Ученые из Новосибирского госуниверситета и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН обнаружили доказательства первого массового вымирания живых организмов на Земле, которое им удалось точно датировать периодом в 550 млн лет назад и связать его с появлением на планете животных, разрушивших среду обитания господствующих тогда живых существ — вендской биоты. Исследование опубликовано в журнале Precambrian Research, кратко о нем рассказывается на сайте НГУ.

ДикинсонияТрадиционно первым массовым вымиранием считалось ордовикско-силурийское, случившееся 450–440 млн назад. Однако сейчас было установлено, что еще одно массовое вымирание живых существ произошло на 100 млн лет раньше. Российские ученые назвали это вымирание «котлинским кризисом», в тот момент бесследно исчезло целое царство живых организмов, что повлияло на всю биосферу планеты, в итоге вместо существующей пищевой пирамиды сформировалась новая.

Согласно данным геологической истории, около 580 млн лет назад основную часть биологического разнообразия планеты составляли необычные мягкотелые существа, не похожие ни на одну известную нам сегодня форму жизни и получившие название вендобиоты. Это различные по виду организмы размером от 1 см до 1,5 метров, состоявшие из большого количества трубочек, обитавшие на мелководье и питавшиеся слизью, сформированной сообществами бактерий.

Новосибирские ученые в течение 10 лет целенаправленно исследовали отложения на Южном Урале на территории Башкортостана и доказали, что примерно 550 млн лет назад эти живые существа полностью исчезли с лица Земли. В тот период на этих территориях практически непрерывно существовал морской бассейн, что позволило накопиться отложениям. Исследователям удалось точно датировать изучаемые слои благодаря обнаруженным тонким прослойкам вулканических туфов, которые они проанализировали уран-свинцовым методом. Реконструировав существующую в этих местах экосистему, ученые обнаружили большое разнообразие организмов: были найдены остатки палеопасцихнид, отпечатки водорослей, следы ползания первых животных, но никаких следов вендобионтов обнаружено не было.

Ученые предполагают, что причиной кризиса как раз и стали первые животные, следы движения которых найдены в отложениях. «Все организмы в разной степени трансформируют окружающую среду, однако благодаря способности к передвижению и активному поиску пищи, благодаря высокой эффективности в переносе питательных веществ и энергии между пищевыми уровнями в экосистеме, благодаря способности контролировать состояние пищевой цепи, животные стали могущественными конструкторами экосистем. Научившись зарываться в осадок, животные фактически уничтожили микробиальный субстрат, на котором жили вендобионты. Таким образом, первые животные уничтожили мир вендобионтов и дали возможность сформироваться новой экосистеме», – пояснил один из авторов исследования Дмитрий Гражданкин.

Отметим, что недавно появились данные другого исследования, касающегося первого массового вымирания на Земле, в ходе которого ученого пришли к сходным выводам и датировкам.

Источник: Научная Россия

Биологи выяснили, как сотни глазков, расположенных на панцире моллюска-хитона, помогают ему ориентироваться в окружающем мире. Оказалось, что хитоны способны разглядеть силуэты даже небольших потенциальных хищников.

Глаза моллюсковОб этом говорится в статье американских специалистов из Гарвардского университета, опубликованной в журнале Science.

Хитоны – это примитивные моллюски, панцирь которых, в отличие от большинства представителей данной группы, состоит из отдельных пластин. Было известно, что броня хитонов покрыта микроскопическими линзами, однако никто не знал, насколько хорошо эти животные могут видеть с их помощью.

Ученые экспериментировали с хитоном Acanthopleura granulata, который живет в Западной Атлантике. Они поместили линзы его панциря в контейнер с водой и взглянули сквозь них через микроскоп. Оказалось, что это животное способно раазличить очертания 20-сантиметровой рыбы с расстояния в 2 метра.

Впрочем, поскольку под каждой линзой у хитона расположено не так уж много рецепторов, то весь объект представляется ему скорее в виде совокупности отдельных пикселов. Число линз у одной особи достигает 1000, в случае повреждения они заменяются в течение жизни моллюска.

Примечательно, что линзы состоят из того же вещества, что и остальной панцирь – из минерала арагонита (разновидность карбоната кальция). Однако арагонит, из которого линзы сделаны, складывается из более крупных зерен, чтобы избежать рассеивания света при переходе от одной крупинки минерала к другой.

Источник: infox.ru

Тихоходки, единственные на Земле многоклеточные, способные жить и даже размножаться в открытом космосе, вероятно, приобрели эту способность, позаимствовав примерно 18% своей ДНК у архей, бактерий, растений и даже грибков, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Тихиходка Hypsibius dujardini"У нас и понятия не было, что геном какого-то животного может содержать так много чужой ДНК. Мы знали, что многие животные часто заимствуют гены у других существ, но мы совсем не ожидали того, что это может происходить в столь промышленных масштабах", — заявил Боб Гольдштейн (Bob Goldstein) из университета Северной Каролины в Чапел-Хилле (США).

В 2007 году ученые совершили удивительное открытие, анализируя данные, собранные российским биоспутником "Фотон-М3": оказалось, что тихододки, небольшие беспозвоночные, дальние родичи раков и насекомых, способны выживать очень долгое время в открытом космосе и даже размножаться в условиях полной невесомости и отсутствия пищи и воды.

Эти необычные качества, как рассказывает Гольдштейн, привлекли внимание многих биологов, генетиков и планетологов, и они решили расшифровать и проанализировать геном этих необычных беспозвоночных, избрав в качестве подопытных тихоходок вида Hypsibius dujardini, побывавших в космосе на борту зонда.

Геном у этих существ относительно большой для их размеров и положения на древе эволюции – он содержит в себе около 215 миллионов "букв"-нуклеотидов, что примерно в два раза больше, чем у червей-нематод, которых ученые используют для экспериментов с беспозвоночными.

Когда ученые начали подсчитывать и изучать гены, их ожидал большой сюрприз – свыше 6,5 тысяч участков ДНК из 38 тысяч генов были "позаимствованы" у других организмов. Большая часть из них была получена от бактерий-экстремофилов, но при этом в геноме тихоходок так же присутствуют гены растений, грибов и архей.

Как данному беспозвоночному удалось "экспроприировать" все эти шесть тысяч генов? По мнению Гольдштейна и его коллег, причиной этого является невероятная способность этого существа к выживанию.

Тихоходки, как объясняют генетики, способны переносить экстремальные формы обезвоживания, когда доля воды в их организме падает до 1-2% от нормы. Когда их тело высушивается, ДНК Hypsibius dujardini, скорее всего, распадается на крупные фрагменты. В тот момент, когда период экстремальных условий заканчивается, их тело заново наполняется водой, и особые белки "сшивают" и восстанавливают поврежденную ДНК.

В этот момент в клетки, благодаря расширенным порам, могут попадать фрагменты чужой ДНК, которые "вшиваются" в геном и остаются в нем, если их появление не приводит к фатальным последствиям для тихоходки и помогает ей выживать. Благодаря этому ДНК тихоходок стало мозаикой из множества своих и чужих участков за 550 миллионов лет эволюции этих существ.

Учитывая то, что многие из этих генов отвечают за реакцию на стресс, починку ДНК и противодействие различным экстремальным факторам, вполне возможно, что данные существа приобрели способность выживать в космосе благодаря позаимствованным генам.

Как считают Гольдштейн и его коллеги, их открытие говорит о том, что так называемый вертикальный обмен генами – заимствование их у других организмов, дирижирует не только эволюцией микробов, среди которых он распространен, но и многоклеточных существ.

Источник: РИА Новости

Ученые подтвердили обнаружение в Бразилии самого крупного представителя каллиграмматид, вымерших двойников бабочек. По размерам это древнее насекомое было равно столовой тарелке.

Об этом говорится в статье Владимира Макаркина из Биолого-почвенного института ДВО РАН и его немецкого коллеги, опубликованной в журнале Cretaceous Research.

Makarkinia kerneriПредставители семейства Kalligrammatidae по праву считаются одними из самых эффектных ископаемых насекомых. Это полностью вымершая группа появилась в середине юрского периода и исчезла в середине мелового периода. Каллиграмматиды своими крыльями внешне напоминают бабочек, однако относятся они к другому отряду насекомых - сетчатокрылым (Neuroptera).

В среднем длина передних крыльев каллиграмматид составляет 7-9 сантиметров, однако на этот раз в руки ученых попал куда более крупный экземпляр. Он происходит из отложений бразильской формации Сантана возрастом около 110 миллионов лет. Находка представляет собой фрагмент заднего крыла длиной до 12 сантиметров. Экземпляр отнесли к новому виду Makarkinia kerneri.

Судя по наличию глазчатого пятна на крыле (похожая защитная раскраска характерна также для некоторых современных бабочек), Makarkinia kerneri является типичным представителем каллиграмматид. В то же время по жилкованию он очень похож на еще более внушительный по размерам вид Makarkinia adamsi, который был описан из этих же отложений в 1997 году.

Сетчатокрылое-гигант затмило современных бабочек

Ученые долго сомневались, к какому семейству отнести Makarkinia adamsi, но теперь стало окончательно ясно, что данное насекомое также является каллиграмматидой. По словам автором работы, длина крыла Makarkinia adamsi доходила до 16 сантиметров. Следовательно, размах крыльев этого вида составлял свыше 32 сантиметров - он превосходил по размерам всех вымерших и ныне живущих сетчатокрылых насекомых.

Для сравнения, размах крыльев бабочки агриппины, которая считается одним из крупнейших ныне живущих летающих насекомых, достигает 28-30 сантиметров. Крупнейшее насекомое с водной личинкой, вислокрылка, обнаруженная недавно в Китае, имеет в размахе крыльев 21 сантиметр. Крупнейшими насекомыми из тех, что когда-либо жили на Земле, были некоторые пермские стрекозы с размахом крыльев до 70 сантиметров.

Интересно, что каллиграмматиды Makarkinia являются наиболее поздними находками семейства, которое вымерло во второй половине мелового периода из-за экспансии цветковых растений. С помощью пятен на крыльях, похожих на глаза крупных животных, представители Makarkinia могли отпугивать птиц и птерозавров, чьи кости также находят в формации Сантана.

Источник: infox.ru

Пеночка бурая (лат. Phylloscopus fuscatus)

Пеночка бурая (лат. Phylloscopus fuscatus)

Голос  Пеночки бурой

Пеликан кудрявый (лат. Pelecanus crispus)

Пеликан кудрявый (лат. Pelecanus crispus)

Голос  Пеликана кудрявого

Ископаемые остатки морского многощетинкового червя уникальной сохранности нашли британские палеонтологи в меловых отложениях Ливана. Очень подробные окаменелости мягких тканей позволяют различить даже отдельные мышечные волокна. Назвали древнее существо Rollinschaeta myoplena – в честь рок-музыканта Генри Роллинза.

Червь Rollinschaeta myoplena "Ископаемые мышечной ткани встречаются редко и, как правило, не описываются палеонтологами в деталях, но наше открытие свидетельствует, что сохранность мягких тканей ископаемых организмов в некоторых случаях может обеспечить детализацию, приближающуюся к той, что мы видим у живых организмов, – рассказал один из авторов исследования, палеонтолог Бристольского университета Люк Перри (Luke Parry). – При выборе имени для нашего мускулистого зверя мы решили почтить Генри Роллинза (Henry Rollins), легендарного мускулистого фронтмена лос-анджелесской панк-группы Black Flag".

Многощетинковые черви, или полихеты (Polychaeta) живут в море и приходятся родственниками всем хорошо знакомым дождевым червям и пиявкам. У них практически нет твердых частей тела, так что в ископаемом состоянии обычно сохраняются их трубчатые домики, челюсти и щетинки. Но в ливанском местонахождении Хакель (Hakel) мягкие ткани полихет сеноманского возраста оказались пропитаны апатитом, благодаря чему сохранились очень полно и подробно.

Подвергнув свои находки компьютерной томографии, палеонтологи различили в семи образцах полихет различные группы мышц, которые и сегодня есть у кольчатых червей. В частности, Rollinschaeta myoplena обладала двумя парами продольных спинных мышц, спинными и брюшными круглыми мышцами, и одной парой брюшных продольных мышц. Такое сочетание мускулов является уникальным для семейства Amphinomidae, что позволяет очень точно диагностировать окаменелости исключительно на основании их мышечной анатомии.

"Наши результаты показывают, что фоссилизированные мышцы могут обеспечить систематически информативную анатомическую детализацию, и что они должны быть изучены в случае сохранения", – резюмировали исследователи.

"Ливанское местонахождение, в котором были найдены окаменелости Rollinschaeta, содержит также немало остатков и других видов многощетинковых червей, но у них, как правило, не сохраняется никакой мышечной ткани, – добавил соавтор работы Пол Уилсон (Paul Wilson), аспирант университета Уорика. – Таким образом, мы проиллюстрировали четкие изменения в вероятности сохранения мышечной ткани, которая показывает, что не все организмы могут сохраняться даже при исключительной сохранности близких видов в тех же условиях".

"Это первый случай, когда ископаемое было определено благодаря его мышечной анатомии. Наверное, наша работа любопытна больше именно исключительной сохранностью образцов, чем тем, что она добавит к палеонтологической летописи. Но она показывает, что когда мышцы сохраняются, мы можем получить из них много информации о вымерших животных", – считает соавтор работы Грег Эджком из Музея естественной истории.

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

Большой коллектив ученых из Китая обнаружил у плодовых мушек крошечные сенсоры магнитных полей, состоящие из особых белков. Они позволяют насекомым видам ориентироваться по сторонам света. Белковые сенсоры геомагнитного поля могут быть у бабочек, крыс, китов и даже человека, пишет The Guardian со ссылкой на оригинальное исследование, опубликованное в Nature Materials.

Научное сообщество некогда отвергло гипотезу о том, что животные могут чувствовать магнитное поле Земли и по нему ориентироваться. Теперь же эта гипотеза хорошо доказана для некоторых видов животных. Было непонятно только, как именно эта способность возникает. В новом исследовании ученых под руководством профессора Цань Се (Can Xie) из Пекинского университета завеса тайны над этим явлением приоткрылась. Они провели скрининг генома плодовой мушки дрозофилы и обнаружили, что в клетках этих насекомых белок MagR вместе с криптохромными белками Cry образует своего рода стерженьки, которые выстраиваются вдоль линий магнитного поля Земли. В принципе, эти белковые кластеры чувствительны к направлению магнитных линий и интенсивности магнитного поля, считают авторы работы. По их гипотезе, любое возмущение магнитного поля улавливается белковыми сенсорами (или как их еще называют — биокомпасами) и передается клеткам, а оттуда в нервную систему.

О существовании биокомпаса заявлял ранее биолог Клаус Шультен (Klaus Schulten). Он предположил, что белки сетчатки — криптохромы — при падении на них света реагируют на квантовое поведение электронов и начинают чувствовать геомагнитное поле. Авторы нового исследования использовали эту идею, но решили, что одних криптохромов для биокомпаса недостаточно, нужен еще агент, и это — белок MagR, который содержит железо. Они смоделировали образование магниточувствительного комплекса из этих двух белков.

В серии биохимических и биофизических экспериментов ученые показали, что компас из белков MagR и Cry может образоваться у бабочек-монархов, голубей, крыс, китов-полосатиков и людей.

Это открытие выходит далеко за рамки понимания законов навигации животных по геомагнитному полю. Оно способно дать новые знания для создания технологий контроля над клетками и поведением животных с помощью магнитных полей.

Профессор Се в интервью изданию заявил, что открытый им биокомпас может служить универсальным механизмом для восприятия животными магнитного поля. Ведь чувствуют же магнитное поле Земли самые разные животные от бабочек и лобстеров до летучих мышей и птиц.

Ученые еще не знают, есть ли похожая система у людей. Чувство направления у человека очень сложное, но авторы работы считают, что восприимчивость к геомагнитному полю может играть ключевую роль в объяснении того факта, что некоторые люди действительно очень хорошо ориентируются в пространстве.

Источник: Научная Россия

Геологи нашли в Дании следы гигантского цунами, которое обрушилось на Европу вскоре после окончания последнего ледникового периода, около 8200 лет назад. Если бы эта катастрофа случилась сейчас, то она уничтожила бы всю нефтяную индустрию Северного моря.

Об этом говорится в статье датских специалистов из Университета Копенгагена, опубликованной в журнале Geology.

В последнее время внимание ученых всё чаще привлекают следы древних цунами - их анализ помогает учитывать риски при прогнозировании возможных природных катастроф. Так, недавно ученые выяснили, что 73 тысячи лет назад у побережья Западной Африки возникло цунами высотой 240 метров, вызванное внезапным обрушением в море части вулкана.

На этот раз исследователи показали, что почти столь же мощные волны могли захлестывать в недавнее время и Европу. Они сосредоточились на поиске следов цунами, которое случилось 8200 лет назад из-за подводного оползня Сторегга. Он сошел на шельфовом участке Северного моря, напротив побережья Норвегии.

Долгое время считалось, что цунами, вызванное этим событием, было относительно небольшим и не затронуло берега континентальной Европы. Однако авторы статьи нашли отложения этого цунами на месте древнего озера в юго-западной Дании. Наносы, оставшиеся после волны, располагались на высоте от 1,5 до 5,5 метров выше тогдашнего уровня моря.

В момент возникновения цунами его высота достигала 80 метров. От стихийного бедствия особенно пострадали Исландия, Шотландия, Норвегия и северное побережье Англии. В тот момент, когда цунами добралось до них, его высота составляла около 20 метров. Всего волна распространилась примерно на 1000 километров вдоль шельфа Северного моря.

По словам ученых, в обозримое время Европе едва ли грозят подобные цунами. Однако если аналогичное по масштабам стихийное бедствие всё же разразится в наши дни, то оно уничтожит все нефтяные платформы в Северном море, а также нанесет непоправимый ущерб прибрежным городам.

Источник: infox.ru