Ученые открыли самый древний на сегодня сегмент ДНК в геномах насекомых, чей возраст – 700 миллионов лет – позволяет нам считать его частью ДНК общего предка микробов и многоклеточных животных, говорится в статье, опубликованной в журнале BMC Evolutionary Biology.

Докембрийский мир"Мы очень рады тому, что нам удалось найти столь древние сегменты ДНК. Их сохранение внутри генома говорит о том, что они играют крайне важную функцию, и у нас уже есть зацепки на то, что это действительно так. Мы с нетерпением ждем экспериментов, в ходе которых мы попытаемся понять, что они делают", — заявил Эран Таубер (Eran Tauber) из университета Лейчестера (Великобритания).

Таубер и его коллеги открыли участок генома, которые они назвали "кластером Осириса", сравнивая наборы мелких мутаций в ДНК паразитических ос вида Nasonia vitripennis и 12 других групп насекомых, предки которых разделились сотни миллионов лет назад.

Ученых интересовали так называемые CNE-области – участки ДНК, которые не кодировали белки, но при этом играли важную роль в жизни организма, и чья структура в целом является одинаковой для ос и других видов насекомых. Эти фрагменты генома, как объясняют генетики, содержат в себе не "инструкции" по сборке белков, а являются своеобразными управляющими элементами, включающими или выключающими "прицепленные" к ним гены.

По словам биологов, подобные области мутируют и меняются гораздо быстрее, чем остальные части ДНК, что позволяет использовать CNE-области в качестве индикаторов того, как много времени прошло со времени разделения предков обладателей этих участков генома, сравнивая число мелких мутаций в привязанных к ним генах.

В общей сложности группе Таубера удалось найти более трех сотен CNE-областей в геноме ос, чей возраст колебался от 160 миллионов и до 700 миллионов лет. Последнее означает, что все насекомые (а возможно, и все многоклеточные) обладают некими участками ДНК, которые были унаследованы в первозданном виде от их общего предка, который жил в первичном океане Земли еще до "кембрийского взрыва" и появления первых простейших и многоклеточных.

Самые древние CNE-области, как рассказывают ученые, были найдены в окрестностях генов, которые управляют сборкой рибосом, клеточных белковых "фабрик". Эти же последовательности Таубер и его коллеги обнаружили в ДНК примитивнейших многоклеточных существ из типа Placozoa и морских актиний, что подтвердило "докембрийский" статус этих фрагментов генома.

В ближайшее время авторы статьи начнут изучать то, чем занимаются эти участки генома, и попытаются понять, что заставило эволюцию сохранять эти фрагменты ДНК фактически без каких-либо изменений на протяжении 700 лет существования жизни.

Источник: РИА Новости

Палеонтологи откопали в Канаде верхнемелового динозавра, который по своему оперению является точной копией современных страусов и эму. Открытие доказывает, что динозавры и птицы имеют еще больше общего, чем считалось ранее.

OrnithomimusОб этом говорится в статье канадских специалистов из Университета Альберты, опубликованной в журнале Cretaceous Research.

Динозавры с сохранившимся оперением в последние годы нередко попадаются ученым, однако чаще всего они происходят из Китая и сопредельных регионов. Поэтому находка трех представителей динозавров Ornithomimus, покрытых перьями, сделанная в 2012 году в Канаде, стала настоящей сенсацией. На этот раз ученым удалось откопать на территории всё той же канадской провинции Альберта еще одного оперенного представителя данного рода.

Скелет, перед тем как его нашли, долго пролежал под открытым небом, поэтому он лишился головы. Однако покровы динозавра остались нетронутыми. Анализ показал, что хвост и туловище этого существа были покрыты перьями одинаковой длины, за исключением передних конечностей – на них располагались крупные перья длиной около 26 сантиметров, примерно в 3 раза длиннее, чем на остальном теле.

Интересно, что голени Ornithomimus от ступней до коленей были лишены оперения. Ученым удалось разглядеть на них особую «сеточку» – подобным образом устроена кожа на ногах у современных птиц, что позволяет ей лучше растягиваться в местах сгибов. Ранее такую «сеточку» у динозавров не находили. Примечательно, что ноги других известных пернатых динозавров, таких как Yutyrannus из Китая, как правило, были покрыты перьями по всей длине.

«Поскольку оперение данного экземпляра практически идентично оперению страуса, мы можем сделать вывод, что Ornithomimus использовал его в тех же целях, главным образом для регуляции температуры тела», пояснил Аарон ван дер Рист, соавтор статьи.

Источник: infox.ru

Ученые МГУ обнаружили отпечатки древних организмов, живших более 600 млн лет назад, на территории национального парка "Онежское Поморье" в Архангельской области. До этого в мире насчитывалось всего пять мест, где были найдены похожие следы, сообщил в среду корр. ТАСС пресс-секретарь парка Алексей Шашков.

Найденные Вендские организмыПо его словам, ученые обнаружили в вендских отложениях многочисленные отпечатки немиан - примитивных организмов, а также, предположительно, следы ископаемых медуз.

Научный сотрудник Музея землеведения МГУ Константин Скрипко считает, что эта находка может пролить свет на образование жизни на Земле. "Отпечатки древних животных из вендских отложений известны в южной Австралии, в Намибии / Африка/, на острове Ньюфаундленд, по юго-восточному берегу Белого моря и на западном склоне Урала, - сказал он. - Каждая новая находка может стать важным вкладом в науку, позволит больше узнать о развитии жизни на Земле и условиях обитания живых организмов в те давние времена". "Именно в этот период произошел "эволюционный взрыв" - на Земле появились первые настоящие многоклеточные организмы разных групп", - добавил ученый.

Как пояснил представитель нацпарка, образцы пород с отпечатками первых многоклеточных существ, собранные экспедицией, были тщательно упакованы и отправлены в Москву, в Музей землеведения МГУ. "Ученым предстоит идентифицировать отпечатки. Изучать их будут совместно с учеными РАН. Часть образцов вендской фауны передана для экспозиции в визит-центре национального парка "Онежское Поморье" в деревне Летняя Золотица", - отметил Шашков.

Впервые отпечатки древнейших ископаемых многоклеточных животных, обитавших на Земле около 600 млн лет назад, были обнаружены на территории Архангельской области в 1970-1980 годы. При этом беломорские ископаемые уникальны разнообразием и высокой степенью сохранности палеонтологического материала. Примерно из 57 видов, выявленных ранее в Беломорье, 27 нигде в мире за пределами района "Солзинский" не известны.

Национальный парк "Онежское Поморье" - один из самых молодых в стране. Он создан в феврале 2013 года на площади 201 тыс. га, включая акваторию Унской губы Белого моря. Деятельность парка направлена на сохранение природных комплексов Онежского полуострова, в том числе редких и находящихся под угрозой исчезновения объектов животного и растительного мира, занесенных в Красную книгу РФ, уникальных массивов реликтовых таежных лесов - последних в Европе, а также культуры и жизненного уклада поморского населения.

Источник: ТАСС

Исследованием занимались палеонтологи из берлинского музея естественной истории; его результаты опубликованы в журнале Nature. Изучая окаменелые останки различных земноводных, специалисты обнаружили способности к регенерации у двух групп ископаемых амфибий: Micromelerpeton и Sclerocephalus. Их лапы, пальцы и хвосты во многих случаях были соединены неправильно: с искривлениями или смещениями, что характерно для современных саламандр, заново отращивающих костную ткань.

СклероцефалЧастичная регенерация свойственна многим представителям фауны и в наши дни. Это не только ящерицы, у которых вырастает новый хвост или морские звезды с их новыми лучами: в человеческом теле регенеративная способность есть у печени. Но лишь саламандры могут полностью воссоздать конечности со всеми их нервными окончаниями и элементами скелета, тогда как у других животных костную ткань заменяет хрящ, а спинной мозг не восстанавливается.

Ископаемые амфибии Micromelerpeton и Sclerocephalus жили за 60−80 миллионов лет до появления саламандр. Это позволяет предположить, что в прошлом регенерация была свойственна многим представителям фауны. У саламандр способность к регенерации, обусловлена наличием «гена-сироты»: видоспецифичного гена, не имеющего сходства ни с одним известным в базе данных геном других организмов. Современные животные в процессе эволюции утратили этот ген и теперь не умеют отращивать конечности так, как это делали их далекие предки.

Источник: National Geographic 

Ученые выявили новый вид гигантских черепах, обитающих на Галапагосских островах. Их численность составляет всего 250 особей, поэтому вид нуждается в особой охране.

Chelonoidis donfaustoiОб этом говорится в статье, опубликованной в журнале американских и греческих генетиков, опубликованной в журнале PLOS ONE.

Гигантские черепахи, относящиеся к роду Chelonoidis, считаются одними из самых знаменитых обитателей Галапагосского архипелага. Достигая в длину 180 сантиметров, они являются самыми крупными сухопутными черепахами на Земле. Авторы статьи показали, что видовое разнообразие Chelonoidis недооценено – как минимум еще один вид этих черепах обитает на восточной оконечности острова Санта-Крус.

Ранее ученые полагали, что на Санта-Крус живет всего один вид черепах - Chelonoidis porteri. Однако исследователи обратили внимание, что в действительности черепахи острова поделены на две изолированные популяции. Ученые проанализировали 12 участков ядерной ДНК у 51 черепахи из обеих популяций. Выяснилось, что они значительно отличаются друг от друга на генетическом уровне.

Новый вид черепах получил название. Его представители попали на Санта-Крус независимо от C. porteri и являются родичами черепах с другого острова. По внешнему облику новый вид отличить нелегко – однако в целом его представители имеют менее крупный панцирь. Численность C. donfaustoi равняется всего 250 особям, тогда как численность его соседа по острову достигает нескольких тысяч.

Источник: infox.ru

Микробиологи установили, что бактерии могут координировать свои действия подобно нервным клеткам в мозгу. Открытие заставляет пересмотреть взгляд на бактерий как на одиночек, не способных к сложной коммуникации.

Bacillus subtilisОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского университета в Сан-Диего, чья статья опубликована в журнале Nature.

Как известно, нейроны в мозгу работают как единое целое, сообщая друг другу свои мембранные (электрические) потенциалы. Ключевую роль в этом процессе играют ионные каналы - мембранные белки, которые запускают в клетки заряженные частицы, например кальций и калий. Авторы статьи выяснили, что аналогичный процесс наблюдается и у бактерий, несмотря на их кажущуюся примитивность.

Открытие было сделано, когда ученые наблюдали за ростом бактерий Bacillus subtilis в чашках Петри - эти микроорганизмы образуют на поверхности субстрата бактериальные пленки. Сначала авторы работы заметили, что в пленках наблюдаются волны метаболической активности - бактерии на краях пленки периодически переставали потреблять глутаминовую кислоту (глутамат), которая служила пищей Bacillus subtilis в эксперименте. Благодаря этому глутамат просачивался к внутренним участкам пленки, что обеспечивало питанием находящихся там бактерий, чтобы они не погибли и в центре колонии не образовалось дыры.

Затем исследователи выяснили, что в бактериальной пленке возникают перепады концентрации калия, которые совпадают по времени с колебаниями метаболической активности в центре и на краях. Когда ученые лишили бактерий ионных каналов, такие колебания прекратились. Из этого ученые сделали вывод, что электрические потенциалы помогают бактериям координировать свои действия.

«В точности так же, как нейроны в нашем мозгу, бактерии используют ионные каналы, чтобы контактировать друг с другом посредством электрических сигналов. В этом смысле бактерии в биопленках функционируют подобно микробному мозгу», -- пояснил Гурэл Сьюэл, соавтор статьи.

Источник: infox.ru

Голые землекопы, необычно долгоживущие грызуны, периодически поедают свои собственные испражнения и фекалии "альфа-самки" по той причине, что они содержат в себе гормональные "инструкции", помогающие им ухаживать за потомством королевы колонии, заявили японские ученые на встрече Общества нейрофизиологов в Чикаго.

Голый землекоп (Heterocephalus glaber)Голый землекоп (Heterocephalus glaber) — уникальное млекопитающее, обладающее множеством удивительных свойств. Этот безволосый подземный грызун размером с мышь и весом 30-50 граммов обитает в восточной Африке. В 1970-е годы ученые обнаружили, что эти существа живут необычайно долго для своего размера и не подвержены раковым заболеваниям. Кроме того, землекопы практически не чувствуют боли и не реагируют на раздражение кожи кислотами.

Землекопы образуют подземные колонии из нескольких десятков особей, которые возглавляет самка — "царица", единственная особь, производящая потомство в колонии. Все остальные члены колонии остаются на положении рабочих и не участвуют в размножении, так как их половые органы не способны производить потомство. Такая социальная структура — обычное дело у пчел и муравьев, но редчайший случай у млекопитающих.

Группа нейрофизиологов под руководством Акиюки Ватараи (Akiyuki Watarai) нашли объяснение еще одной необычной черте землекопов – их тенденции поедать свои собственные и чужие экскременты – пытаясь раскрыть секрет того, как "царица" заставляет своих подчиненных ухаживать за своим потомством.

Для этого ученые приобрели несколько самок и пару десятков рабочих особей Heterocephalus glaber и попытались вызвать у последних материнскую реакцию, проигрывая записи тех звуков, которые издают недавно родившиеся детеныши голых землекопов.

Эти опыты раскрыли необычный феномен – "бесполые" самки чаще обращали внимание на позывные крики детенышей только в тех колониях, где недавно родила королева. Проанализировав состав образов их кала и мочи, биологи нашли еще одну странную вещь – они содержали в себе молекулы эстрогена, женского полового гормона, который в принципе не синтезируется в организме рабочих особей.

Это натолкнуло ученых на мысль о том, что источником гормонов могла выступать только сама королева "улья". В этот момент Ватараи и его коллеги вспомнили о необычной склонности землекопов к копрофагии, которая, как они предположили, могла служить механизмом передачи этих гормональных "команд".

Биологи проверили эту гипотезу, переложив часть экскрементов от недавно родившей самки в те вольеры, где жили землекопы, чья королева давно не производила на свет потомство. Как показал этот эксперимент, после этого рабочие особи начали обращать большие внимания на призывной писк детенышей, а уровень эстрогена в их выделениях заметно вырос.

Как полагают исследователи, столь необычная система передачи гормонов развилась у землекопов по той причине, что они живут в крайне бедной ресурсами области Африки, где организму животных необходимо экономить на всем, чтобы выжить. Подобная форма копрофагии помогает доминирующим самкам, по мнению авторов доклада, экономить на производстве феромонов и других способов передачи гормональных "инструкций" подчиненным особям..

Источник: РИА Новости

Ученые выяснили, почему змеи легко скользят на брюхе и при этом не истирают своих чешуй. Оказалось, что им помогает специальная жировая пленка.

Lampropeltis californiaeОб этом американские исследователи из Университета штата Орегон рассказали на ежегодной конференции Американского вакуумного общества (AVS) в Сан-Хосе (Калифорния).

В ходе работы авторы попытались найти различия между спинными и брюшными чешуйками змей, чтобы понять, почему последние обладают меньшим сопротивлением при скольжении. Выяснилось, что чешуя на спине и брюхе змей полностью идентична по форме и рельефу. Единственное отличие состоит в слое липидов (жиров), который покрывает брюшную сторону змей.

По словам ученых, молекулы липидов на поверхности брюшных чешуй расположены в строгом порядке. «Эта пленка – не просто смазка, она очень высоко организована», -- пояснил Джо Байо, соавтор статьи. В основном исследователи работали с североамериканскими змеями Lampropeltis californiae, дальними родственниками ужей, но предварительные результаты показывают, что аналогичные липиды имеются и у других видов.

Вероятно, жировой слой постоянно подновляется выделениями, которые секретируются сквозь поры на коже змей. Тем не менее, точный механизм формирования пленки пока неизвестен. Ученые отмечают, что открытие поможет создать искусственное покрытие с низким сопротивлением, предохраняющее детали механизмов от изнашивания.

Источник: infox.ru

Геохимики из США нашли возможные следы того, что жизнь на Земле могла зародиться практически одновременно с остыванием планеты, примерно 4,1-4 миллиарда лет назад, и могла повторно возникнуть позднее, после вымирания первой жизни, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Двадцать лет назад, подобное заявление было бы еретическим, даже свидетельства того, что жизнь существовала 3,8 миллиарда лет назад, было бы крайне шокирующим. Похоже, что жизнь на Земле возникла почти мгновенно с формированием планеты – судя по всему, живые существа возникают из не-жизни очень быстро, если есть все нужные для этого ингредиенты", — заявил Марк Харрисон (Mark Harrison) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).

Харрисон и его коллеги пришли к такому шокирующему выводу, изучая почти 10 тысяч образцов так называемых цирконов, обнаруженных в местечке под названием Джек-Хиллс в западной Австралии.

Как отмечают исследователи, кристаллы циркона образуются только при очень высоких температурах внутри магматических горных пород, составляющих основу земной коры на континентах. Это позволяет использовать их для оценки возраста коры и ряда других ее свойств, в том числе и силы магнитного поля в прошлом.

Несколько сотен подобных цирконов, рассказывает Харрисон, содержали в себе то, что ученые не ожидали увидеть – темные включения, чья форма и структура заставили авторов статьи подозревать, что они являются следами жизнедеятельности древнейших организмов на Земле.

Харрисон и его коллеги проверили свои подозрения, просветив подобные кристаллы и содержащиеся в них черные точки при помощи особого спектроскопа, который позволил им определить их химический состав и вычислить доли изотопов.

Оказалось, что цирконы содержали в себе включения графита – минерала, образующегося в природе исключительно из каменного угля и других "органических" пород. Относительно низкая доля тяжелого углерода-13 в этих кусочках доисторического углерода говорит в пользу того, что они возникли в результате жизнедеятельности микробов и другой примитивной жизни.

Учитывая возраст этих цирконов – 4-4,1 миллиарда – лет, можно говорить о том, что жизнь существовала уже в то время, или даже раньше, учитывая то время, которое прошло за время путешествия будущего графита от поверхности к недрам Земли.

Подобная дата крайне интересна тем, что она означает, что жизнь на Земле возникла еще до "поздней тяжелой бомбардировки" – особого периода в жизни Солнечной системы, 3,8-3,2 миллиарда лет назад, во время которого Земля и все остальные планеты постоянно сталкивались с  крупными астероидами.

Эта бомбардировка, как допускают ученые, могла уничтожить только зародившуюся жизнь, которая, как показывают другие древнейшие следы живых существ, возродилась достаточно быстро, примерно через 200-300 миллионов лет после пика "бомбардировки". Столь быстрое возникновение жизни, как предполагают ученые, говорит о том, что наши шансы найти внеземную и даже разумную жизнь выше, чем мы считаем сегодня.

Источник: РИА Новости

Палеонтологи откопали в Испании останки млекопитающего, жившего в середине мелового периода. Оказалось, что это существо было покрыто иголками, подобно современным ежам, и при этом страдало от грибкового заболевания.

Spinolestes xenarthrosusК такому выводу пришли испанские ученые из Мадридского автономного университета, чья статья опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Находка была сделана в местечке Лас Ойес недалеко от испанского города Куэнка. Оттуда известны многочисленные насекомые и рептилии, а также птицы и растения мелового периода. Но три года назад ученым посчастливилось откопать там практически полный скелет млекопитающего – примечательно, что ни изолированных костей, ни зубов млекопитающих до этого в Лас Ойесе не находили, так что находка стала полной неожиданностью.

После того, как ископаемое млекопитающее было передано в Германию и очищено там от породы, стало ясно, что оно отличается исключительной сохранностью. В частности, рядом с костями можно разглядеть скальп и ухо этого существа (в процессе разложения череп отделился от мягких тканей и сместился вниз). Кроме того, у животного различимы легкие, печень и диафрагма. Некоторые его зубы находились в процессе замены более новыми.

Но самое интересное, что волосы млекопитающего, получившего в честь данной особенности название Spinolestes xenarthrosus, были собраны в небольшие колючки, подобно современным ежам или иглистым мышам. При этом, судя по состоянию шерсти, животное могло быть поражено дерматофитозом (лишаем).

Масса S. xenarthrosus достигала 70 граммов. Вид относится к вымершему отряду Eutriconodonta. Другой его примечательной особенностью являются массивные и сцепленные друг с другом поясничные позвонки. Следовательно, хребет S. xenarthrosus отличался повышенной прочностью. В наши дни такое строение позвоночника свойственно только африканским землеройкам Scutisorex. Оно нужно им для того, чтобы протискиваться к основаниям пальмовых листьев в поисках насекомых или же забираться под коряги, приподнимая их. Возможно, S. xenarthrosus занимался тем же самым.

Источник: infox.ru