Литературный гений Говарда Лавкрафта продолжает вдохновлять палеонтологов — новый ископаемый кит, описанный недавно из миоцена Дании, получил свое название в честь чудовища Дагона, входящего в вымышленный этим писателем пантеон.

Dagonodum mojnumПравда, в отличие от прототипа, кит оказался не слишком зловещ и даже где-то примитивен. Однако агрессивный характер и длинные клыки вполне могли превратить его в сущего монстр.

 Бенджамин Рамассами (Benjamin Ramassamy) из Копенгагенского университета назвал нового кита Dagonodum mojnum — в честь покровителя Глубоководных Дагона. Видовое имя переводится с датского как "утренний" - это было первое слово, которое перебравшийся в Данию лишь три года назад Рамассами выучил на местном диалекте. Правда, используется оно в основном в качестве приветствия или прощания.

 На сегодняшний день Dagonodum mojnum является единственным представителем ископаемых клюворыловых китов (Ziphiidae), найденным на территории Скандинавии. 10 млн лет назад этот средних размеров кит охотился в балтийских водах, наводя ужас на мелкую рыбешку. Судя по строению черепа, добыча буквально всасывалась в его рот при разведении челюстей. А две пары крупных клыков использовались дагонодумами в основном в битвах за самок. Правда, отмечает датский палеонтолог, самки и сами вполне могли обладать подобным оружием, а значит и принимать участие во внутривидовых битвах.

 В отличие от современных клюворыловых, например, плывунов (Berardius), шея дагонодума была довольно длинной и плохо подходила для глубоких погружений. Да и остатки его, найденные в 1986 году в Южной Ютландии, были приурочены к мелководным отложениям.

Источник: PaleoNews

Уникальная навигационная система современных китов и дельфинов, использующая для ориентации в пространстве природный ультразвуковой локатор, появилась еще у самых первых представителей зубатых китов (Odontoceti). Ископаемую деталь от такого локатора возрастом 26 млн лет обнаружили недавно американские палеонтологи.

Как полагают ученые, ультразвуковая инновация стала настоящим чудо-оружием, заметно ускорившим темпы эволюции китов и позволившим им чувствовать себя как минимум на равных с исконными обитателями морей – рыбами. 

Окаменевшую кость, больше похожую на обычную гальку, исследователи нашли на пляже близ города Camp Lejune в штате Северная Каролина. Изотопное датирование показало олигоценовый возраст образца, а компьютерная томография идентифицировала в нем ушную кость (periotic) с сохранившейся структурой внутреннего уха, принадлежавшую вымершему представителю Xenorophidae – примитивной группы зубатых китов. 

"Когда я впервые посмотрел на внутреннее ухо ксенорофиды, я был поражен, насколько эти невероятно древние зубатые киты были похожи на современных эхолоцирующих дельфинов", – заявил ведущий автор исследования, палеонтолог университета Монаша Трэвис Парк (Travis Park). По его словам, в окаменелости хорошо видны многочисленные высокочастотные адаптации слуха, такие как уменьшенное число витков спирали улитки и укороченность кохлеарного изгиба. 

Это открытие является очень важным для понимания ранней эволюции зубатых китов и показывает, что способность к ультразвуковой локации присутствовала у них с первых дней существования группы, добавил исследователь. Теперь его команда надеется, что будущие открытия помогут выяснить, когда именно эта важная черта возникла у зубатых китов, и лучше определить происхождение столь уникального метода связи и ориентации.

 Напомним механизм ультразвуковой локации, используемый современными китообразными. Сначала животное генерирует серию высокочастотных импульсов в своих носовых ходах и пазухах. Затем этот звук фокусируется "жировой линзой", расположенной в верхней части головы, и посылается в пространство в виде узкого пучка. Отразившийся от препятствия звук принимается нижнечелюстными структурами и передается на внутреннее ухо. Благодаря такой схеме киты и дельфины способны обнаруживать и опознавать препятствия, добычу и партнеров даже в условиях очень плохой видимости.

Открытие Парка и его коллег хорошо дополняет работу новозеландских палеонтологов, о котором мы уже писал ранее. Доктор Габриэль Агирре из университета Отаго тогда выяснил, что черепные структуры жившего 20 млн лет назад дельфина Papahu taitapu могли генерировать звуки высокой частоты, чтобы папаху не потерялся и не остался голодным в мутной воде.

Источник: PaleoNews

Ученые из университетов Юты и Аризоны (США), под руководством онколога-педиатра Джошуа Шиффмана (Joshua Schiffman) и эволюционного биолога Карло Мейли (Carlo Maley), разобрались, почему слоны так редко болеют раком. Оказывается, дело в особенностях их генотипа. Результаты этого исследования, опубликованные в журнале Journal of the American Medical Association, пересказывает сайт журнала Science.

СлоныВ крупном теле слона примерно в 100 раз больше клеток, чем в человеческом. Кроме того, слоны даже в дикой природе живут по 60 лет и больше — за это время среди такого огромного количества клеток, казалось бы, неизбежно должно было бы появляться немало раковых. Однако статистика показывает, что на самом деле слоны болеют раком в полтора раза реже, чем собаки и в целых пять раз — чем люди. То же самое справедливо и для других крупных млекопитающих — китов.

Объяснить этот парадокс, названный по имени его первооткрывателя «парадоксом Пето», ученые не могли с 1970-х годов. И вот, благодаря Шиффману, Мейли и их коллегам у нас, похоже, есть ключ.

Американские ученые исследовали геном слонов в поисках механизма, защищающего их от рака. Сначала они выдвинули теорию, что ДНК слонов лучше способна к репарации, т. е. самопочинке, что и позволяет избегать появления в ней фатальных ошибок. Однако выяснилось, что по способности к репарации ДНК слоны ничуть не превосходят людей.

Зато в ДНК азиатских слонов в ходе этого исследования было обнаружено по 30-40 резервных копий p53. Этот ген препятствует делению клеток, в ДНК которых возникли опасные ошибки, до тех пор, пока они не будут исправлены, или клетка не будет убита самим организмом. Такое количество резервных копий этого ключевого гена позволяет организму слона эффективно блокировать развитие злокачественных опухолей в зародыше, практически без осечек.

Вполне возможно, что тот же механизм работает и у китов, и если так, то «парадокс Пето», похоже, разрешен.

Шиффман сказал журналистам, что сейчас его команда думает над тем, как сделать человеческие клетки более «слоноподобными», добавив в их ДНК дополнительные копии гена p53, для столь же эффективной профилактики рака.

Заметим, что это было бы очень кстати, потому что заболеваемость раком в мире растет, и несмотря на отдельные успехи, например, в борьбе со злокачественными опухолями простаты, ситуация все равно остается тревожной.

Источник: Научная Россия

Поднятие Восточно-Африканской равнины произошло в период между 17 и 13,5 млн лет назад. Ученым из университета Потсдама (Германия) под руководством Генри Вичура (Henry Wichura) удалось установить этот факт, датировав возраст найденного на краю указанной равнины ископаемого скелета кита, о чем они и написали в своей статье в журналеProceedings of the National Academy of Sciences. Вкратце ее содержание пересказывает сайт Science News.

Окаменелости древнего китаРечь идет о скелете древнего кита вида Turkana ziphiid, который был найден на самом краю плато, в Кении, в 1964 году. Обнаружившие скелет палеонтологи описали свою находку в научном журнале в 1975 г., после чего ископаемый артефакт потерялся, чтобы «всплыть» только в 2011 г. в коллекции Гарвардского университета.

Изучая этот скелет, немецкие ученые пришли к выводу, что кит поднимался вверх по древней реке, однако увяз и застрял. Реконструировав условия древнего речного дна, в котором он оказался погребен, исследователи установили, что это произошло на высоте от 24 до 37 м над уровнем моря. Между тем сейчас отложения, в которых был найден скелет, находятся на высоте 620 м над уровнем моря.

Учитывая, что возраст самого скелета был оценен в 17 млн лет, получаем, что примерно тогда равнина и начала подниматься. Вторую отметку — 13,5 лет — дает возраст покрывших ее потом потоков лавы при извержении вулкана.

Это открытие может быть важнее, чем кажется на первый взгляд. Дело в том, что поднятие Восточно-Африканской равнины существенно изменило климат в этой части континента, что, как полагают многие ученые, могло дать толчок к эволюции человека — антропогенезу.

Истчоинк: Научная Россия

Палеонтологи откопали в Африке останки древнего травоядного животного, близкого к гиппопотамам. Находка поможет реконструировать общего предка гиппопотамов и китов.

Epirigenys lokonensisОб этом говорится в статье французских ученых из Университета Монпелье, опубликованной в журнале Nature Communications.

По данным генетиков, киты, дельфины и прочие китообразные являются ближайшими родичами гиппопотамов. Однако эта гипотеза до сих пор не подтверждена. Дело в том, что эволюция китообразных хорошо прослежена по палеонтологическим находкам, а вот предки гиппопотамов в ископаемом состоянии практически неизвестны.

Авторы статьи частично восполнили этот пробел, откопав на территории Кении челюсть и несколько зубов, которые по своему строению напоминают зубы современных гиппопотамов. Возраст находки составляет 28 миллионов лет, она происходит из отложений позднего олигоцена.

Останки были отнесены к новому виду Epirigenys lokonensis. По оценкам специалистов, вес этих животных, которые были не крупнее овцы, достигал 100 килограммов. Таким образом, по размерам они уступали современным гиппопотамам в 12 раз. Большую часть времени предок гиппопотамов проводил в воде.

По словам ученых, Epirigenys lokonensis близок к антракотериям, вымершему отряду парнокопытных. Находка доказывает, что их потомки, давшие начало гиппопотамам, были в числе первых крупных млекопитающих, заселивших Африку, опередив крупных хищников, жирафов и буйволов.

Исследователи предполагают, что последний общий предок китообразных и антракотериев, чьей побочной ветвью являются гиппопотамы, жил около 60 миллионов лет назад. Возможно, он также вел околоводный образ жизни, следовательно, и киты, и гиппопотамы освоили водную среду не независимо друг от друга.

Источник: infox.ru

Некоторые виды беззубых китов выработали оригинальный способ улучить остроту слуха и эхолокационного "зрения" — они научились использовать кости черепа в качестве своеобразного "слухового аппарата", усиливающего звуки океана, говорится в статье, опубликованной в журнале PLoS One. Ученые совершили это открытие, пытаясь оценить то, как различные шумы, порождаемые деятельностью человека в океане, влияют на жизнь и здоровье беззубых китов.

Череп беззубого кита"Мы испытываем нечто подобное, когда мы ныряем под воду в бассейне. Наши уши не работают под водой, но мы все равно что-то слышим благодаря тому, что наша голова трясется вперед-назад под действием волн звука, которые переносит вода", — заявил Петр Крысль (Petr Krysl) из университета Сан-Диего (США).

Как объясняют исследователи, беззубые киты используют различные низкочастотные звуки для поиска добычи, общения друг с другом и для ориентации в пространстве. Подобные звуковые волны распространяются на достаточно далекое расстояние и медленно затухают. Поэтому "загрязнение" океана похожими звуками, которые вырабатываются моторами лодок или бурильными установками, может крайне негативно сказываться на способности китов находить пищу и партнера для спаривания.

Большая часть беззубых китов находится сегодня под угрозой вымирания, из-за чего экологические службы многих прибрежных стран и ученые сегодня пытаются понять, следует ли вводить ограничения на уровень шума в тех районах, где живут крупные популяции китов. Найти ответ на этот вопрос пока достаточно сложно, так как мы, образно выражаясь, не можем спросить у китов, насколько им мешает жить тот шум, который вырабатывает человечество.

Трехмерная модель черепа китаКрысль и его коллеги попытались решить эту проблему с инженерной точки зрения — они не стали изучать структуру ушей кита или анализировать те звуки, которые он издает, а решили создать полноценную виртуальную копию всей головы животного, вместе со всеми мягкими тканями, кожей и костями.

Шанс сделать это представился ученым в 2003 году, когда они стали свидетелями смерти кита, выброшенного на берег Калифорнии в 2003 году. Когда животное погибло, ученым удалось выпросить у местных экологов голову морского гиганта и просветить ее в рентгеновском 3D-сканере, который обычно используется для диагностики ракетных двигателей.

Получив точный трехмерный слепок головы в виртуальной реальности, авторы статьи начали разбирать ее, как они сами выражаются, на "кубики ЛЕГО" при помощи сложных математических алгоритмов. Это очень трудоемкий и длительный процесс, требующий тысяч часов работы суперкомпьютера, на завершение которого у калифорнийских ученых ушло несколько лет. В конечном итоге им удалось разделить голову на составляющие и изучить акустические свойства каждой из них.

Когда ученые начали проверять, как различные звуковые волны будут взаимодействовать с ушами кита, они натолкнулись на удивительную вещь. При достаточно низких частотах волн, кит слышал звук не ушами, а костями черепа, которые начинали резонировать и усиливать звук. В некоторых случаях, к примеру, при частотах в 10-130 герц, на которых общаются киты, звук усиливался костями в 10 и более раз.

Как считают авторы статьи, собранные ими данные должны помочь экологическим службам и властям прибрежных стран Земли сформулировать нормы по максимальному уровню шума, который могут выдержать животные. Сами ученые планируют в ближайшее время изучить структуру черепа других видов китов и прочих обитателей моря, в том числе дельфинов. Это поможет понять, нуждаются ли они в подобной защите.

Источник: РИА Новости

Новые род и вид древних китов описали новозеландские палеонтологи. 27 млн лет назад эти животные уже фильтровали планктон в окрестностях островного государства. Однако и внешне, и с точки зрения внутреннего строения ранние представители китов заметно отличались от своих современных родственников.

Окаменелости кита рода Tohoraata Палеонтолог университета Отаго Роберт Боссенеккер переписал раннюю историю китов, обитавших в окрестностях Новой Зеландии. Вместе со своим научным руководителем, профессоров Эваном Фордайсом он выделил новый род палеогеновых китов Tohoraata, что в переводе с языка маори означает "рассветный кит", то есть ранний представитель своей группы.

Окаменевшие остатки двух особей Tohoraata сохранились в горных породах близ города Дантрун. 25-27 млн лет назад окрестности Дантруна располагались на континентальном шельфе, на глубине примерно 50-100 метров. Новый вид назвали Tohoraata raekohao, причем с того же языка маори видовое имя переводится как "дыра во лбу". Таким названием кит обязан многочисленным отверстиям, расположенным в черепе животного вблизи глазниц и, по предположениям ученых, связанным с крупными кровеносными артериями.

Судя по дошедшим до нас ископаемым, Tohoraata принадлежала к беззубому семейству Eomysticetidae, представители которого отцеживают питательные частицы из морской воды с помощью китового уса. Эомистицетиды занимают важное место на эволюционном дереве китообразных, являясь самыми ранними беззубыми китообразными, и по многим характеристикам занимая промежуточное положение между зубастыми предками усатых китов и современными усатыми китами. "Это первые усатые киты, которые были полностью беззубыми, и, следовательно, самые ранние известные китообразные, полностью полагавшиеся на питание с помощью фильтрации", – пояснил палеонтолог.

Как рассказал Боссенеккер, Tohoraata raekohao достигали в длину восьми метров, два из которых приходились на череп. Эти киты смутно напоминали современных малых полосатиков, но были более стройными, обладая фактически змеевидным телом.

"Новый вид отличается от современных усатых китов меньшими размерами мозговой капсулы и в целом более примитивным черепом с крупными основаниями для челюстной мускулатуры. При этом нижняя челюсть сохраняет очень крупные полости, так что вероятно, их слух был похож на слух архаичных китов", – рассказал новозеландский палеонтолог.

Ученые также установили, что старейшие окаменелости кита, найденные на этом местонахождении в 1949 году и описанные в 1956 году как Mauicetus waitakiensis, были отнесены к продвинутому роду китов-цетотериев Mauicetus по ошибке. На самом деле остатки принадлежат вновь выделенному роду Tohoraata, а сам кит теперь будет называться Tohoraata waitakiensis.

"Исследователи постоянно сталкиваются в музейных собраниях со странными образцами и окаменелостями, чьи родственные связи весьма запутаны. Зачастую лучшим способом внести ясность становится открытие новых окаменелостей, что в нашем случае проделали профессор Фордайс и его коллеги, когда в 1993 году нашли окаменелости Tohoraata raekohao", – добавил Боссенеккер.

Источник: PaleoNews

Биологи показали, что укрупнение китов совпало с вымиранием их главных врагов - гигантских акул.

Самое большое животноеРезультаты исследования, проведенного учеными из Швейцарии и США, опубликованы в журнале PLOS ONE.

Усатые киты отличаются крупными размерами тела. К этой группе относится голубой кит (Balaenoptera musculus),самое большое животное на нашей планете (длина около 30 метров). Однако такими крупными усатые киты были не всегда - современных размеров они достигли на рубеже плиоцена и плейстоцена, около 2,6 миллионов лет назад.

Специалисты предполагали, что такое укрупнение объясняется появлением новых экологических ниш, однако авторы статьи показали, что оно было связано с вымиранием мегалодонов (Carcharocles megalodon). Так называются самые крупные акулы из когда-либо существовавших, они достигали 18 метров в длину, а их масса тела составляла около 50 тонн.

Мегалодоны были распространены повсеместно, начиная со среднего миоцена (около 16 миллионов лет назад), однако точное время их вымирания оставалось неизвестным. Чтобы его определить, авторы статьи проанализировали 42 наименее древних находки зубов этих акул. Оказалось, что исчезновение мегалодонов точно совпадает с началом укрупнения китов.

Прямых доказательств того, что мегалодоны питались китами, нет. Однако их кости находят в одних и тех же слоях. Кроме того, сложно представить, что зубы этих акул, достигавшие 17 сантиметров, предназначались для разрывания какой-то мелкой добычи. Возможно, исчезновение мегалодонов и стимулировало переход усатых китов в новый размерный класс.

Истчоник: infox.ru

Ученые разобрались с предназначением бивней нарвалов. Вероятнее всего, они помогают самцам этих морских млекопитающих привлекать самок.

НарвалыК такому выводу пришли канадские биологи из Университета Манитобы, чья статья опубликована в журнале Marine Mammal Science.

Нарвалы – это редкий вид млекопитающих, обитающий в водах Арктики. Наиболее примечательной особенностью нарвалов является длинный бивень, которым снабжен каждый самец – данное образование, похожее на рог единорога, развивается из левого верхнего зуба. Специалисты до сих пор не могут придти к единому мнению относительно его предназначения.

Согласно одной из версий, нарвалы используют бивни для боев с противниками, согласно другой - бивни служат чувствительными органами. Чтобы проверить эти гипотезы, авторам статьи пришлось наладить контакт с инуитами (эскимосами) – представители данной народности, населяющие арктические территории Канады, по закону могут заниматься промыслом нарвалов.

Исследователи проанализировали данные о нарвалах и белухах, добытых инуитами в 1997-2008 годах. Выяснилось, что размер бивня нарвалов однозначно коррелирует с массой семенников – чем они больше, тем длиннее бивень. Из этого следует, что бивень сигнализирует самкам нарвалов о том, какой из самцов является наиболее репродуктивно привлекательным.

Интересно, что масса семенников по отношению к совокупной массе тела у белух оказалась выше, чем у нарвалов. Это значит, что белухи спариваются большее количество раз. Напомним, недавно ученые доказали, что размер тазовых костей китообразных напрямую зависит от их сексуальной активности. Следовательно, этот элемент скелета китов и дельфинов не является рудиментом, как считалось ранее.

Источник: infox.ru

Когда вы решите половить рыбку в мутной воде, закройте глаза и положитесь на уши. Именно так поступили дельфины, косатки и прочие зубатые киты: они издают высокочастотный звук, который, отражаясь от окружающей среды, позволяет определить, где прячется хитрая рыба. Но когда киты приобрели способность к эхолокации? Возможно, на этот вопрос ответят недавно обнаруженные останки кита, жившего 28 млн лет назад. 

Реконструкция Cotylocara macei (изображение Carl Buell). Образец, найденный в относящихся к олигоцену породах Южной Каролины, окрестили Cotylocara macei в честь Мейса Брауна, куратора Музея естественной истории им. Мейса Брауна Чарльстонского колледжа, который приобрёл его для своей коллекции около десяти лет назад. Описал экземпляр палеонтолог Джонатан Гейслер из колледжа остеопатической медицины Нью-Йоркского технологического института. 

Единственный известный образец раннего зубатого кита состоит из почти полных черепа и челюсти, трёх шейных позвонков и фрагментов семи рёбер. Экземпляр примечателен прежде всего черепом. Хотя мягкие ткани давно разложились, кости черепа несут ряд особенностей (например, обращённую вниз морду и небольшую асимметрию), которые намекают на то, что Cotylocara одним из первых пользовался эхолокацией. 

Череп Cotylocara macei (фото James Carew и Mitchell Colgan). Подтверждают гипотезу полости у основания морды и в верхней части черепа, которые, вероятно, содержали воздушные пазухи. «Они, по-видимому, играли важную роль в высокочастотной вокализации, которая характерна для современных зубатых китов», — отмечает г-н Гейслер. Пазухи, возможно, направляли вернувшиеся звуковые волны или хранили воздух, необходимый для производства непрерывного звука. 

Николас Пайенсон из Национального музея Смитсоновского института естественной истории (США) считает солидными представленные доказательства способности Cotylocara издавать некий звук. Но мог ли он слышать? У современных китов есть специализированные ушные кости, которые позволяют им воспринимать высокочастотные звуки, отражённые от добычи. Единственный известный череп Cotylocara не имеет хорошо сохранившихся ушных костей, и, следовательно, мы не можем знать, использовал ли кит эхолокацию для охоты. 

Тем не менее способность производить звук свидетельствует о том, что Cotylocara занимал важное место в эволюции китов. Считается, что биологический сонар возник только однажды в китовой родословной, ведущей к нынешним зубатым китам. Cotylocara принадлежит как раз этой ветви эволюционного древа. Предстоит внимательно рассмотреть черепа других китов олигоцена в поисках выявленных черт, указывающих на способность к эхолокации.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В 2010 году дорожные рабочие, расширявшие Панамериканское шоссе на северо-западном побережье Чили, наткнулись на кладбище китов. Кладбищу оказалось около 9 млн лет, и это был первый пример того, что массовая гибель китов (а тут были найдены кости, принадлежащие по меньшей мере 30 животным) случалась и в древности. 

Доисторические останки рядом с Панамериканским шоссе (фото Adam Metallo / Smithsonian Institution).Вообще, этот район известен своим палеонтологическим изобилием: здесь находили останки вымерших видов тюленей, кашалотов, гладких и усатых китов, акул и морских ленивцев. Причём останки здесь не рассеяны по всей восьмиметровой осадочной толще, а лежат компактно в четырёх участках. Столь удачное расположение костей во многом помогло палеонтологам понять, что тут происходило миллионы лет назад.

Среди погибших китов были особи всех возрастов и размеров. Любопытно, что порядок костей в скелетах в целом не был нарушен, как в случае с другими находками: вероятно, китам так «повезло» потому, что этот район в то время занимала пустыня, где не было хищников, которые могли бы расчленить тушу. Кроме того, большинство скелетов сохранились как бы кверху брюхом, то есть киты погибали в море, затем туша при внутреннем гниении переворачивалась на спину, и в таком положении её выносило на берег. Именно это происходит и с современными китами, которые умирают в открытом море. 

В журнале Proceedings of the Royal Society B Николас Пенсон (Nicholas D. Pyenson) из Смитсоновского института (США) утверждает вместе с коллегами, что причиной гибели китов стали ядовитые водоросли. Авторы признают, что объяснение возникло у них во многом методом исключения и в результате суммирования множества деталей. Киты, как уже сказано, были разновозрастные, умирали в море, их не могло выбросить цунами, поскольку скелеты оказались на редкость целыми. А то, что вместе с китами нашли ещё кучу разных видов, не позволяло предположить какую-нибудь специфическую инфекцию. 

Водорослевые токсины могли концентрироваться в планктонных ракообразных, которые потом попадали на обед китам. Что же до других видов животных, то они могли пострадать от тех же токсинов, что выходили из разлагающейся туши кита. Косвенным образом в пользу водорослевой гипотезы говорят и следы железа на найденных останках: в современных морях повышенная концентрация этого металла стимулирует размножение некоторых вредных водорослей. 

Если судить по открывшимся находкам, эпизодов гибели китов (и других морских животных) на протяжении 10–16 тыс. лет было четыре. Сейчас это тоже происходит время от времени, когда концентрация нехороших водорослей вдруг резко повышается. Но в данном случае любопытно то, что эта особенность не есть какая-то новейшая черта морских экосистем и что морским животным приходилось мириться с этим уже во времена миоцена.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Без кислорода жизни нет, и все организмы неустанно заботятся о том, чтобы эффективно снабжать свои органы и ткани этим газом. Всё, что связано с газообменом, изучается довольно давно, и, казалось бы, белых пятен тут быть не может. Тем не менее эти самые физиологические, генетические и молекулярно-биохимические уловки, повышающие эффективность газообмена, столь разнообразны, что до сих пор интригуют учёных. Интригуют настолько, что в журнале Science, например, вышло сразу три статьи, посвящённые особенностям газообмена у разных групп животных.

Схема молекулы миоглобина. (Иллюстрация giselaguarneros.)Самыми изобретательными в смысле снабжения тканей кислородом считаются водные животные, особенно те, что начинали свою эволюцию на суше, но потом вернулись в водную стихию — как китообразные. В первой из статей как раз и говорится об особенностях газообмена у китов, точнее, об особенностях их миоглобина. Миоглобин — это мышечный белок, который запасает кислород и снабжает им мышцы; он же придаёт мышцам красный цвет. Очевидно, чем больше миоглобина, тем больше кислорода удастся запасти, и у животных, которые ныряют глубоко и надолго, миоглобина в мышцах так много, что они выглядят уже не красными, а чёрными.

Скелет пакицета — древнейшего предка китов. (Фото Esteban Rivas.)Однако миоглобин в таких концентрациях должен слипаться и превращаться в бесполезные белковые скопления. Но, как пишут Майкл Беренбринк и его коллеги из Ливерпульского университета (Великобритания), у китов миоглобин имеет некоторые особенности: его молекулы несут избыточный положительный заряд, из-за которого они отталкиваются друг от друга — как одноимённые полюса магнита. То есть «водный» миоглобин защищают от слипания электростатические силы.

Однако исследователи этим не ограничились — они попытались восстановить молекулы миоглобинов, которые были у предков современных китообразных. А по структуре миоглобина можно было прикинуть, сколько времени мог проводить под водой тот или иной ископаемый организм. Так учёным удалось показать, что древний наземный предок современных китообразных по имени пакицет, хоть и жил вблизи водоёмов, мог проводить под водой не более 90 секунд. При этом по размерам тела пакицет не превосходил современного волка. Но уже спустя 15 млн лет шеститонный базилозавр мог нырять на 17 минут. Ну а нынешние киты проводят под водой более часа.

Другая работа, выполненная международной командой учёных из Австралии, Франции, Италии и Канады, посвящена гемоглобину лучепёрых рыб. Гемоглобин представлять не надо, это, наверное, самый известный из белков крови (и вообще — из белков). Однако у некоторых организмов гемоглобин имеет любопытные особенности. Например, гемоглобин рыб сверхчувствителен к кислотности и быстро избавляется от кислорода, если кислотность среды начинает расти. Если, скажем, в воде оказывается чуть больше углекислого газа, который повышает кислотность, то рыбий гемоглобин старается избавиться от кислорода («эффект Рута»).

Иными словами, в условиях повышенной кислотности ткани должны быстро насыщаться кислородом. Это действительно так в случае плавательного пузыря, когда гемоглобин интенсивно накачивает его кислородом, чтобы не дать рыбе задержаться на слишком большой глубине, в области высокого давления. То же самое исследователям удалось увидеть и в рыбьих мышцах: они вводили в мышцы сенсор, чувствующий уровень кислорода, и помещали рыб в воду, насыщенную CO₂. Кислород в мышцах немедленно подскакивал на 65%. Видимо, в тяжёлых условиях важно было насытить ткани кислородом, чтобы выдержать стресс. Учёные полагают, что, например, лосось может подниматься по реке, преодолевая препятствия, как раз благодаря такому свойству гемоглобина, насыщающему мышцы кислородом.

Белоногие хомячки, обитающие в горах, пользуются особой версией гемоглобина. (Фото n.clark.)В третьем материале, написанном коллективом авторов из Университета Небраски в Линкольне (США) и Университета Орхуса (Дания), речь идёт опять-таки о гемоглобине, но на примере совсем не водного животного — белоногого хомячка. Эти грызуны живут на разных высотах над уровнем моря, что и отражается на структуре их гемоглобина: у тех хомячков, что забрались высоко, гемоглобин лучше связывает кислород. То есть даже при пониженной его концентрации гемоглобин всё равно выхватит кислород из воздуха и доставит куда надо. В этом нет ничего неожиданного, однако авторы работы обнаружили любопытное свойство у мутаций, которые отвечали за разницу в сродстве к гемоглобину. Этих мутаций было двенадцать, причём крайне важным был контекст. Если мутация оказывалась в определённой комбинации с другими, то эффект от неё был положительный. Если же благоприятного контекста не было, мутация вела к обратному эффекту — гемоглобин начинал хуже связывать кислород. То есть польза и вред от мутации (по крайней мере в случае гемоглобина у белоногих хомячков) — понятия относительные, а не абсолютные.

Все перечисленные работы посвящены главным газообменным белкам, однако, разумеется, модификациями в гемоглобинах и миоглобинах дыхательные усовершенствования не исчерпываются. Легко заметить, что во всех случаях адаптации в физиологии и молекулярной механике газообмена возникали, когда животным нужно было решить стрессовую проблему — например, выйти в новую среду обитания или преодолеть изменения в окружении. Если учесть, что прогресс человеческой цивилизации тоже подчас приводит к сильному недостатку кислорода (что в первую очередь касается жителей мегаполисов), то не пора ли и нам перенять что-то из газообменных изобретений китов? Или хотя бы белоногих хомячков?..

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Одна мутация в гене, управляющем ростом костных и зубных тканей, появившаяся в геноме предков китов и дельфинов примерно 30 миллионов лет назад, лишила их резцов, клыков и моляров и сделала их зубы похожими на примитивную "пилу", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале PeerJ.

Серый кит. Фото: Владимир Вертянкин / Кроноцкий заповедник"Нам было очень интересно найти генетическое изменение, которое столь сильно изменило то, как питались морские млекопитающие, и затем проследить за его эволюцией на примере окаменелостей. Простейший "сдвиг" в активности белков в разных частях челюсти, породивший примитивные зубы дельфинов, может помочь нам понять, как появились сложные зубы млекопитающих", — заявил Брук Армфилд (Brooke Armfield) из университета Флориды в Гейнсвилле (США).

Армфилд и его коллеги пришли к такому выводу, изучая активность генов в формирующихся зубах в зародышах пятнистых продельфинов (Stenella attenuata), а также обычных свиней, генетически близких к китообразным. Ученые заметили, что развитием зубов свиньи управляют два ключевых гена — BMP4 и FGF8.

Как выяснили исследователи, первый участок отвечает за формирование резцов и клыков, а FGF8 — ростом моляров и премоляров. Поэтому активность BMP4 и связанных с ним белков наиболее высока в передней части челюсти, а второго гена — в ее внутренней половине. В случае с дельфинами данная картина нарушается — ген BMP4 активен во всех клетках будущей челюсти, а не только в районе резцов и клыков. Благодаря этому зубы дельфинов и китов напоминают примитивную "пилу", не похожую на жевательный "арсенал" остальных млекопитающих.

Судя по окаменелостям, предки китообразных приобрели эту мутацию примерно 30 миллионов лет назад, через 18 миллионов лет после появления амбулоцетуса (Ambulocetus natans) и других примитивных китов. Ученые связывают ее появление с переходом на новый тип пищи, для поедания которой не требовались клыки, моляры и другие специализированные зубы.

Источник: РИА Новости

Точная причина того, почему киты и дельфины выбрасываются на сушу, не известна ученым, однако предположительно чувствительные к шуму млекопитающие сводят счеты с жизнью из-за болезней и глухоты, заявил комиссионер РФ в Международной китобойной комиссии (МКК) Валентин Ильяшенко.

Кожа китаДень защиты морских млекопитающих или День китов отмечается 19 февраля с 1986 года, когда после 200 лет беспощадного истребления МКК ввела запрет на китовый промысел. В настоящее время разрешены только аборигенный промысел этих млекопитающих исключительно для удовлетворения потребностей коренного населения, а также добыча китов в научных целях по разрешениям правительств-членов МКК.

"Есть разные предположения по этому поводу, начиная от того, что их оглушают и это подтверждено, особенно когда речь идет о военных учениях. Причем не от взрывов, а от исходящего шума от подлодок и крупных кораблей… Есть еще доказанная вещь, что выбрасываются от болезней. Но толком однозначного ответа нет ", — сказал эксперт в ходе круглого стола, организованного Программой развития ООН.

Как отметил Ильяшенко, у морских млекопитающих, особенно у китов и дельфинов, очень ранимая слуховая система. В частности, доказано, что кашалоты могут слышать звуки своих сородичей на расстоянии до тысячи километров, а серые киты — до нескольких сотен километров.

Заместитель руководителя российской научной программы "Белуха-Белый кит" Дмитрий Глазов также ранее сообщал РИА Новости, что дельфины могут выбрасываться на берег, как в результате каких-либо заболеваний, которые влияют на органы ориентации животных, так и из-за подводного шума, вызванного, например, применением гидролокаторов во время военных учений.

Источник: РИА Новости

Подсчеты показали, что такая незначительная пища, как криль, делает огромного кита самым эффективным морским организмом по потреблению энергии.

Голубой китМногим кажется удивительным, что усатые киты – самые большие животные на планете — питаются такой мелочью, как планктон. Исследовать, насколько эффективен способ питания кита, решили канадские биологи из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia). Они подсчитали, сколько энергии получает голубой кит с каждом «глотком» криля и сколько энергии он тратит на погружение и на добычу криля.

Чтобы оценить энергетические запасы криля, который попадает в пасть киту за один заглот, Роберт Шедвик (Robert Shadwick) и его команда сначала оценили, насколько у кита большая глотка: вычислили объем его ротовой полости, используя зоологические и анатомические данные. Затем они оценили плотность криля в его скоплениях в океане, и, наконец, количество рачков, попадающих в рот кита за один раз. Оказалось, что кит получает от 35000 до 2000000 кДж (или, от 8350 до 480000 ккал). Результат зависит от плотности «пастбища».

Чтобы подсчитать энергетические затраты голубого кита, ученые обвешали взрослое животное гидрофонами, датчиками давления и акселерометрами – приборами для измерения ускорения. Голубой кит ныряет на время от 3 до 15 минут и за одно погружение совершает до шести атак на косяки криля. Биологи вычислили скорость кита во время таких атак и силу, которую он затрачивает на движение и на захват рачков, преодолевая сопротивление воды. Получилось, что кит тратит около 3226 кДж (около 770 ккал) на один бросок на криль.

По подсчетам канадских биологов, за один «глоток» криля кит получает энергию в среднем в 240 раз больше, чем тратит на его добычу. А когда они рассчитали энергетические затраты и прибыль за одно погружение, получилось, что пища дает киту в 90 раз больше энергии, чем ему приходится тратить. Так что эффективность питания огромного голубого кита выше, чем у всех прочих морских организмов. Но биологи подчеркивают, что такая эффективность может быть достигнута лишь при высокой плотности криля.

Энергетику питания кита ученые описали в журнале Journal of Experimental Biology.

Источник: Infox.ru

Они живут на разных концах планеты, но любовь сильнее: анализ ДНК кита, пойманного норвежскими охотниками, показал, что это гибрид, произведённый на свет представителями антарктической и северной разновидностей малых полосатиков.

Малый полосатик обыкновенный (северный) (фото Oxford Scientific / Photolibrary) Районы сезонных миграций этих видов разделяют тысячи километров.

Северные малые полосатики весной устремляются в сторону Северного полюса и в течение лета плещутся у края арктических льдов, а осенью доплывают почти до экватора, где проводят зиму. Их антарктические собратья перемещаются аналогичным образом в зависимости от сезона. Поскольку в Северном и Южном полушариях лето и зима противоположны, эти виды никогда не встречаются.

По крайней мере учёные до сих пор думали, что не встречаются.

Охота на малых полосатиков была широко распространена с 1930-х годов. Несколько стран, в том числе Гренландия, Норвегия и Япония, практикуют китобойный промысел и сегодня. Вскоре после того, как норвежцы в 1993 году возобновили коммерческую охоту на китов после краткого моратория, в стране был введён обязательный анализ ДНК улова, дабы удостовериться, что он добыт законным путём.

Генетик Кевин Гловер из Института морских исследований в Бергене (Норвегия) как раз штудировал данные этих анализов, когда наткнулся на сведения о гибриде, пойманном в 2007 году в северо-восточной Атлантике. Затем коллега рассказал ему о том, что ещё в 1996 году, по рассказам китобоев, была поймана странная особь, не имевшая на нагрудных плавниках белого пятна, характерного для северных малых полосатиков. Это побудило учёного поднять архив за 1996 год и выяснить, что в северной Атлантике и впрямь жил самый настоящий антарктический кит.

Тем самым получено веское доказательство в пользу того, что различные виды малых полосатиков могут менять полушария и даже спариваться. Но было ли появление на свет гибрида счастливой случайностью — или началом новой тенденции? Кевин Гловер не знает ответа на этот вопрос, но у его коллеги Нильса Эйена есть интересная гипотеза.

Японские исследования показали, что численность малых полосатиков в Южном полушарии значительно снизилась между 1980 и 1990 годами. За этот период резко сократилось и количество криля — основной пищи антарктических малых полосатиков. Фактически киты оказались на грани недоедания, что и могло побудить их отправиться на поиски более гостеприимных вод.

Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS ONE. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Очевидное невероятное: исследователи предполагают наличие в ультразвуковых разговорах кашалотов индивидуальной звуковой «подписи».

Компания кашалотов (фото echeng) Биологи из Университета Сент-Эндрюс (Великобритания) проделали своеобразную работу, подвергнув анализу ультразвуковую «речь» кашалотов. Эти киты обладают сложным социальным поведением и поддерживают связь на больших расстояниях с помощью ультразвуковых щелчков. «Сеанс» у кашалотов всегда начинается с пяти щелчков; этот фрагмент учёные назвали 5R. На первый взгляд, этот звуковой кусок одинаков у всех кашалотов. Однако при ближайшем рассмотрении оказалось, что 5R различается у разных особей. Эти различия обнаружились во временных интервалах между щелчками и имели строго индивидуальный характер — будто подпись.

В ранних исследованиях китовых «монологов» было замечено, что иногда взаиморасположение в пространстве щёлкающего кита и человека с аппаратурой приводит к значительным изменениям в характере записываемых звуков. Но тут, как особо подчёркивают исследователи, индивидуальный характер 5R-фрагмента не менялся от того, с какой стороны от кашалота его записывали — спереди, сзади или сбоку. Более того, индивидуальная звуковая «подпись» идёт обычно перед основным сообщением. Это выглядит так, как если бы кит заранее представлялся, прежде чем держать речь.

Подобные индивидуальные звуковые сигналы есть у родичей кашалотов — дельфинов. Это вселяет оптимизм в биологов: в конце концов, кашалоты — столь же сложно социально организованные животные. Вообще говоря, в сигналах последних есть групповые особенности: позывные китов, живущих в разных регионах и группах, отличаются друг от друга. Более того, в мозгу у кашалотов были найдены некоторые особенности, которые у приматов отвечают за сложные когнитивные реакции. Так что предпосылки к индивидуализации поведения у этих китов действительно есть.

Статья с анализом китовых разговоров готовится к печати в журнале Animal Behavior.

Ну а пока, как признают сами учёные, для подтверждения существования «голосовой подписи» у кашалотов нужно, во-первых, получить тот же результат на большем числе особей (поскольку на данный момент они проанализировали речь лишь трёх животных), а во-вторых, понять, какую всё-таки роль выполняют эти пять щелчков.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Обнаружены останки самого древнего антарктического кита, известного науке. Челюсть длиной 60 см была найдена на Антарктическом полуострове.

Древний кит в представлении художника (изображение Marcelo Reguero / AFP / Getty Images)Животное, достигавшее шести метров, имело полный рот зубов и, скорее всего, питалось гигантскими пингвинами, акулами, а также крупной костной рыбой, останки которых залегали неподалёку.

Древний кит обитал в полярных водах в эоцене, около 49 млн лет назад. Судя по всему, полностью водные киты развились из сухопутных млекопитающих быстрее, чем принято считать, отмечает автор исследования Тумас Мёрс из Шведского музея естественной истории. Останкам сухопутных предков китообразных 53 млн лет. Оказывается, они стали водными животными всего за 4 млн лет, а не за 15 млн. Более того, они сразу же заселили весь Мировой океан: очень уж удачным выдался природный эксперимент. Этому благоприятствовали и обстоятельства, поскольку к тому времени все крупные морские хищники вымерли.

Антарктида в эоцене была теплее, чем сейчас, и покрывалась лесами, но и на тропики не походила. И всё же там наряду с гигантскими пингвинами и млекопитающими, пережившими динозавров, жили кожистые черепахи и разнообразные акулы.

Результаты исследования были обнародованы на 11-м Международном симпозиуме по вопросам изучения Антарктиды.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА