Потомки зеркальных карпов, попав в дикую природу, вновь отрастили себе чешую всего за 100 лет. Этот интересный пример обратной эволюции исследовала международная команда ученых во главе с Марком Вандепутте (Marc Vandeputte) из университета Париж-Сакле. Их статью об этом, опубликованную в журнале Proceedings of the Royal Society B, пересказывает сайт журнала Science.

КарпЗеркальный карп — порода карпа обыкновенного, или сазана (Cyprinus carpio). Ее в Средневековье вывели монахи. Средневековые монахи-селекционеры вывели рыбу, которую проще чистить и готовить — у зеркальных карпов практически нет на теле чешуи. В начале 1910-х годов зеркальных карпов выпустили в дикую природу на Мадагаскаре, и они быстро распространились по пресноводным водоемам всего острова.

Уже в 1950-х рыбаки стали замечать, что у мадагаскарских зеркальных карпов стала вновь появляться на теле чешуя. Вандепутте с коллегами решили разобраться, насколько это явление распространено. Они выловили и изучили на острове около 700 карпов, как в рыбофермах, так и в естественных водоемов. Оказалось, что тело уже 65% из них покрыто чешуей.

С экологической точки зрения, причины этого понятны: покрытые чешуей рыбы менее уязвимы для хищников и паразитов. Но каковы генетические основы этого процесса? Анализы показали, что все потомки зеркальных карпов на Мадагаскаре по-прежнему несут в своей ДНК мутацию, когда-то сделавшую их предков голыми. А значит, для того, чтобы вновь отращивать чешую, они идут «обходными путями», используя какие-то другие гены.

Интереснее всего, конечно, скорость, с которой все это произошло. Монахам когда-то потребовались столетия, чтобы вывести зеркальных карпов, а обратная эволюция в дикой природе пошла в несколько раз быстрее.

«В целом, наши результаты показывают, что карпы, подвергаясь естественному отбору, могут эволюционировать в сторону покрытия чешуей по дикому типу менее чем за 40 поколений, в результате полигенной генетической изменчивости, что подтверждается похожими результатами исследований на модельных живых организмах», — написали ученые в заключении своей статьи.

Источник: Научная Россия

Палеонтологи обнаружили в Австралии останки необычно маленького сумчатого льва, который был назван в честь известного телеведущего и натуралиста Дэвида Аттенборо, британского "кузена" и друга Николая Дроздова, говорится в статье, опубликованной в журнале Palaeontologia Electronica.

Microleo attenboroughi"Microleo attenboroughi не был грозным хищником, как его родичи – скорее, он был больше похож на милого, но дерзкого котенка. Его размеры не дотягивали ни до льва, ни даже до рыси. Его масса составляла всего 600 грамм, и по размерам он мог конкурировать разве что с опоссумом", — рассказывает Анна Гиллеспай (Anna Gillespie), одна из авторов этого открытия из университета Нового Южного Уэльса (Австралия).

Это существо, "микролев Аттенборо", жило в тропических лесах на севере Австралии примерно 18 миллионов лет назад, когда климат южного континента был не таким засушливым, как сегодня, и когда на его территории жили странные существа – трехметровые "птицы ужаса", сумчатые "гиппопотамы", карликовые плотоядные кенгуру, сумчатые львы и полутораметровые зубастые утконосы.

Несмотря на небольшие размеру и массу льва Аттенборо, он был, по словам ученых, одним из самых крупных хищников в той части Австралии, где он жил. Конкуренцию ему составляли всего два более крупных вида хищников — его же родичи, сумчатые львы размером с кошку и собаку. Наличие сразу трех видов сумчатых львов, занимавших, по всей видимости, разные экологические ниши, говорит о том, что фауна Австралии в то время процветала и была крайне богатой по современным меркам.

Ученые решил назвать эту кошку в честь Дэвида Аттенборо (David Attenborough), одного из самых известных натуралистов и популяризаторов науки и природы в Британии и по всему миру, по двум причинам. Во-первых, он является покровителем той зоны раскопок на севере Австралии, где были найдены останки этого "нанольва", и во-вторых, он считает ее одной из самых важных регионов Земли для палеонтологии. В этом году сэр Дэвид отпраздновал свое 90-летие, с чем его в начале мая поздравил его российский коллега и соратник — Николай Дроздов, вместе с которым Аттенборо снял и озвучил несколько фильмов о природе России.

Источник: РИА Новости

Один из распространенных вирусов, вызывающих простуду, люди подхватили от верблюдов. Такое неожиданное открытие сделали ученые из Университетского госпиталя Бонна (Германия), под руководством професссора Кристиана Дростена (Christian Drosten). Их статью, опубликованную в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, пересказывает газета The Independent.

Взяв анализы крови у примерно тысячи верблюдов, исследователи неожиданно обнаружили в них патогены, связанные с вирусом HcoV-229E. В 6% случаев именно этот вирус вызывает у людей простуду. Его образцы, взятые у верблюдов, оказались способны заражать людей — так что именно таким образом, судя по всему, мы его когда-то и подхватили.

Интересно, что команда из Бонна первоначально изучала другой вирус — коронавирус, вызывающий у человека смертельно опасный ближневосточный респираторный синдром (БВРС). В крови у верблюдов он тоже встречается и, судя по всему, попал к людям опять же от них.

«Вирус БВРС — странный патоген: периодически случаются маленькие локальные вспышки заболеваемости им, например, в больницах. К счастью, этот вирус еще не адаптировался по-настоящему к людям, и потому до сих пор не способен глобально распространяться», — объяснил профессор Дростен.

Однако теперь ученые опасаются, что раз у вируса простуды HcoV-229E, подхваченного тоже от верблюдов, получилось приспособиться к нашему организму, то и возбудитель БВРС может повторить его «успех». И тогда нас ожидает эпидемия новой опасной болезни.

Если это случится, то будет уже далеко не первый случай заражения людей опасной болезнью от животных. Взять например птичий грипп, убивший в 2003-2008 годах сотни человек в разных странах (последний летальный исход был зафиксирован в 2014 году в Канаде).

Источник: Научная Россия

Команда физиков и ботаников обнаружила в горах Пиндос на севере Греции тысячелетнюю боснийскую сосну, древнейшее на сегодняшний день дерево Европы, которое было современником киевского князя Игоря Рюриковича и византийского императора Константина VII Багрянородного, сообщает журнал National Geographics.

Самое старое дерево Европы"Крайне удивительно, что этот сложный и крайне интересный организм выжил в столь беспокойной среде, в той части Земли, которая была населена людьми уже более трех тысяч лет. Много лет назад я прочитал диссертацию, в которой упоминался этот крайне интересный лес. Сейчас нам удалось взять пробу его древесины из центра и подсчитать годичные кольца, которых оказалось 1075 штук", — рассказывает Пол Крусич (Paul Krusic) из университета Стокгольма (Швеция).

Это дерево, которое ученые сейчас называют "Адонисом", живет в компании нескольких десятков других "пожилых" деревьев, чей возраст, по предварительным оценкам Крусича и его коллег, также приближается к тысяче лет или даже переваливает через эту отметку.

Такие деревья, как рассказывает ученый, интересны науке не только ради изучения секретов их долголетия, но и по той причине, что они сами и их годичные кольца представляют собой обширную климатическую летопись длиной в то время, которое дерево успело прожить на Земле. Подобные "летописи" уже помогли ученым раскрыть тайну отступления войск монголов во время их похода на Европу в 1242 году, а также указали на мощнейшую вспышку сверхновой звезды, поразившей Землю в 774 году.

Как отмечают ученые, крайне удивительно, что подобные деревья в лице "Адониса" и его соседей сохранились в той части Европы, которая постоянно служила предметом конфликтом между различными империями, которые находились или пытались завоевать Балканы и Грецию. К примеру, в 500-летие "Адониса" та часть Греции, где он растет, была завоевана турками-оттоманами, а на тысячелетие приходится оккупация Греции войсками нацистской Германии и ее союзников.

Источник: РИА Новости

Генетические исследования, проведенные в Медицинском центре Чикагского университета, показали, что HOX-гены, отвечающие за формирование конечностей, отвечают у рыб за формирование плавников. Подробности исследования опубликованы в журнале Nature.

КонечностиУченые под руководством Нила Шубина (Neil Shubin) использовали новейшие методы генной инженерии и сложные карты зачатков для того, чтобы проследить развитие клеток, формирующих плавники у рыб. Результат оказался совершенно неожиданным. Как выразился Нил Шубин, «у меня колени подогнулись, когда я в первый раз увидел результаты».

Дело в том, что ученые были убеждены в отсутствии связей между плавниками и пальцами у четвероногих, так как они сформированы из совершенно различных тканей. Между тем, как выяснилось, те же клетки, которые создают у рыб плавниковые лучи, формируют пальцы передних и нижних конечностей у животных.

Для того, чтобы прийти к этому выводу, генетики проводили долгие эксперименты над лучеперыми рыбами данио-рерио. Предыдущие исследования показали, что, если у мышей удаляли HOX-гены, то их конечности развивались хуже. Теперь в лаборатории Нила Шубина были выведены рыбы-мутанты, у которых были удалены некоторые гены. Дальше, с помощью тончайшего компьютерного сканирования было установлено, что плавниковые лучи у таких мутантов исчезали, а вот зато у основания плавников начинали развиваться хрящики, формировавшие маленькие косточки.

Возможно, нечто в этом роде происходило при выходе живых существ из моря на сушу, когда для жизни на земле им уже нужны были не плавники, а конечности с пальцами. Будущие исследования сосредоточатся на поисках тех ископаемых существ, которые смогут подробнее продемонстрировать, как конкретно происходил этот переход. Одна такая лопастоперая рыба тиктаалик уже была найдена на севере Канады экспедицией, в которой как раз участвовал Нил Шубин. У тиктаалика все признаки рыбы, но есть и сходство с четвероногими. 

Источник: Научная Россия

Останки самого примитивного в мире примата, жившего 54,5 млн лет назад и ставшего родоначальником двух последующих ветвей эволюции, приведшей к появлению человека, найдены на западе Индии.

При вскрытии очередного пласта угольной шахты рабочие обнаружили части необычного скелета какого-то небольшого существа, несомненно, очень древние. 25 мелких косточек были тщательно собраны и переданы международному научному коллективу палеонтологов. Исследовав их, ученые из университета Гархвал, Института геологии Гималаев Вайда и Чандигархского университета, а также их американские коллеги из университета Джонса Хопкинса, выяснили, что все фрагменты принадлежат одному животному, обитавшему 54,5 млн лет назад, которое было значительно более примитивным, чем старейшие известные приматы Teilhardina, окаменелости которых впервые появляются в отложениях в начале эоцена возрастом 56 млн лет.

По мнению экспертов, в Индии найден неизвестный ранее науке примат, от предков которого, по-видимому, произошли все существующие ныне порядка 400 видов этого отряда, к которому относится и человек. "Парадоксально, но пра-приматы жили и после того, как этот отряд впервые разделился на две основных группы, - заявил почетный профессор университета Джонса Хопкинса Кеннет Роуз. - До сих пор все кости приматов, найденные в любом уголке мира, однозначно относились к одному из двух подотрядов, существующих и поныне - мокроносых приматов (лат. Strepsirrhini) и сухоносых приматов (лат. Haplorhini). Но находки из Гуджарата демонстрируют набор признаков, не позволяющих причислить их ни к той, ни к другой группе и указывающих на то, что именно это существо стало родоначальником обеих ветвей приматов".

Ученые смогли по фрагментам скелета восстановить внешний вид "дедушки всех обезьян" - он весил всего 150-300 граммов, был размером с крысу, а внешне напоминал современных лемуров. Глазастое существо с коротким носом хорошо лазило по деревьям, остатки которых сформировали угольные залежи, где и были найдены кости.

По мнению команды американских и индийских палеонтологов, приматы из Гуджарата очень похожи также на ранних приматов, найденных на северных континентах. "Мы можем предположить, что их предки мигрировали между Индией и этими континентами, - отметил ученый. - Наиболее вероятно, что ранние приматы прибыли в Индию с севера, и здесь сохранили свой примитивный, неспециализированный скелет, в то время как их родственники, оставшиеся на северных континентах, продолжали развиваться. Мы надеемся, что находка в будущем полного скелета окончательно прояснит этот вопрос".

Скорее всего, предполагают ученые, эти приматы являются близкими потомками общего предка ныне живущих обезьян, обитавшего в Индии во времена ее дрейфа от Африки к Евразии.

Источник: ТАСС

Исследователи экспериментально показали, что выросты на крыльях бабочек создают акустические помехи, которые мешают летучим мышам вычислять местоположение добычи.

Сатурния луна (Actias luna)Об этом говорится в статье американских специалистов из Университета Джона Хопкинса, чья статья опубликована в журнале Journal of the Acoustical Society of America.

Известно, что дневные бабочки несут на крыльях рисунки в виде глаз, которые способны вводить в заблуждение птиц. Однако авторы статьи показали – защитные приспособления, выполняющие схожую функцию, имеются и у чешуекрылых, летающих ночью. Только «дурачат» они не птиц, а летучих мышей.

Объектом исследования стала американская бабочка сатурния луна (Actias luna). Подобно многим другим представителям семейства павлиноглазок (Saturniidae), она несет на задних крыльях длинные выросты, которые на конце закручены вокруг своей оси.

Ученые генерировали короткие ультразвуковые сигналы, аналогичные тем, что испускают летучие мыши, и затем с помощью микрофона фиксировали, как они отражаются от сатурнии. Оказалось, что благодаря своей форме выросты на крыльях создают вокруг бабочки постоянный акустический шум.

От бабочек, у которых выростов нет, ультразвук может отражаться только двумя способами: когда крыло занимает перпендикулярное положение по отношению к звуковой волне, от него идет сильное эхо, когда параллельное – слабое. Однако выросты находятся под углом и почти всегда порождают дополнительное эхо.

«Бабочка – это очень сложный пространственный объект. Вместо того, чтобы отслеживать каждую точку, от которой отражается звук, летучая мышь как бы говорит себе: “я устремлюсь к центру этого множественного эхо, и там я наверняка что-нибудь поймаю”», -- пояснил Ву-Джанг Ли, соавтор статьи.

Однако звук, отражаемый выростами крыльев, изменяет форму акустического «облака» вокруг бабочки. В результате смещается его центр. Ученые вычислили, что благодаря выростам 53% всего времени полета акустический центр находится за пределами заднего конца тела насекомого. Это значит, что летучая мышь, бросившись к сатурнии, промахнется в каждом втором случае.

По словам авторов статьи, независимое исследование, проведенное другими учеными в 2015 году, подтверждает их гипотезу. В ходе этого исследования было показано, что если сатурния луна лишена крыловых выростов, то она на 47% чаще становится добычей летучих мышей.

Источник: infox.ru

Генетики реконструировали образ жизни последнего общего предка всех живых организмов. Оказалось, что он проводил жизнь у подводных вулканов, окисляя выделяющийся из них водород.

К такому выводу пришли немецкие специалисты из Университета Дюссельдорфа, чья статья опубликована в журнале Nature Microbiology.

Современная эволюционная теория постулирует, что у всех трех групп ныне живущих организмов - бактерий, архей и эукариот - имелся общий предок. В англоязычной литературе его обозначают аббревиатурой «LUCA». Известно, что LUCA хранил генетическую информацию в виде ДНК и запасал энергию в молекулах аденозинтрифосфата. Однако об особенностях его образа жизни до сих пор можно было лишь строить догадки.

Авторы статьи решили восполнить этот пробел, вычислив, какие гены современные организмы могли унаследовать от LUCA. Они проанализировали более 6,1 миллионов генов ныне живущих бактерий. Из 286 000 семейств, к которым относятся эти гены, исследователи выделили 355 наиболее распространенных. Их универсальность может указывать на то, что такие гены имелись у общего предка всех живых организмов.

Выяснилось, что эти 355 генетических семейств не представляют собой чисто случайный набор, а связаны с определенным типомметаболизма. По словам ученых, он был построен на окислении водорода, которое происходило в бескислородных условиях. В наши дни водород выделяют многие бактерии, но в те времена, скорее всего, он имел неорганическое происхождение. Водород мог поступать из гидротермальных источников в океане, рядом с которыми и жил LUCA.

Как отмечают исследователи, LUCA существовал около 4 миллиардов лет назад, когда Земля подвергалась бомбардировке крупными астероидами. Вода в океане периодически вскипала, так что термофильность была этому древнему микробу только на руку. В наши дни схожий образ жизни ведут некоторые метаногенные археи.

Источник: infox.ru

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

Генетики выяснили, как "лишняя" женская Х-хромосома сворачивается в так называемое тельце Барра и остается неактивной в организме здоровых женщин и самок млекопитающих, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Люди и все другие виды млекопитающих обладают ХY-системой определения пола – у мужчин и самцов есть по одной "женской" Х-хромосоме и "мужской" Y-хромосоме, а у женщин и самок – по две Х-хромосомы.

Одной из главных генетических загадок жизни является то, как организм "узнает" о наличии лишней копии Х-хромосомыи отключает одну из них, превращая ее в так называемое тельце Барра – туго закрученный "сверток" ДНК, хорошо видный под микроскопом.

Мириам Хантли (Miriam Huntley) из Гарвардского университета (США) и ее коллеги выяснили, что заставляет лишнюю Х-хромосому свернуться в клубок и как его формой можно гибко управлять, изучив строение тельца Барра на молекулярном уровне.

Наблюдая за структурой этого клубка ДНК при помощи технологий компьютерного моделирования, ученые выяснили, что нити генома в тельце Барра заплетены в гигантские петли, содержащие в себе десятки миллионов "букв"-нуклеотидов. Если смотреть на этот клубок в трехмерном виде, нити в этих петлях были расположены очень близко друг к другу, несмотря на то, что в "двумерной" проекции их отделяли сотни тысяч и миллионы нуклеотидов.

Эти гиперпетли, как их называют ученые, были заплетены в сверхсложный клубок благодаря одной простой вещи – небольшим фрагментам "бессмысленного", как считалось ранее, генетического кода DXZ4, копии которого были вставлены в те части Х-хромосомы, которые при ее "отключении" становились кончиками ДНК-петель. Схожие петли и DXZ4-участки, по словам генетиков, присутствуют не только в геноме человека, но и мышей и обезьян.

Когда ученые удалили этот участок из ДНК при помощи универсального геномного редактора CRISPR/Cas9, структура клубка нарушилась и он фактически развалился, многократно увеличившись в объеме. Это происходило потому, что белок когезин, сплетающий ДНК в тельце Барра, не находил меток DXZ4 на поверхности "выключенной" Х-хромосомы.

Нарушения в его работе, как считают ученые, могут вызывать те редкие проблемы, которые возникают у женщин, чья "лишняя" Х-хромосома не бывает выключена полностью. В их число входит аутизм, болезнь Ретта и ряд других расстройств умственного развития.

Источник: РИА Новости