Круглые черви, дрозофилы, бабочки, рыбы, голуби, летучие мыши используют для навигации магнитное поле Земли. Человек лишен таких способностей и без специальных приборов сбивается с пути. О том, как работает природный биокомпас, — в материале РИА Новости.
У круглого червя Caenorhabditis elegans, занимающего самую низкую ступеньку в животном царстве, в мозге, на конце AFD-нейрона, есть небольшой отросток, похожий на микроскопическую телевизионную антенну. Это биокомпас, при помощи которого червь ориентируется в почве.
Благодаря биокомпасу червь в поисках пищи движется вниз. В эксперименте ученых Техасского университета (США) черви теряли ориентацию и перемещались хаотично, если вокруг них искажалось магнитное поле. Дальнейшие опыты показали, что траектория также зависит от того, в какой части света черви родились и выросли. Так, "коренные техасцы" двигались параллельно поверхности земли, а гавайские, английские и австралийские черви — под углом, который соответствовал искажению силовых линий магнитного поля, характерного для их родных мест.
смогли выделить клетки из носа радужной форели (Oncorhynchus mykiss), которые содержали частицы магнетита — минерала, играющего важную роль в способности некоторых живых организмов определять направление движения. По оценкам исследователей, в носовой области каждой особи находится от десяти до ста таких клеток, что позволяет рыбам определять не только направление на север, но и ориентироваться по широте и долготе.
У рыб биокомпас, реагирующий на магнитное поле Земли, находится в носу. Ученые из университета Людвига Максимилиана (Германия)Как полагают ученые, именно благодаря сверхчувствительному носу форель путешествует из рек в море на триста километров, а спустя несколько лет снова возвращается туда, где появилась на свет.
Свой биокомпас есть и у плодовых мушек — это структура из двух белков, образующихся на поверхности клеточных мембран. Криптохром (Cry) позволяет клеткам воспринимать синий и ультрафиолетовый свет. Основная функция второго белка (CG8198) — регуляция биоритмов в организме, но в комплексе с криптохромом он образует своего рода наноиглу. Ее центральный стержень — из CG8198, а оболочка — из Cry.
Такая игла, подобно стрелке компаса, выравнивается даже по слабому магнитному полю. В ходе исследования китайским ученым пришлось заменить металлические инструменты пластиковыми, поскольку изучаемые белковые структуры были сильно намагничены и прилипали к металлу.
Открытый белковый комплекс назвали MagR (магнитный рецептор). Как именно он действует, пока неясно, однако ученые предположили, что белки, посылая сигналы в нервную систему, помогают дрозофиле понять, где находится север.
Магнитный рецептор есть у бабочек-монархов и некоторых птиц, в частности голубей. У пернатых разновидность криптохрома — Cry 1а находится в клетках сетчатки глаза, чувствительных к синим и ультрафиолетовым лучам, и на магнитное поле он реагирует только после световой активации. Но даже это не до конца объясняет, как функционирует птичья навигационная система. Ведь при ориентации в пространстве пернатые используют сразу две "карты бионавигации" — запаховую и магнитную.
Благодаря магнитной птицы различают направления на север и юг, вычисляют долготу, измеряют деклинацию (разницу между магнитным и географическим севером) магнитного поля Земли, это помогает им сориентироваться и исправить маршрут.
Ученые полагают, что большую часть пути пернатые преодолевают, полагаясь на магнитное поле, а на финише более важную роль играют запахи. Голуби, которым затыкали ноздри, перерезали обонятельный нерв, уничтожали ольфакторный эпителий, промывая клюв водным раствором сульфата цинка, тратили больше времени на возвращение к своей голубятне, чем обычные птицы.
В 2016 году ученые из Института Макса Планка по изучению мозга (Германия) обнаружили навигационный белок Cry или его разновидность Cry 1а в клетках девяноста видов млекопитающих. А, скажем, у грызунов и летучих мышей, которые явно реагируют на магнитные поля, этого белка не оказалось.
Некоторые виды летучих мышей — в частности, большая ночница (Myotis myotis) — не просто корректируют полет по магнитному полю Земли, но и ежедневно сверяют свой биокомпас по солнцу — точнее, по поляризованному свету, который ярче всего на закате.
Это подтвердили опыты немецких и болгарских ученых. Летучих мышей помещали в измененное магнитное поле (сдвинутое на 90 градусов к востоку) во время заката. Часть животных находилась в контейнерах и не могла видеть лучи заходящего солнца. В результате, когда их выпустили, они отклонились от курса как раз на угол наклона лучей в коробках и сбились с пути. Мыши, которые могли сверить свои ощущения с солнцем, таких трудностей не испытывали и благополучно вернулись в родную пещеру.
У человека нет ни отростка в мозгу, ни клеток с магнетитом, ни навигационных белков в клетках. Он сбивается с пути без специальных приборов, если на маршруте следования нет высоких ориентиров. Это часто случается в лесу.
Американские инженеры Ливиу Бабиц и Скотт Коэн предлагают исправить это недоразумение с помощью имплантата, выполняющего роль биокомпаса — как у животных. Силиконовое устройство размером со спичечный коробок вибрирует каждый раз, когда человек поворачивается на север. Изобретатели вживили биокомпас себе под кожу.
Исочник: РИА Новости
Ученые обнаружили в Канаде длинноногих червей, родичей знаменитой галлюцигении. Они были одними из первых фильтраторов на Земле, отцеживая органические частицы щетинками на своих конечностях.
опубликована в журнале BMC Evolutionary Biology.
К такому выводу пришли канадские специалисты из Университета Онтарио, чья статьяНаходка была сделана в знаменитых раннекембрийских сланцах Берджес в Британской Колумбии (Канада). Там было обнаружено множество древних существ, появившихся во время кембрийского взрыва, когда на Земле за короткий срок возникли все основные группы ныне существующих животных.
В частности, из Берджес происходит знаменитая галлюцигения – существо настолько необычного облика, что первоначально ученые спутали ее спину с брюхом, а голову – с хвостом. Однако недавно выяснилось, что галлюциногения, судя по строению ее коготков, относится к современным бархатным червям, и, вместе с тихоходками и членистоногими, является членом группы Panarthropoda.
На этот раз исследователям посчастливилось найти в Берджес родственницу галлюцигении – червя Ovatiovermis. Он известен всего в двух экземплярах (находки других видов исчисляются тысячами), что делает этого червя одним из самых редких животных в фауне Берджес.
На своем теле Ovatiovermis несет девять пар нечленистых конечностей, аналогичных тем, что имеются у тихоходок и бархатных червей. Первые шесть пар усажены многочисленными щетинками и предназначены для отцеживания органической взвеси. Последние три пары ног несут по острому длинному когтю каждая – скорее всего, с их помощью животное заякоривалось за дно. Интересно, что похожее приспособление имеется и у современных морских козочек Caprellidae – донных рачков.
По словам ученых, предки всех Panarthropoda - самой разнообразной группы из всех ныне живущих организмов – могли быть фильтраторами, как Ovatiovermis и другие кембрийские черви, относящиеся к семейству Luolishaniidae. А вот галлюцигения не умела фильтровать воду, сидя на дне, и должна была добывать себе пропитание более активно.
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.
опубликована в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.
К такому выводу пришли американские специалисты из Университета Миссури, чья статьяТрилобиты – 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
Ископаемые остатки животного, напоминающего песчаного червя Шаи-Хулуда из фантастической эпопеи "Дюна", обнаружили в кембрийских отложениях китайские палеонтологи. Древнее существо тоже было покрыто броней и шипами и тоже предпочитало жить в песке.
Ведущий автор исследования Хуацяо Чзан (Huaqiao Zhang) из Китайской Академии наук ласково называет свою находку "грязевым драконом". Червь возрастом 535 млн лет действительно выглядел необычно и грозно – его тело покрывали пластинчатый панцирь и ряды шипов, а пасть скалилась круговыми рядами зубов. Если бы не размер в 2 мм, то это, безусловно, было бы очень страшное и опасное животное.
Обитало оно на дне мелкого и теплого океана, предпочитая держаться в богатом фосфатами иле. Именно фосфаты, пропитавшие тела нескольких погибших червей, позволили их остаткам сохраниться до нашего времени. Раньше ученые находили лишь отдельные шипы или пластинки панциря, и по ним не могли судить о хозяине с нужной степенью достоверности. И лишь фосфатные "мумии", сохранившие детали строения мягких тканей, представили этих червей палеонтологам во всей красе.
Как оказалось, строение "грязевого дракона" очень напоминает современных морских червей класса киноринхов (Kinorhyncha), поэтому назвать его решили Eokinorhynchus rarus, то есть "редкий ранний киноринх". Вытянутое и лишенное конечностей тело эокиноринхуса с колючками и пластинками очень похоже на современных киноринхов, так что палеонтологи практически не сомневаются – они раскопали кембрийского предка этой группы, а ее саму теперь можно считать живым ископаемым.
Правда, для совершения этого открытия ученым пришлось изрядно потрудиться, и не только головой. Дело в том, что поиск столь мелких окаменелостей сопряжен с рядом крупных неудобств. Сначала команда доктора Хуацяо добыла в провинции Цзянсу порядка полутонны окаменевшего ила со дна кембрийского океана. Около 200 млн лет назад пласты этих донных отложений были взломаны тектоническими процессами, превратившись в красивые скалы Наньцзян (Nanjiang). Благодаря этому древнейшие отложения стали доступны для изучения.
Собранные в экспедиции образцы палеонтологи растворили в уксусной кислоте, которая хорошо убирает карбонатные соединения, но безвредна для фосфатов. После этого от огромной кучи камней в руках ученых оказалась щепотка микроскопических образцов, настолько хрупких, что их нельзя было даже случайно встряхнуть. И лишь потом при помощи микроскопов китайские специалисты смогли изучить свои находки.
Источник: PaleoNews
12-10-2012 Просмотров:10796 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Хвост, заново отрощенный ящерицами, скован в движениях. Ящерица Anolis carolinensisБиологи из Аризонского университета выяснили, что хвост, который отращивают ящерицы взамен утерянного, существенно отличается от исходного варианта. Результаты исследования опубликованы в журнале...
23-10-2012 Просмотров:12871 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Кто из животных может подражать человеческому голосу? Вопрос, казалось бы, незатейливый — все знают про попугаев, ворон, скворцов. Зоологи, работающие в U.S. Navy Marine Mammal Program, добавили в этот ряд...
01-11-2012 Просмотров:11100 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей
Как мозг следит за временем? Долго считалось, что для этого есть специальная структура (на эту роль предлагали базальные ганглии или мозжечок), по которой весь остальной мозг «подводит часы». Однако эксперименты...
05-06-2015 Просмотров:7510 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи выяснили, что на заре своей эволюции динозавры не могли похвастаться перьями. Напротив, перьевым покровом динозавры обзавелись достаточно поздно, причем появлялся этот признак независимо в разных группах. К такому выводу пришли...
Знакомые всем динозавры, передвигавшиеся на двух ногах, в детском возрасте были четвероногими. К такому выводу пришли палеонтологи, тщательно изучив скелеты ящеров-попугаев – пситтакозавров. Эта реконструкция пситтакозавров теперь считается неправильной Исследование возрастных изменений…
На встрече с рыбаками Новой Англии, состоявшейся в декабре прошлого года, физические океанографы Глен Гаваркевич и Эл Плюддеман из Океанографического института Вудс-Хоула (США) узнали о необычайно высокой температуре поверхностных вод…
Ученые выяснили, что анкилозавры, широко известные благодаря наличию хвостовой булавы, приобрели свое грозное оружие постепенно. Сначала у их предков в хвосте появилась специальная ручка, и лишь много позже к ней…
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…
Французский исследователь Файсал Биби из Университета Пуатье предложил новый взгляд на историческое развитие разнообразия млекопитающих в Африке к югу от Сахары. Ньяла, африканская антилопа (фото Arno & Louise Wildlife) Поводом для…
Яйца ленточного червя, найденные в экскрементах жившей 270 млн лет назад акулы, говорят о том, что паразиты одолевали животных намного раньше, чем считалось. Акулий копролит (фото Luiz Flavio Lopes)Ленточные черви цепляются…
Перед учеными разных специальностей часто встает вопрос о времени появления конкретной группы растений или животных. На этой неделе открылся масштабный проект, который призван помочь найти ответ на подобные вопросы. Новая…
65 миллионов лел биосфера пострадала не только от метеорита, но и от вулканов. Ученые из Вашингтонского университета пришли к выводу, что незадолго перед исчезновением динозавров в океане также произошло массовое вымирание,…
О том, что у пресноводной инфузории Tetrahymena thermophila есть семь полов, учёные выяснили около пятидесяти лет назад. Мы знаем, что у полов есть генетические детерминанты: грубо говоря, у мальчиков есть…