациям следует обращать внимание на иммунный статус животных, которых они берутся опекать, считают исследователи из Ливерпульского университета (Великобритания), проанализировавшие некоторые из иммунных генов в нескольких популяциях тёмной полёвки. Иммунитет не в первый раз попадает в сферу внимания экологов, но до сих пор обсуждалась лишь роль генов главного комплекса гистосовместимости. Эти гены кодируют белки, формирующие ядро иммунитета, от них зависит способность организма отличать «своих» от «чужих», с них начинается иммунный ответ.

Но на этот раз учёные обратились к генам, кодирующим белки цитокины. Эти белки служат иммунным клеткам для обмена информацией друг с другом, они определяют порядок участия клеток в иммунной реакции, с их помощью происходит тонкая настройка иммунного ответа. Исследователи взяли образцы крови у нескольких полёвок, чтобы соотнести варианты цитокинов, циркулирующих в крови грызунов, с теми болезнями и паразитами, от которых страдали животные. Их спектр у грызунов необычайно широк — от трипаносом до клещей и паразитических червей. Как пишут учёные в сетевом журнале PLoS Genetics, им удалось определить три ключевых гена, кодирующих цитокины IL-1бета, IL-2 и IL-12. Вариации именно в этих трёх генах и определяют, насколько успешно грызун будет бороться с болезнями.

С экологической точки зрения это значит вот что. Если популяция какого-нибудь вида содержит неудачный вариант цитокинового гена, то самое обычное заболевание может выкосить всех и вся. И наоборот: если популяции повезло с генами цитокинов, то она будет более чем устойчива. Знание того, какими генами располагает популяция, представляется особенно важным, если речь идёт о редких и исчезающих видах.

Об этих генах велось довольно много разговоров, но практически все продолжали изучать главный комплекс гистосовместимости, а до цитокинов руки не доходили. Так что данное исследование впервые показывает, насколько важна эта группа генов для такой, казалось бы, далёкой от биохимии области, как экология. Впрочем, экологией тут дело не ограничивается: животноводам тоже было бы чрезвычайно интересно узнать, от каких генов зависит здоровье скота и стоит ли чрезмерно тревожиться из-за одной–двух заболевших коров в стаде.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

После гона самцы серны оказываются с истощёнными энергетическими запасами, и в случае инфекции их иммунитет не может справиться с болезнью. Поэтому дольше живут те самцы, иммунная система которых более совершенна.

Обычно у млекопитающих самки живут дольше самцов. Это объясняют тем, что последние более агрессивны и чаще подвергают себя стрессу, защищая территорию или сражаясь за самку. Истощённые борьбой друг с другом самцы оказываются беззащитными перед болезнями. Но, как показали исследователи из Ветеринарного университета Вены (Австрия), существуют эволюционно-генетические механизмы, которые до какой-то степени предохраняют самцов от слишком ранней смерти в связи с жизненными стрессами.

Учёные обратили внимание на различия в генах самцов и самок серны. Эти копытные живут в дикой природе от 16 до 20 лет. Но редкий самец переваливает за 11-летний возраст: после этого рубежа смертность резко возрастает. Особенно хорошо это заметно среди животных, обитающих в Восточных Альпах. Время от времени местных серн накрывает волна чесотки, которая в первую очередь губит взрослых самцов. Происходит это потому, что во время гона самцы расходуют энергетические запасы, и, когда приходит болезнь, у иммунной системы просто нет ресурсов, чтобы с ней бороться.

Как пишут исследователи в журнале BMC Evolutionary Biology, к концу зимы жировые запасы взрослых самцов серн истощаются на шесть недель раньше, чем у самок и молодых, неполовозрелых самцов.

Смертность среди взрослых самцов была бы ещё выше, если бы не одна генетическая уловка. Учёные обнаружили, что в тех районах, где случаются эпидемии чесотки, старые самцы обладают двумя разными копиями одного из генов главного комплекса гистосовместимости (МНС). Этот комплекс отвечает за распознавание инфекционных агентов, и чем больше патогенов он может распознать, тем выше у особи шансы на выживание. Самцы с одинаковыми копиями иммунного гена (гомозиготные по этому гену) не могли быстро распознать и избавиться от болезни, а потому умирали в первую очередь. У самцов же с разными вариантами этого гена иммунитет распознавал больше вариантов инфекции, оттого выживаемость таких особей повышалась.

Такой отбор в пользу разнообразия иммунных генов происходил только среди самцов, у самок никакого перевеса в пользу гетерозиготности по генам МНС не было. То есть это прямое следствие брачной конкуренции самцов. Главное, чтобы эволюция тут не перестаралась и не снабдила самцов серн слишком активным иммунитетом, так как в этом случае иммунная система может нанести вред самому организму.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА