Исследователь Джейсон Прентис (Jason Prentice) из Принстонского университета в Нью-Джерси (США) и его коллеги выяснили, что нейроны человеческого глаза обладают естественной способностью корректировать ошибки в сборном сигнале, который они посылают в мозг. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Computational Biology, а их популярное изложение представляет пресс-релиз Принстонского университета.

Активность в популяции 152 ганглиозных клеток сетчатки в ответ на просматривание видео клипаПредыдущие исследования ученых показали, что группы нейронов во всей нервной системе человека передают в мозг сигналы сообща. Сигнал в «коллективных» каналах несет информацию, которая отличается от того, который собирается каждым отдельным нейроном по отдельности. Однако детали такой групповой работы нейронов еще недостаточно исследованы.

Доктор Прентис и его коллеги сосредоточились на ганглиозных клетках сетчатки глаза человека. Эти нейроны, находящиеся в задней части глаза, собирают информацию из других клеток и передают ее в мозг. При этом сразу несколько ганглиозных клеток сетчатки могут контролировать одну и ту же область. Исследователи предположили, что такая избыточность может служить исправлению ошибок.

В эксперименте ученые использовали визуальные стимулы, активизирующие группы около 150 ганглиозных клеток сетчатки с перекрытием зрительных областей, и зафиксировали результат. Они использовали эти данные для построения математической модели, описывающей работу ганглиозных клеток по анализу и формированию сигнала.

Модель показала, что внешние сигналы чаще активизируют «коллективную» работу ретинальных ганглиозных нейронов, чем сигналы от отдельных клеток. Это говорит о том, что совместная деятельность позволяет корректировать ошибки и приводит к передаче более точной визуальной информации, подавляя фоновый шум, привносимый нерегулярной активностью отдельных клеток.

Новая модель точнее описывает этот участок нервной системы человека, по сравнению с моделями, разработанными для изучения коллективной сигнализации нейронной сети ранее. Она не только наводит на новые идеи о характере работы ретинальной ганглии, но также может применяться для изучения нейронных кодов в остальной части человеческого мозга, говорит исследователь Майкл Берри (Michael Berry), один из авторов исследования.

Источник: Научная Россия

Китайские ученые расшифровали геном дерева гинкго - «живого ископаемого», которое дожило до наших дней с мезозойской эры. Новые данные проливают свет на причины живучести этого растения.

ГинкгоРезультаты работы, проведенной генетиками из Университета Чжэцзяна, опубликованы в журнале GigaScience.

Гинкго (Ginkgo biloba) - это единственный сохранившийся представитель класса гинкговые, который был когда-то широко распространен по Евразии в мезозое. Первые растения, относящиеся непосредственно к роду гинкго, появились еще в начале юрского периода, около 200 млн лет назад. В наши дни гинкго произрастает в ботанических садах разных стран и активно используется в медицине.

Тем не менее, расшифровка генома гинкго до сих пор представляла непреодолимые трудности для генетиков. Дело в том, что его длина достигает 10 миллиардов пар нуклеотидных оснований. Это поистине астрономический показатель, если учесть, что геном арабидопсиса, модельного вида, на примере которого обычно изучается физиология растений, короче в 80 раз. Гинкго превосходит по длине генома даже кукурузу и орхидей, рекордсменов по этому показателю в растительном мире.

Авторы статьи, работая на пределе вычислительных возможностей компьютеров, смогли справиться с этой проблемой. Расшифрованное ДНК гинкго заняло около 2 терабайт на жестком диске. По словам авторов статьи, аномальная длина генома «живого ископаемого» связана с тем, что в прошлом он подвергся удвоению. Кроме того, доля повторяющихся последовательностей в нем составляет 76,85%, а по длине интронов (некодирующих отрезков ДНК) гинкго оставляет позади все известные виды.

Возможно, именно умножение одних и тех же участков генома и является главным секретом живучести гинкго. Известно, что оно смогло пережить оледенения в Китае, уничтожившие многие другие реликтовые виды, а также ядерные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Из 40 с лишним тысяч генов, которыми обладает гинкго, оно удваивало те, что отвечают за борьбу с растительноядными насекомыми. Также в его геноме закодированы вещества, привлекающие хищных насекомых, уничтожающих фитофагов.

Помимо прочего, гинкго обладает внушительным генетическим арсеналом, позволяющим справляться с бактериальными и грибковыми заболеваниями. Ученые надеются, что секреты гинкго пригодятся при защите культурных растений от вредителей. Кроме того, расшифровка его генома поможет точнее реконструировать родословную голосеменных.

Источник: infox.ru

Работая с безглазыми червями, ученые открыли принципиально новый тип белков, воспринимающих свет. Он относится к тому же классу, что и вкусовые рецепторы, и работает на два порядка эффективнее, чем обычный зрительный пигмент.

Об этом говорится в статье американских специалистов из Мичиганского университета, опубликованной в журнале Cell.

До настоящего времени у животных было известно только два типа фоторецепторов: криптохромы и опсины, последние из которых работают в составе сетчатки человека и других позвоночных. Авторы статьи нашли у червей нематод еще один, принципиально новый, тип соединений, способных реагировать на свет.

О его существовании ученые заподозрили, наблюдая, как эти крошечные создания старательно избегают вспышек света, несмотря на отсутствие глаз. Оказалось, что у нематод имеется белок LITE-1, чувствительный к ультрафиолету, но при этом устроенный так же, как мембранные вкусовые рецепторы.

Обычные зрительные пигменты животных состоят из двух частей - структурного белка и хромофора, отвечающего за поглощение фотонов (у человека в его роли выступает витамин А). Даже если нарушить конфигурацию белка, то хромофор частично сохраняет свои поглощающие функции. Напротив, если хоть немного изменить структуру LITE-1, то он полностью перестает поглощать свет. Следовательно, этот белок работает совершенно по иной схеме.

Судя по всему, ключевым фактором для работы LITE-1является местоположение аминокислоты триптофана. Исследователи добавили эту аминокислоту к вкусовым рецепторам из того же семейства GUR-3, что и LITE-1, и в результате они также стали реагировать на свет. Это доказывает, что в будущем биоинженеры смогут искусственно создавать новые разновидности фоторецепторов.

Интересно, что LITE-1 поглощает ультрафиолет в 10-100 раз эффективнее, чем обычные зрительные пигменты. Поэтому его можно будет использовать для защиты от солнечных лучей, а также в биологических исследованиях. Например, с помощью LITE-1 можно будет заставить реагировать на ультрафиолет те клетки, которые раньше этого не делали, и затем произвольно активировать их световыми лучами.

Источник: infox.ru

Поползень рыжегрудый, или поползень черноголовый (лат. Sitta krueperi)

Черноголовый поползень, или рыжегрудый поползень (лат. Sitta krueperi)

Голос  Поползня рыжегрудого, поползня черноголового

Триба: Гоминини (лат. Hominini)

 Оглавление

1. Общие сведения 2. Происхождение и эволюция Гоминини 3. Классификация Гоминини

Филогенетическое дерево Гоминини

1. Общие сведения

Представители трибы Гоминини - Люди и ШимпанзеГоминини (лат. Hominini)  – одна из триб подсемейства Гоминин которая объединяет шимпанзе и людей с вымершими их родами. Исследования показали, что обыкновенный шимпанзе, карликовый шимпанзе и человек являются ближайшими родственниками из нынеживыщих животных и произошли от общего предка около 7 – 4 млн лет назад. ДНК человека и шимпанзе идентичны на 99%. Одной из особенностью гнома человека от шимпанзе является разное количество пар хромосом – у человека их 23 (48), у шимпанзе 24 (48), т.е. на одну пару больше. В ходе эволюции у предков людей две разных хромосомы приматов объединились в одну. В целом человека делает человеком, а не шимпанзе всего лишь дюжина генов.

2. Происхождение и эволюция Гоминини

Филогенетическое дерево гоминини (хронограмма). Три вида гоминини обозначены чёрным шрифтом. Синим шрифтом обозначены другие ветви дерева приматов. Цифры показывают ориентировочное время расхождения филогенетических групп (млн. лет назад) по данным молекулярной филогенетикиПервые представители трибы Гоминини появились около 8 млн лет назад, отделившись от противоположной ветки Горилинни. Около 6 млн лет назад произошло разделение данной трибы на две подтрибы – Панина (Panina) в которую вошли шимпанзе и Гоминина (Hominina) с непосредственными предками современного человека.

3. Классификация Гоминини

Триба Гоминини делится на две подтрибы - Панина (Panina) в которую входят два современных вида шимпанзе и Гоминина (Hominina) с включающую в себя человека.  Данная триба делится на 2 современных рода и 3 вида (не считая вымерших).

Надцарство: Эукариоты -Царство: Животные - Подцарство: Эуметазои - Раздел: Билатеральные - Надтип: Вторичноротые - Тип: Хордовые - Подтип: Позвоночные - Инфратип: Челюстноротые - Надкласс: Четвероногие - Класс: Млекопитающие - Подкласс: Звери - Инфракласс: Плацентарные - Надотряд: Эуархонтоглиры - Грандотряд: Эуархонты - Миротряд: Приматообразные - Отряд: Приматы - Подотряд: Сухоносые обезьяны - Инфраотряд: Обезьянообразные - Парвотряд: Узконосые обезьяны - Отряд: Человекообразные - Семейство: Гоминиды - Подсемейство: Гоминины -

- Триба: Гоминини:

Ямщик, или поползень обыкновенный (лат. Sitta europaea)

Поползень обыкновенный, или ямщик (лат. Sitta europaea)

Голос  Ямщика, поползня обыкновенного

Поползень обыкновенный, или ямщик (лат. Sitta europaea)

Поползень обыкновенный, или ямщик (лат. Sitta europaea)

Голос  Поползня обыкновенного, ямщика

Примерно девять тысяч лет назад люди, жившие на территории современной Мексики, начали собирать и есть дикую траву под названием теосинте. Через несколько тысяч лет эта заурядная не похожаю на современную кукурузу трава, благодаря селекции и искусственному отбору, превратилась в современную кукурузу.

Подробнее...

Генетики смогли извлечь ДНК из древнейших останков "культурной" кукурузы и восстановить ее геном, указавший на более древние корни любимого растения Никиты Сергеевича Хрущева, чем мы считали раньше, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Древняя кукуруза"Примерно девять тысяч лет назад люди, жившие на территории современной Мексики, начали собирать и есть дикую траву под названием теосинте. Через несколько тысяч лет эта заурядная трава, благодаря селекции и искусственному отбору, превратилась в современную кукурузу. Она настолько сильно отличается от теосинте, что несколько десятилетий назад ученые не могли понять, кто же на самом деле был ее предком", — рассказывает  Нэйтан Уэйлс (Nathan Wales) из Музея естественной истории Дании в Копенгагене.

На сегодняшний день среди ученых нет единого мнения насчет того, где и когда произошло одомашнивание кукурузы. Часть археологов и генетиков считает, что это случилось относительно недавно, около пяти тысяч лет назад, на территории Перу, а другие полагают, что "приручение" кукурузы состоялось значительно раньше, около 10 тысяч лет назад, и произошло на территории Мексики, в долине Техуакан.

Как объясняют ученые, поиски правильного ответа в данном случае затруднены тем, что теосинте совершенно непохожа на современную кукурузу – в ее початке содержится всего 9-12 зерен, которые упакованы в очень прочную "скорлупу" и которые выпадают из нее после достижения зрелости, что очень сильно затрудняет сбор урожая. Соответственно, у ученых не было до недавнего времени никаких идей насчет того, что именно привлекло внимание древних селекционеров в этом невзрачном растении.

Сравнение теосинте и кукурузыУэйлс и его коллеги приблизились к ответу на эту загадку, успешно восстановив ДНК из самого древнего на сегодняшний день початка кукурузы, чей возраст составляет 5310 лет. Он был обнаружен в долине Техуакан в 1960 годах экспедицией археологов под руководством Ричарда Макниша (Richard MacNeish), и он хранился, в отличие от всех остальных находок такого рода, в почти стерильных условиях.

Родословная с набором генов, связанных с окультуриванием и улучшением кукурузыХорошие условия хранения, как рассказывает Уэйлс, обеспечили то, что в останках кукурузы сохранилось необычно много растительной ДНК  — около 70% обрывков, которые ученым удалось извлечь из нее, представляли собой части генома кукурузы, а не бактерий или людей, что облегчило его "воскрешение". Благодаря этому ученым удалось восстановить полный геном древней кукурузы, прочтя все гены почти по два раза, и сравнить его с ДНК теосинте и современных сортов этого растения.

Сравнив наборы мелких мутаций в генах древней мексиканской кукурузы и ее родичей, команда Уэйлса с удивлением обнаружила, что данное растение с точки зрения эволюции находилось почти ровно посередине между диким предком кукурузы и ее современными сортами. Это означает, что кукуруза окультуривалась к тому времени уже продолжительное время, и успела приобрести часть генов, которые отвечают за "культурные" свойства кукурузы.

К примеру, у древней кукурузы уже была "мутантная" версия гена tga1, отвечающего за покрытие зерна твердой оболочки, а также zmgl и ba1, отвечающие за цветение кукурузы и рост ее стебля. Другие гены, к примеру, последовательности, отвечающие за накопление крахмала и крепление зерна к початку после созревания, отсутствуют в початке из Техуакана, что означает, что они появились у современной кукурузы заметно позже.

Все это, как считают авторы статьи, говорит о том, что одомашнивание кукурузы началось задолго до этого, примерно 9-10 тысяч лет назад, и продолжалось достаточно долго.  Дальнейшее изучение этой "воскрешенной" ДНК, как надеются генетики, поможет нам понять, какую роль кукуруза играла в жизни древних индейских цивилизаций и как они проводили ее окультуривание.

Источник: РИА Новости

Подсемейство: Гомини́ны (лат. Homininae)

 Оглавление

1. Общие сведения о Гомининах 2. Происхождение и эволюция Гоминин 3. Классификация Гоминин

Филогенетическое дерево Гоминин

1. Общие сведения о Гомининах

Представители подсемейства гомининГомини́ны (лат. Homininae) – одно из подсемейств семейства Гоминид. Данное надсемейство включает всех представителей семейства Гоминид возникших после отделения ветки орангутангов объединяя в себе людей, вымерших их предков, горилл и шимпанзе. Ранее данный термин включал в себя только людей и их предков, но современные исследования показали, что гориллы и шимпанзе имеют более тесную связь с людьми, чем с орангутангами.

2. Происхождение и эволюция Гоминин

Филогенетическое дерево гоминин (хронограмма). Пять видов гоминин обозначены чёрным шрифтом. Синим шрифтом обозначены другие ветви дерева приматов. Цифры показывают ориентировочное время расхождения филогенетических групп (млн. лет назад) по данным молекулярной филогенетикиРазделение ветки семейства Гоминид на две ветки подсемейства Гоминин (Hominini) и Гориллини (Gorillini) произошло в середине миоцена около 14 млн лет назад, а 8 млн лет назад подсемейство Гоминин разделилось на две ветки Гориллини и Гоминини, давших начало современный гориллам и шимпанзе с людьми.

3. Классификация Гоминин

Подсемейство Гоминин делится на две трибы - Гориллини (Gorillini) к которым относятся Гориллы и Гоминини (Hominini) включающие в себя шимпанзе и людей с их предками. В свою очередь подсемейство Гоминин разделяется на 3 рода и 5 видов.

Надцарство: Эукариоты -Царство: Животные - Подцарство: Эуметазои - Раздел: Билатеральные - Надтип: Вторичноротые - Тип: Хордовые - Подтип: Позвоночные - Инфратип: Челюстноротые - Надкласс: Четвероногие - Класс: Млекопитающие - Подкласс: Звери - Инфракласс: Плацентарные - Надотряд: Эуархонтоглиры - Грандотряд: Эуархонты - Миротряд: Приматообразные - Отряд: Приматы - Подотряд: Сухоносые обезьяны - Инфраотряд: Обезьянообразные - Парвотряд: Узконосые обезьяны - Отряд: Человекообразные - Семейство: Гоминиды -

- Подсемейство: Гоминины: