Генетики из России и США расшифровали ДНК якутов и нганасанов и открыли необычные версии генов, позволяющих этим народам Севера выживать в условиях постоянного холода, полярной ночи и диеты, состоящей почти полностью из жиров. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Molecular Biology and Evolution.

"Анализ наших данных помог нам выделить семь генов, связанных с жизнью на севере Сибири. Три из них связаны с диетой, в особенности с метаболизмом жиров, что говорит о том, что якуты, нганасаны и другие народы Севера адаптировались к диете, богатой животными жирами. Вдобавок все они играют важную роль в производстве энергии, в метаболизме белков и работе клеточных мембран", — рассказывает Райан Гутенкунст (Ryan Gutenkunst) из Университета Аризоны (США).

Эскимосы, чукчи и многие другие северные народности, а также жители Тибета представляют огромный интерес для генетиков, так как они приспособились к жизни в экстремальных условиях, где люди из более южных стран обычно не выживают. К примеру, генетические исследования тибетцев помогли ученым выделить гены, которые жители этого нагорья унаследовали от древних людей-денисовцев и которые помогли им приспособиться к недостатку кислорода в горах.

Проблема, как рассказывает Гутенкунст, заключается в том, что "чистые" популяции представителей этих северных и горных народов сегодня почти полностью исчезли, что мешает поиску подобных участков ДНК и изучению того, как они могли помогать их предкам выживать в суровых условиях. К примеру, на текущий момент в России проживает меньше тысячи нганасан и около 480 тысяч якутов.

Для решения этой проблемы Гутенкунст и его коллеги объединили свои усилия с российским Институтом цитологии и генетики СО РАН в Новосибирске, чьи специалисты помогли американским генетикам получить пробы ДНК якутов и нгасан, расшифровать и проанализировать их. В общей сложности ученые проанализировали свыше 500 тысяч "точечных" мутаций в их ДНК в попытке найти "сибирские" гены.

Этот анализ, по словам ученых, указал на то, что якуты и нганасаны, несмотря на кардинальные различия в образе жизни — первые являются кочевниками-скотоводами, вторые — охотниками-собирателями, — являются близкими родственниками. Их предки разделились примерно 13 тысяч лет назад, и впоследствии они почти не поддерживали контакты друг с другом.

Эта дата, как считают ученые, не была случайной — в то время ледники начали отступать в последний раз, что позволило народам Крайнего Севера расширить ареалы и начать жить на территориях, освобожденных ото льда. И якуты, и нганасаны впоследствии пережили резкие сокращения  численности, что указывает на крайне суровые условия в Сибири того времени и непростую историю приспособления к ним.

Эта "борьба с природой", как отмечают ученые, привела к появлению целого набора генов, позволяющих якутам и нганасанам питаться почти исключительно мясной и жирной пищей и не испытывать серьезных проблем со здоровьем. Наличие этих мутаций в их ДНК, как считают исследователи, говорит о том, что оба народа были изначально охотниками-собирателями, и только потом якуты смогли приручить оленей, вывести северные породы коров и стать кочевыми скотоводами.

Данные мутации, помогающие якутам и нганасанам поддерживать низкий уровень холестерина и жиров в их крови и не погибать от переохлаждения, могут помочь ученым раскрыть корни болезней, связанных с нарушением работы этих генов, и создать новые способы защиты организма от подобных проблем.

Источник: РИА Новости

Летучие мыши-вампиры заводят подружек для того, чтобы легче справляться с недостатком пищи, когда их мать или одна из сестер пропадают на долгое время, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Biology Letters.

Обыкновенный вампир - Desmodus rotundus"Летучие мыши-вампиры, кормящие добытой кровью других, не родственных им особей, получают от них кровь не чаще, чем их более прижимистые сородичи. Возникает вопрос: зачем им нужно поддерживать связи с не родственными им подружками? Мы выяснили, что это помогает им выживать в тех случаях, когда они теряют одного из главных "доноров" крови. Большое количество друзей укрепляет их социально-"пищевую" сеть", — рассказывает Джерри Картер (Gerry Carter) из Смитсоновского института изучения тропиков в Панаме.

Большинство летучих мышей питается сравнительно мягкой пищей, не требующей умения ее разгрызать, — насекомыми и фруктами. Подобный образ жизни хорошо укладывается в наши представления о том, что предкам летучих мышей пришлось пожертвовать многим, чтобы облегчить свое тело и научиться летать.

Но есть и исключения из этого правила — сегодня насчитывается шесть семейств рукокрылых, в том числе и одно семейство мышей-вампиров, которые питаются плотью или кровью позвоночных существ. Почти все они живут в тропиках Южной Америки и часто переходят с крови диких птиц и животных на кровь домашнего скота и даже людей из-за массовой вырубки лесов и других экологических проблем.

Как рассказывает Картер, обыкновенные вампиры (Desmodus rotundus) часто не могут добыть себе пропитание даже в идеальных условиях, когда охоте не мешает человек, и иногда неудачи преследуют их по несколько дней.

Если бы мыши-вампиры, как и их сказочные "кузены", были одиночками, тогда бы им грозила смерть — кровь птиц и млекопитающих является крайне скудным источником калорий. Desmodus rotundus практически каждый день живут на грани жизни и смерти, так как не обладают сколь-либо существенными запасами жира.

Им помогает особый "коллективный" образ жизни в тесно связанных социальных группах, членами которых являются как потомки одной самки, так и неродственные особи, показали наблюдения. Более удачливые вампиры, по словам ученых, нередко делятся добытой кровью с сородичами, помогая им спастись от голодной смерти.

Почему они поддерживают сестер, матерей и дочерей, вполне объяснимо с точки зрения эволюции, но причины существования подобной взаимопомощи среди не родственных друг другу особей оставались неясными, рассказывает Картер.

Наблюдая за поведением "коллектива" из трех десятков вампиров на протяжении четырех лет, он раскрыл корни "иррационального" поведения животных, периодически отлавливая некоторых особей и выпуская их назад в стаю лишь через сутки. Прежде чем сделать это, Картер убирал их сестер или матерей из стаи и смотрел, как голодные летучие мыши общались с сородичами.

Как оказалось, "подружки" по стае играют две важные роли — они не только помогают вернувшейся мыши найти еду, но и успокаивают ее, когда она обнаруживает, что мать или сестра куда-то пропала.

Подобные ситуации могут возникать в лесах Южной Америки, где вампиры часто вынуждены ночевать в чужих стаях после долгих безуспешных поисков пищи, полагает ученый.

В таких случаях большое число знакомых, готовых пожертвовать кровью ради спасения знакомой им особи, способствует выживанию отдельных индивидов и всей популяции в целом. Схожим образом, как считают ученые, устроены популяции других социальных существ, в том числе людей и приматов.

Источник: РИА Новости

Биологи выяснили, что укрупнение мозга у приматов связано с переходом на высокопитательную фруктовую диету. Именно это позволило нашим предкам стать более сообразительными и социально активными.

К такому выводу пришли американские специалисты из Университета Нью-Йорка, чья статья опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.

До сих пор считалось, что укрупнение мозга у обезьян произошло благодаря их сложному социальному поведению. Однако ученые выяснили – главную роль здесь сыграла любовь к фруктам. Животные, питающиеся листьями, тратят всю свою энергию на их переваривание, тогда как фруктовая диета обеспечила обезьян сахарами, необходимыми для работы крупного мозга.

В ходе исследования ученые проанализировали образ жизни более 140 видов приматов. Выяснилось, что доля фруктов в рационе – это единственный фактор, достоверно коррелирующий с относительным размером мозга: чем больше ест фруктов тот или иной вид, тем крупнее у него мозг и наоборот. Социальность же (например, размер группы) здесь роли не играет.

Как отмечают исследователи, листья есть повсюду, а вот чтобы найти фрукты, надо развивать пространственную ориентацию. Возможно, именно это на первых порах подстегивало укрупнение мозга приматов – так, в ходе эволюции у них быстро увеличивался мозжечок, хотя этот отдел мозга никак не связан с социальными навыками.

Получается, сложное социальное поведение не было движущей силой эволюции мозга наших предков, оно явилось лишь вторичным следствием их перехода на фруктовую диету. Напомним, недавно физиологи показали, что развитое цветовое зрение человека и прочих приматов связано с необходимостью искать фрукты в кронах деревьев.

Источник: infox.ru

Уникальную находку, представляющую собой почти полную пищевую цепочку палеогенового периода, сделали палеонтологи в заброшенном немецком карьере. Они раскопали окаменевшие остатки змеи, внутри которой сохранился скелет проглоченной змеей ящерицы-василиска, в животе которой, в свою очередь, оказались остатки съеденного ранее насекомого.

Ископаемая "матрёшка"Такая трехчастная "матрешка" – чрезвычайно редкая находка. До сих пор нечто подобное было известно лишь из Австрии, где окаменелость акулы содержала остатки амфибии, пообедавшей перед смертью мелкой рыбешкой.

Змея, ящерица и жук: редкое трехстороннее ископаемое пищевой цепи"Это ископаемое, которое я, вероятно, не смогу найти больше никогда в жизни, настолько оно редкое, – рассказал ведущий автор исследования "матрешки" Кристер Смит (Krister Smith), палеонтолог немецкого Зенкенбергского института. – Это было изумление в чистом виде".

Как полагает Смит, 48 млн лет назад где-то в окрестностях вулканического озера ранний василиск  Geiseltaliellus maarius съел блестящего жука. Спустя пару дней ящерица сама досталась на обед молодой змее Palaeopython fischeri, жившей на деревьях у берега озера. Что произошло потом, не совсем ясно – то ли выброс ядовитых вулканических газов, то ли что-то другое, но змея упала в озеро и навсегда осталась на его дне.

"Это ископаемое удивительно, нам просто повезло, что мы можем его изучать", – добавил еще один исследователь, Агустин Сканферла (Agustin Scanferla) из аргентинского Института биологии и геологии (IBIGEO).

Находка эоценовой пищевой цепочки, заключенной внутри змеи, является действительно уникальным событием. Нечто похожее встречалось палеонтологам только один раз – когда в 2008 году в пермских отложениях Австрии возрастом 250 млн лет была найдена окаменевшая акула, которая съела какую-то амфибию, которая в свою очередь съела маленькую рыбу. Но та находка была намного более фрагментарной, и не позволяла сказать многого о трофических цепочках прошлого.

Стоит отметить, что "Мессельская яма" (Messel Pit), как называют место находки "матрешки", известна прекрасно сохранившимися окаменелостями животных эоценового возраста. Отсюда, например, происходят остатки одного из самых древних приматов – Darwinius masillae, двух черепах Allaeochelys crassesculpta, окаменевших во время коитуса и другие примечательные образцы. Смит и его команда планируют продолжить раскопки в этом местонахождении в надежде на новые удивительные находки.

Источник: PaleoNews

Причиной медлительности ленивцев оказалась среда их обитания — сочетание "древесного" образа жизни с диетой из листьев просто не позволяет им обладать более быстрым метаболизмом, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале American Naturalist.

ЛенивецКогда первые конкистадоры увидели ленивцев, они посчитали их воплощением одного из семи смертных грехов — праздности, так как эти животные двигались и реагировали на все события крайне медленно и вальяжно. Эта медленность, как выяснили биологи уже в настоящее время, является уникальным приспособлением их метаболизма к обитанию в крайне бедной энергией экологической среде и позволяет им экономить силы буквально на всем.

Джонатан Паули (Jonathan Pauli) из университета штата Висконсинв городе Мэдисон (США) и его коллеги выяснили это, изучая, как много калорий в день тратят различные подвиды этих животных, как часто они питаются и что они едят.

Для этого ученые подготовили специальные образцы листьев и воды с большим количеством радиоактивных изотопов, которые они скармливали двупалым и трехпалым ленивцам в лесах Коста-Рики, а затем замеряли количество атомов этих веществ в их экскрементах и образцах тканей. Это позволило биологам точно измерить, сколько энергии данные животные тратят в день в состоянии покоя и при поиске пищи. 

Оказалось, что и тот и другой вид ленивцев способен прожить целый день, потратив фантастические 110 калорий или чуть большее количество энергии в случае с двупалыми ленивцами. Подобное количество энергии содержится в одной сваренной картофелине или в других небольших корнеплодах.

По словам ученых, низкая скорость метаболизма оказалась характерной не только для ленивцев, но и для других животных, питающихся листьями и живущих на ветках деревьев или на поверхности Земли. Это означает, что именно такой стиль обитания и бедная калориями диета сделала ленивцев такими медленными — более быстрые темпы обмена веществ просто невозможны без увеличения размеров тела, что невозможно для животного, которое живет в лесу.

"Для млекопитающих подобный стиль жизни является крайне большой редкостью. Если вы представляете себе животное, которое питается листьями, в вашей памяти сразу всплывают лоси, олени или антилопы, то есть достаточно крупные существа. Интересно, что такое невозможно для "древесных" животных, которым приходится решать эту проблему иными путями", — заключает Паули.

Источник: РИА Новости

Ученые выяснили, что пауки, считающиеся типичными хищниками, нередко прибегают к растительной пище. Одним из излюбленных лакомств этих членистоногих является нектар.

Паук-скакунК такому выводу пришли американские и швейцарские ученые, чьястатья опубликована в журнале Journal of Arachnology.

Считается, что пауки - это классические хищники, которые не признают ничего, кроме животной пищи. Однако в последнее время появляется всё больше свидетельств, что они включают в свой рацион и растительные ингредиенты. Авторы статьи собрали из научной литературы и других источников все возможные факты на этот счет и проанализировали их.

Выяснилось, что за поеданием растительной пищи были замечены 10 семейств пауков. В 60% случаев это были пауки-скакуны Salticidae - они особенно любят прятаться среди растений и при случае не брезгуют лакомиться их выделениями.

В основном пауки поедают нектар и пыльцу, иногда также они набрасываются на семена и даже споры грибов. Хотя примеры такого поведения известны на всех континентах, чаще всего оно отмечается в южных широтах. Возможно, это связано с тем, что южные растения продуцируют больше нектара.

«Способность пауков извлекать питательные вещества из растений расширяет их пищевую базу, что помогает им переживать периоды, когда насекомые редки», -- пояснил Матин Ниффелер, соавтор работы. Впрочем, пока ученым не удалось определить, насколько велика роль растительной пищи в рационе пауков.

Источник: infox.ru

Ученые выяснили, что переход на мясную диету сыграл ключевую роль в эволюции человека. Питание мясом позволило отказаться от мощных челюстей и дало стимул для развития речи.

К такому выводу пришли американские специалисты из Гарвардского университета, чья статья опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Как известно, человек по сравнению со своими ближайшими родичами - человекообразными обезьянами, а также австралопитеками - обладает маленькими зубами и слабыми челюстями. Считается, что уменьшение относительного размера челюстей облегчило развитие речи и позволило укрупнить черепную коробку. Однако ученые до сих пор спорят, почему это произошло.

Согласно наиболее популярной гипотезе, на эволюцию человеческого лица повлияло использование огня - для пережевывания поджаренной пищи людям требовались не такие мощные челюсти, как раньше. Но по новейшим данным готовить люди стали всего 500 тысяч лет назад, тогда как уже 2 млн лет назад Homo erectus обладал слабой жевательной мускулатурой и небольшими зубами.

Авторы работы предположили, что пропорции лица изменились у предков человека при переходе на мясную диету. Чтобы протестировать эту гипотезу, ученые провели эксперимент с участием почти 30 взрослых добровольцев. Одним из них давали жевать слегка измельченные сырую морковь и свеклу, другим - нашинкованное каменными орудиями сырое мясо козы (по жесткости оно похоже на мясо диких животных).

Оказалось, чтобы получить необходимое число калорий, при жевании мяса - пусть даже оно сырое - людям требуется гораздо меньше усилий, чем при пережевывании овощей. Так, чтобы наестся одними овощами, человеку пришлось бы делать 40 000 движений челюстями в день. Однако если треть калорий происходит из сырого нарезанного мяса, это число сокращается на 17% (это на 2,5 млн жевательных движений меньше за год). При этом мускульная сила, требуемая при жевании, уменьшается на 26%.

По словам ученых, если бы наши предки остались вегетарианцами, они никогда не превратились бы в людей. Так, шимпанзе, которые питаются растительной пищей, половину всего дня проводят за ее пережевыванием. По словам ученых, если бы не мясо, древних людей ожидала бы та же участь.

Источник: infox.ru

Палеонтологи нашли доказательство, что уже на заре эволюции трилобиты активно охотились на червей. Своими многочисленными ножками они обхватывали тела жертв, не давая им вырваться.

ТрилобитыК такому выводу пришли американские специалисты из Университета Миссури, чья статья опубликована в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.

Трилобиты – это класс морских членистоногих, вымерший в конце пермского периода. Окаменевших трилобитов можно в большом количестве найти по всему миру, однако прямые свидетельства, помогающие реконструировать их образ жизни, встречаются гораздо реже. На одно из таких свидетельств – следовые дорожки трилобитов – и наткнулись авторы статьи.

Находка была сделана на территории штата Миссури, в отложениях позднего кембрия (в кембрийском периоде на Земле появились все основные группы многоклеточных существ, включая трилобитов). Разглядывая плиты, на которых иногда попадаются отдельные фрагменты трилобитов, ученые заметили норки, вырытые какими-то червеобразными существами.

Нередко эти норки были испещрены следами от ножек трилобитов. Проанализировав более 1700 подобных отметин, ученые подсчитали, что следы трилобитов пересекают норки слишком часто, чтобы объяснить это простым совпадением. Гораздо более вероятно, что трилобиты охотились на червей, выкапывая их из субстрата.

По словам палеонтологов, трилобиты набрасывались только на небольших червей, а более крупные норки они обходили стороной. Кроме того, трилобиты часто подходили к червям боком, чтобы надежно зафиксировать их между двумя рядами своих ножек.

Источник: infox.ru

Почему саблезубые тигры, гигантские ленивцы и мастодонты вымерли, а их современники ягуары, хоть и немного убавили в размере, но все же успешно дожили до наших дней? Ответ на этот вопрос палеонтологи попробовали отыскать в диете американских хищников.

Ягуар Современный ягуар (Panthera onca) – животное довольно древнее. Впервые появившись около трех миллионов лет назад в Евразии, предки ягуаров успешно расселились по огромной территории от южной Англии до Небраски и Южной Америки. Сегодня ареал ягуаров составляет порядка девяти миллионов квадратных километров, и это только кусочек обширных пространств, контролируемых ими в прошлом. Более того – в ледниковую эпоху американские ягуары отличались заметно более крупным ростом. Их сегодняшние потомки уступают прародителям в размере примерно на 15%.

Разразившееся около 10 тысяч лет назад массовое вымирание ледниковой мегафауны освободило нашу планету от таких крупных кошачьих, как американский лев и саблезубый тигр. А вот ягуар каким-то образом смог пережить то непростое время, хотя и оказался занесен сегодня в Красную книгу МСОП как вид, близкий к уязвимому положению. Но это, скорее, результат человеческой деятельности, а не проблемы с адаптациями самого ягуара.

Секрет выживания ягуаров международная группа исследователей решила поискать в их меню. Изучив 25 ранее опубликованных научных работ, Мэтт Хейворд (Matt Hayward) из британского университета Бангора и его коллеги выяснили, что ягуар довольно привередлив для доминирующего хищника, и при этом тяготеет к относительно мелкой добыче.

Вообще меню больших кошек охватывает более ста видов – от крупного рогатого скота до черепах и приматов, констатировали ученые. Но ягуары отчетливо предпочитают охотится на таких зверей, как капибарра, дикая свинья, кайман, ошейниковый пекари, девятипоясный броненосец, гигантский муравьед и коати. Капибарру и гигантского муравьеда они явно предпочитают всем остальным, а вот на тапиров и приматов почти не охотятся.

"По сравнению с другими крупными одиночными кошачьими ягуары явно необычные хищники", – отмечают ученые. Предпочитаемые ими жертвы явно смещены к наиболее мелкому сектору доступного спектра добычи. Будучи более плотными и мощными, чем леопарды, ягуары при этом все же предпочитают охотиться на куда меньших по размерам животных.

"Обобщенные линейные модели показали, что ягуары выбирают добычу, прежде всего, на основе социально-экологических и поведенческих признаков (численности и размера стада), а не морфологических характеристик (размер тела)", – пишут исследователи в своей статье. "Возможно, ягуары пережили плейстоценовое массовое вымирание как раз благодаря тому, что охотились на относительно мелкие виды", – резюмируют они.

Источник: PaleoNews

Каори Мизуно (Kaori Mizuno) и его коллеги из университета перспективных исследований в Хаяма (Япония) записали на видео и описали оригинальный способ, которым пользуются азиатские слоны, чтобы добраться до труднодоступной пищи. Они умело направляют струю воздуха на яблоко или нужный лист, чтобы пододвинуть ее к себе поближе и схватить, рассказывает Science News со ссылкой на статью ученых в журнале Animal Cognition.

СлонУченые наблюдали за двумя самками азиатских слонов, Минеко и Сузуко, живущими в зоопарке Кямина японской префектуры Ибараки. Вольер слонов был окружен U-образным сухим рвом, который животные никак не могут преодолеть. Зоологи бросили вызов интеллекту слонов и располагали угощения (яблоки, бамбук, сено, картофель или опавшие листья) на противоположной стороне рва.

И животные нашли способ. Они протягивали свои хоботы как можно ближе к желанной еде, прицеливались и несколько раз дули в нужном направлении, раскачивая угощение и пододвигая его ближе к себе с помощью отраженной струи воздуха. Минеко проделывала это особенно мастерски, дуя дольше и точнее. Сузуко, в основном, дотягивалась до той еды, что была ближе, при этом еще тянулась к ней, поднимая одну из задних ног для удержания равновесия.

«Наши результаты позволяют предположить, что слоны понимают причинность, связь между физическими явлениями», — пишут авторы статьи. Заметим, со своей стороны, что слоны — одни из немногих животных, узнающих свое отражение в зеркале. Это давно уже выяснили с помощью простого эксперимента: помещали что-то лишнее на лоб слона, так, чтобы он не мог этого увидеть сам, и затем ставили перед зеркалом. Слон отреагировал соответственно, т.е. снял с себя это «лишнее», тем самым доказав, что видит в зеркале именно самого себя.

Так или иначе, исследователи пока не знают, как слоны освоили такое поведение: методом проб и ошибок, решая проблему или как-то еще. Но факт, что две самки, живущие вместе, обе демонстрируют способ, говорит о том, что может быть задействовано социальное обучение.

Источник: Научная Россия

Орнитологи из Польши и Кореи в Аризоне исследовали поведение мексиканских соек (Aphelocoma wollweberi), чтобы выяснить, каким образом те отбирают себе в пищу лучшие орехи, не вскрывая их. Ученые пришли к выводу, что птицы могут для этого особым образом взвешивать орехи, а также определять их качество по звукам. Результаты работы опубликованы в издании Journal of Ornithologyи кратко описаны в пресс-релизе.

Выбор ореха сойкойУченые с большой группой помощников много часов посвятили тому, чтобы аккуратно вскрыть скорлупу орехов и заменить их содержимое. Затем они предлагали орехи птицам, чтобы понять, как те отреагируют. Сойки получали либо пустую скорлупу арахиса, либо содержащую внутри целых три орешка. Птицы безошибочно выбирали нужные скорлупки. Серия экспериментов показала, что разницы в один грамм уже было достаточно, чтобы птица сделала верный выбор.

На замедленном видео ученые заметили, что каждый орех сойка проверяет, тряся его в клюве, после чего решает, оставить «добычу» или выбросить. Ученые поясняют, что эти движения похожи на те, что мы совершаем, когда берем в руки предмет, чтобы оценить его вес.

Тогда ученые решили обхитрить птиц и предложили им два вида орехов разного размера, но одинаковой массы. То есть большой арахис содержал внутри лишь один орешек, и маленький тоже один. В этом случае птицы предпочитали маленькие орехи. «Они как будто понимали, что с большими что-то явно не так», — поясняют ученые. Они заметили, что птицы, встряхивая орех, производят звуки, быстро открывая и закрывая клюв. Скорее всего, получаемый звук они сойки тоже берут в расчет, оценивая качество ореха.

Источник: Научная Россия

Изучение РНК панд показало, что их кишечная микрофлора скорее приспособлена к перевариванию мяса, а не бамбука — а этот последний панды усваивают плохо, хотя это их основная пища. Подробности исследования опубликованы в журналеmBio.

ПандыКитайские исследователи собрали 121 образец фекалий, оставленных 45 пандами (из них 24 взрослых, 16 малышей и 5 совсем крошечных, недавно родившихся), живущими на территории Исследовательской базы по разведению больших панд в Ченду. Образцы собирались весной, летом и поздней осенью.

В это время панды съедали в среднем по 10 килограммов бамбука и бамбуковых ростков и от 500 до 800 граммов приготовленного на пару хлеба, который они получали от сотрудников базы, а общий вес оставленных ими фекалий ежедневно составлял около 10 кг.

Собранные образцы дали возможность провести секвенсирование рибосомной РНК панд, а это дало совершенно неожиданные результаты. Оказалось, что кишечная микрофлора у панд лучше приспособлена к перевариванию мяса, а вовсе не бамбука. Очевидно, это произошло потому, что когда-то, миллионы лет назад, панды, которые произошли от хищных медведей, почему-то перестали есть мясную пищу. Непонятно, чем было вызвано это изменение. Может быть, в ареале их обитания оказалось мало добычи, а бамбука, наоборот, вокруг было очень много.

Во всяком случае и желудок панд, и их микрофлора загадочным образом остались такими же, как в древние времена. Возможно, именно поэтому им приходится каждый день съедать так много бамбука, чтобы все-таки наесться. При этом их организм усваивает только 17% съеденной пищи, и поэтому им приходится большую часть дня спать, чтобы сохранить энергию. Не исключено, что с этим же связаны трудности, возникающие у панд с размножением. У самок овуляция происходит один раз в году весной, и зачать они могут только в течение одного-трех дней.

Таким образом, бедные панды, отказавшиеся от мяса, но сохранившие организм хищников, стоят перед «эволюционной дилеммой», как объяснил биолог Джаян Пан (Xiaoyan Pang) из университета Шанхая, один из авторов исследования.

За прошедшие тысячелетия разрешить ее им не удалось, и именно здесь кроется угроза их популяции. Впрочем, есть и хорошая новость — пищеварительная система панд дает им возможность быстро переваривать огромные объемы пищи. Иэн Валентайн (Iain Valentine), директор Эдинбургского зоопарка, где живут две панды, напомнил, что на свободе животные обитают в таких районах, где им не угрожает нападение хищников, поэтому они «могут спокойно целый день сидеть и есть».

В то же время Валентайн надеется, что новое исследование поможет справиться с кишечными коликами, которые часто мучают панд — очевидно как раз из-за несоответствия их диеты устройству кишечника.

Источник: Научная Россия

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

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

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

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

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

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

Напомним, недавно ученые экспериментально доказали, что в далеком прошлом рыбы действительно могли выйти на сушу и стать четвероногими животными. Этот феномен удалось продемонстрировать на примере современных многоперовых рыб.

Источник: infox.ru

Палеонтологи показали, что древнейшие млекопитающие были специализированными хищниками, которые охотились на строго определенные типы насекомых, включая жуков.

Об этом говорится в статье британских ученых из Бристольского университета, опубликованной в свежем выпуске журнала Nature.

Млекопитающие появились в конце триаса, около 220 миллионов лет назад. Долгое время считалось, что первые 50 миллионов лет своей эволюции они были неспециализированными насекомоядными существами и поедали без разбору всех членистоногих, попадавшихся у них на пути. Однако авторы статьи выяснили, что уже тогда млекопитающие занимали разные экологические ниши.

Внимание ученых привлекли челюсти и зубы двух млекопитающих, Morganucodon и Kuehneotherium, которые жили в самом начале нижней юры (около 200 миллионов лет назад) на территории современного Южного Уэльса. Палеонтологи вычислили, какую силу могла развивать жевательная мускулатура этих организмов, а также проанализировали строение их зубной эмали.

Оказалось, что давление, которое при укусе развивали средние моляры (коренные зубы) Morganucodon, было в двое больше, чем у Kuehneotherium. Последний по характеристикам своей зубной эмали напоминал современных летучих мышей, питающихся мухами и бабочками, а вот Morganucodon был больше похож на летучих мышей, в рацион которых входят насекомые с жесткими покровами, такие как жуки.

Открытие доказывает, что уже с самого начала млекопитающие специализировались на разных типах добычи. Kuehneotherium не способен был разгрызать надкрылья жуков (их в большом количестве находят в отложениях данного возраста), но зато мог ловить скорпионниц, ручейников и сетчатокрылых (бабочек в начале юры еще не было).

Источник: infox.ru

Почему около 40 тыс. лет назад неандертальцы уступили место людям современного анатомического типа? Одна из самых популярных гипотез на этот счёт гласит: наши предки могли похвастаться более разнообразным рационом и это дало им конкурентное преимущество перед неандертальцами. 

Фрагмент волчьей челюсти, принимавший участие в исследовании (фото авторов работы). Геохимические исследования ископаемых костей вроде бы подтвердили, что мы и неандертальцы питались по-разному. Действительно, в костях людей современного типа было найдено более высокое содержание тяжёлых изотопов азота по сравнению с останками неандертальцев, и показалось логичным предположить, что в диету наших пращуров входила рыба, тогда как неандертальцы зациклились на крупной дичи — мамонтах и бизонах.

Однако до последнего времени упускалось из виду то обстоятельство, что, возможно, изменилось соотношение изотопов азота в самих источниках пищи. Не стоит забывать, что определённые факторы окружающей среды (например, засуха) способны увеличить долю тяжёлых изотопов в растениях, а это в свою очередь приводит к соответствующим изменениям в организме травоядных животных и хищников, которые ими питаются. При этом, заметьте, никто из них не изменит привычному образу жизни. 

Сотрудники Тюбингенского университета (ФРГ) и Национального музея доисторической эпохи в Лез-Эзи-де-Тайак-Сирёй (Франция) восполнили пробел, выяснив, что соотношение изотопов азота в костях и травоядных (северного оленя, обыкновенного оленя, лошади, бизона), и плотоядных животных (волков) претерпело существенные изменения к тому времени, когда на юго-западе Франции появился человек современного типа. Эти перемены очень похожи на те, которые наблюдаются в человеческих окаменелостях того же периода, то есть диета неандертальцев и наших предков, возможно, была почти одинаковой. А разница в изотопах — следствие перемен в окружающей среде. 

То, что неандертальцы питались, как мы, добавляет новые данные к уже немаленькому корпусу свидетельств о том, что «они» не так сильно отличались от «нас», чем было принято считать пару десятилетий назад: если рацион неандертальцев был столь же широк, как у человека разумного, то, скорее всего, наши соседи по эволюционному древу были столь же хороши в искусстве охоты и собирательства, как и сапиенсы.

Но это вовсе не означает, что теперь сложнее понять, почему наши пращуры побороли неандертальцев. Напротив, изменение изотопного состава намекает на засуху. Возможно, она сыграла какую-то роль в угасании неандертальцев, после чего на освободившееся место пришло новое племя. 

В целом можно заключить, что причины вымирания неандертальцев были весьма сложными. Нельзя всё приписывать одним только различиям в поведении двух видов. 

Результаты исследования опубликованы в издании Journal of Human Evolution.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Разобраться в особенностях питания ранних четвероногих, вышедших из моря на сушу в девонском периоде, решили британские и швейцарские палеонтологи. Они проанализировали окаменелости 23 таксонов первых тетрапод и смогли выяснить, чем, где и как питались пионеры суши.

Череп акантостеги из собрания зоологического музея Кембриджского университета Основным ключом к пониманию их пищевого поведения стала Acanthostega – одно из самых ранних и примитивных позвоночных, обладавших четырьмя сформировавшимися конечностями. Окаменелости акантостеги были найдены в 1987 году в Гренландии, и палеонтологи считают ее наиболее полезным источником сведений об эволюционном переходе от рыб к четвероногим.

Авторы нового исследования применили передовые статистические методы для изучения анатомических, функциональных и экологических изменений, связанных с появлением четвероногих. Они исследовали механику движения и структуру нижних челюстей Acanthostega, нескольких других ранних тетрапод и рыбообразных тетраподоморфов. Как показали результаты этой работы, челюсти Acanthostega были более приспособлены к питанию под водой. Таким образом, эти тетраподы сохраняли в первую очередь водный образ жизни.

"Происхождение тетрапод от рыб является ярким примером крупного эволюционного перехода. Окаменелости Acanthostega до сих пор продолжают играть непревзойденную роль в нашем понимании этого события. Акантостеги сохранили многие примитивные рыбоподобные черты, одновременно демонстрируя и такие несомненно тетраподные особенности, как пальцы на конечностях. Широкая морда, по-видимому, соответствует подводному способу питания (всасыванию добычи), но сложные черепные сочленения уже аналогичны наземным позвоночным и, предположительно, позволяли совершать укусы – вполне сухопутный способ захвата добычи. Этот парадокс и должно было разрешить наше исследование", – рассказал палеонтолог университета Линкольна доктор Марчелло Рута.

По его словам, нижняя челюсть Acanthostega анатомически и функционально похожа на челюсти некоторых ранних рыб. В то же время вздернутое рыло и загнутые назад "клыки", как кажется, являются приспособлениями для резкого, "щелкающего" закрытия рта. "Все эти наблюдения показывают, что данный тип челюстей был адаптацией к мгновенному закрытию и эффективному захвату быстрой добычи, поддерживая взгляды на преимущественно, если не исключительно, водный способ питания", – приводит слова Рутапресс-релиз университета Линкольна.

(Узнать больше подробностей о том, как питались ранние наземные позвоночные, можно в статье "Первым тетраподам было очень трудно кушать")

Понадобилась почти сотня миллионов лет, с девонского по каменноугольный периоды, чтобы тетраподы медленно усовершенствовали строение своего челюстного аппарата и способы питания, освоили жевательные движения для употребления в пищу растительности и развили силу челюстных мышц, достаточную для того, чтобы отрывать куски плоти от животной добычи.

Источник: PaleoNews

Шерстистые мамонты могли умереть с голоду, когда изменения в климате отобрали у них любимое лакомство — цветковые растения. 

Плиоцен в Арктике (рисунок Mauricio Anton). Может быть, кому-то покажется странным, что, несмотря на огромные размеры и прохладный климат, в котором они жили, шерстистые мамонты питались степными травами. На самом деле это ещё не самое удивительное. Изучение содержимого желудка и ДНК из замёрзшей почвы Арктики показало, что мегафауна ледникового периода питалась форбом — травянистыми цветковыми растениями, не входящими в число злаковых. 

Разница не видна только на первый взгляд. Злаковые травы трудно переварить, и к тому же они бедны питательными веществами, тогда как форб богат белками.

Путём старательного анализа ДНК растений, обнаруженных в образцах вечной мерзлоты из 200 арктических локаций, Эске Виллерслев из Копенгагенского университета (Дания) и его коллеги восстановили 50 тыс. лет истории. Поначалу Крайний Север был покрыт богатым разнообразием форба. Более того, содержимое кишечника некоторых крупных животных, обитавших в этой области (мамонтов, шерстистых носорогов), показало, что питательные дикие цветы составляли важную часть рациона животных. 

Но так было недолго. «Примерно 20 тыс. лет, назад на пике ледникового периода, стало очень холодно и сухо, и разнообразие форба уменьшилось, — поясняет г-н Виллерслев. — Нет, он по-прежнему доминировал в экосистеме, но вот только его разнообразие оставляло желать лучшего». 

«Убийца» пришёл в конце ледникового периода, 12 тыс. лет назад. Травы и кустарники сменили форб, и одновременно исчезла мегафауна. Поскольку форб стимулируется вытаптыванием, его упадок, начавшийся 20 тыс. лет назад, вероятно, вызвал негативную обратную связь: снижение численности животных приводило к уменьшению растительного разнообразия, что, в свою очередь, становилось причиной снижения численности животных из-за недостатка пищи. 

Гипотеза способна также объяснить, почему северный олень оказался единственным крупным животным ледникового периода, сохранившимся до наших дней. Летом он поедает злаковые травы и осоку, а зимой пробавляется малопитательным лишайником. Исчезновение форба прошло для него незамеченным. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Живший в меловом периоде небольшой летающий динозавр Microraptor gui хорошо умел ловить рыбу. Похоже, он вообще атаковал все, что шевелится, в своем размерном классе, ведь раньше в желудках микрорапторов уже находили остатки птиц и млекопитающих.

 Как рассказал исследователь канадского университета Альберты Скотт Персонс, новые данные о способах питания микрораптора были получены в ходе изучения окаменелостей из Китая. "Нам очень повезло, когда в вулканическом пепле были найдены остатки Microraptor, и содержавшиеся в его желудке фрагменты рыб удалось легко идентифицировать", – сообщил ученый.

Речь идет об образце, известном под индексом QM V1002. В том его месте, где при жизни располагался пищеварительный тракт животного, палеонтологи обнаружили окаменевшие куски костистых рыб, ставших последней трапезой динозаврика. Некоторые кости даже несут на себе следы воздействия желудочного сока.

Микрораптор в полетеТаким образом, достигавший размеров современного ястреба и в полете напоминающий самолет-биплан четырехкрылый микрораптор был, вероятно, умелым охотником и рыбаком. Палеонтологи уже находили в его внутренностях кости небольших древесных млекопитающих и птиц.

"Теперь мы знаем, что Microraptor охотился в самых разных местах и имел достаточно разнообразное меню, – заявил Персонс. – Он ловил свою добычу во влажных лесах, росших в Китае в начале мелового периода, 120 млн лет назад".

Зубы этого динозавра были хорошо приспособлены для удержания скользкой и активно вырывающейся добычи. Хищники, питающиеся в основном большими кусками мяса, как правило, имеют острые плоские зубы, зазубренные с обоих краев. Такие зубы легко разрезают плоть. Но у микрорапотора "серрейторная заточка" имелась лишь с одной стороны, а сами зубы на передних участках челюстей были несколько наклонены вперед. "Микрораптор адаптирован к накалыванию рыбы на свои зубы, – уточнил Персонс. – Потом он просто запрокидывал голову, и проглатывал рыбу целиком, без суеты и спешки".

По мнению ученых, располагая сразу четырьмя крыльями, микрорапторы могли совершать непродолжительные полеты, пикировать на рыбу сверху и хватать ее пастью, как современные птицы. Как отмечает PhysOrg, данное исследование впервые документирует случай питания рыбой среди представителей семейства Dromeosauridae.

Известному писателю и палеонтологу Брайану Свитеку новые черты микрораптора напомнили обычную кошку. "Этот пернатый динозаврик был симпатичным и шелковистым, –написал он в National Geographic. – У него были острые зубы и острые когти на каждой лапе. И еще он очень любил рыбку".

Правда, Свитек сомневается в том, что Microraptor был активным охотником, а не падальщиком. Пока у нас нет машины времени, мы не сможем уверенно говорить о том, что рыба или птица, съеденные ящером, были действительно им пойманы. Вполне возможно, что рыбу он подобрал выброшенной на берег, а птицу съел, натолкнувшись на земле на ее труп, считает ученый.

Это, впрочем, вовсе не запрещает всем желающим рисовать микрораптора парящим над древним водоемом или стремительно скользящим между деревьями мелового леса – просто нужно помнить, что все эти реконструкции обладают значительной долей условности.

 Источник: PaleoNews

Чешские биологи выяснили, что некоторые пауки выбирают, с какой части тела начать поедать пойманную жертву. И дело вовсе не в том, с какой стороны она смотрится благовиднее. Объяснение открытому явлению весьма прозаичное: хищник присматривает наиболее лакомый и нужный ему кусочек. Хотя кажется, что может быть проще – съесть муравья.

Подопытные пауки впрыскивали парализующий яд в тело жертв, затем протыкали экзоскелет и внедряли ферменты, которые "растворяли" внутренности муравьёв. После этого охотники "выпивали" эту кашицу и переходили к другим частям туловища. На всё уходило 2-4 часа (фото Stanislav Pekár). Пищевые пристрастия и поведенческие особенности пауков изучали биологи Масарикова университета (Masarykova univerzita). Группа Станислава Пекара (Stanislav Pekár) проводила эксперимент с 60 пауками вида Zodarion rubidum, обитающими в Европе и США, и муравьями рода Lasius.

Членистоногих поделили на три группы: одной давали только передние части тел муравьёв (голову, конечности, грудной отдел), второй — брюшки, третьей — насекомых целиком. Каждая группа получала одинаковое по весу количество плоти.

Через полтора месяца после начала эксперимента все 20 пауков, сидевших на диете из брюшков, погибли. Из тех, кто питался передней частью туловищ, к третьему месяцу выжили восемь особей, из тех, что полагались на тушку целиком, — три.

При этом "брюшковые" поначалу быстро росли, но потом умирали. Из тех, что поедали голову, конечности и грудной отдел, некоторые утроили свой вес. Третьи же, хоть и жили нормально, не показали каких-то выдающихся результатов вроде быстрого роста или необычно больших размеров.

Z. rubidum неспроста такой рыжий, таким образом он мимикрирует под огненных муравьёв (фото Ondřej Machač). Получается, что те пауки, которые питались только передними частями туловищ, получали преимущество даже перед теми собратьями, что могли себе позволить съесть всего муравья.

Обнаружив сей странный факт, учёные решили выяснить, отдадут ли пауки предпочтение определённым частям туловищ муравьёв, если им предоставить право выбора. Для второй части эксперимента биологи взяли 48 пауков, которым скармливали муравьёв маленького (всё тех же Lasius), среднего и большого размеров (из родов Formica и Camponotus).

В статье, опубликованной в журнале Animal Behaviour, авторы работы отмечают, что в случае с небольшой добычей пауки в одинаковом количестве поедали голову и грудной отдел, а также брюшко. И только в случае с крупными муравьями значительный перевес был в сторону передней части туловищ.

Позже биологи определили, что голова и грудь муравьёв богаты белками, в то время как брюшко – жирами. Получается, что в животе мурашей присутствуют важные вещества, которые нельзя найти где-либо ещё, но при этом белки пауку всё-таки нужнее.

Потому он сначала берётся за переднюю часть, а то, что осталось, "забивает" жирами. Именно этим и объясняется длительное выживание группы, питавшейся исключительно передними частями тел муравьёв. "Пауки пытаются соблюсти баланс и съесть разные части тел своей единственной добычи", — подытоживает Пекар.

Выходит, что существо, даже употребляя лишь один вид пищи, всё равно может быть гурманом. Вероятно, такое поведение закрепилось в ходе эволюции, ведь выгода его очевидна: выбирая, животное получает максимум необходимых для выживания веществ.

Учёные предполагают, что нынешние выводы можно будет перенести и на более крупных хищников. Возможно, и им недостаточно просто найти большое количество еды, её качество и состав важны не меньше.

Источник: MEMBRANA