Проживающая на лесистых склонах Анд в Колумбии  Эквадоре древесная сумчатая лягушка Гюнтера – существо исключительное, так как в отличие от всех своих сородичей имеет зубы не только на верхней, но и на нижней челюсти. Эта аномалия, разобранная в новом исследовании, послужила великолепным примером фокусов эволюции с обращением изменений вспять.

Крылья, ноги… главное — зубы! (Фото Luis A. Coloma / PUCE.) Джон Винс (John Wiens) и его коллеги из университета Стони Брук заинтересовались, когда предки сумчатой лягушки обрели нижние зубы. Вычислить это было важно, поскольку лягушки в целом потеряли этот элемент давным-давно. А по текущим представлениям природа не слишком охотно отыгрывает изменение черт назад.

Авторы работы при помощи новых статистических методов объединили данные о развитии лягушек, полученные при анализе окаменелых останков и ДНК множества современных амфибий. По словам Винса, оказалось, что лягушки потеряли зубы на нижней челюсти более 230 миллионов лет назад, но они вновь появились у Gastrotheca guentheri в течение последних 20 миллионов лет. (Детали расчётов раскрывает статья в журнале Evolution.)

«Сложные анатомические черты, которые эволюционно были потеряны, могут повторно развиваться, даже после того как отсутствовали сотни миллионов лет», — приводит BBC слова Джона.

Выходит, при необходимости эволюция может изобрести для вида какое угодно вооружение (вспомним поразительные зубы "крококота" и "левиафана"), в том числе — сотворить заново.

Анализ южноамериканской лягушки — подкоп под закон необратимости Долло (Dollo’s law), гласящий, что структура или орган, утраченные в ходе эволюции, уже не вернутся в данной линии животных (то есть статистически это крайне маловероятно).

Впрочем, возврат зубов — не столько подкоп, сколько лазейка, указывающая способ обхода правила. Ведь на верхней челюсти зубы у лягушек никуда не исчезали, а значит, у этих земноводных в принципе имеются гены, необходимые для выращивания зубов. Всё, что нужно было лягушке Гюнтера, — как-то распространить действие нужных фрагментов ДНК на нижнюю челюсть.

По мнению Винса, этот механизм возврата морфологических черт может использоваться и в других случаях, например при восстановлении утраченных пальцев у какой-либо эволюционной линии ящериц.

Источник: MEMBRANA

Кто живёт на краю космоса? То есть — кто ещё, кроме пилотов и редких ныряльщиков в небо? На этот вопрос и собрался ответить один из сотрудников НАСА.

Луна сквозь верхние слои атмосферы. Снимок сделан в декабре 2003 года с борта Международной космической станцииЕсли попытаться вообразить условия, пригодные для жизни, то стратосфера приходит на ум далеко не сразу: высоко, сухо, холодно. Этот атмосферный слой лежит над тем участком, где формируется погода, то есть на высоте 10−50 км над поверхностью Земли. Средняя температура нижней части составляет −56 ˚C, а струйные течения дуют со скоростью 160 км/ч. Плотность атмосферы менее 10% от показателя на уровне моря. Кислород существует в форме озона, который прикрывает всё, что ниже него, от ультрафиолетового излучения космоса, но над ним (то есть выше 32 км) защиты нет.

Прекрасное место для поиска живых организмов, не так ли? Да, уверен биолог Дэвид Смит из Университета штата Вашингтон (США), там можно найти микробов едва ли не из всех доменов.

Г-н Смит занят в проекте Космического центра им. Кеннеди «Микроорганизмы в стратосфере» (Microorganisms in the Stratosphere, MIST), который направлен на перепись жизни на высоте нескольких тысяч метров над Землёй. С помощью высотных метеошаров и проб, взятых обсерваторией на вулкане Бачелор (штат Орегон), исследователи собираются прояснить, где же проходит граница биосферы.

Сообщения о том, что микроорганизмы способны выживать на высотах вплоть до 77 км, поступают с 1930-х годов, но г-на Смита не удовлетворяет степень достоверности старых данных. Возможно, микробы оказались занесены на большую высоту самим научным оборудованием. «В статьях тех лет не говорится ничего о стерилизации», — подчёркивает специалист.

Некоторые исследователи предполагали, что обнаруженные формы жизни были занесены из космоса, но г-н Смит уверен в их земном происхождении. Большинство из них — бактериальные споры, то есть исключительно стойкие организмы с защитной оболочкой, которая способна перенести и низкую температуру, и сухость, и высокий уровень радиации. Скорее всего, их туда забрасывают пыльные бури и ураганы, после чего они разлетаются по всему миру. Спускаясь и находя подходящие условия, споры оживают.

Информация о том, кто и как живёт в стратосфере, прольёт свет на способность организмов выживать в чудовищно сложных условиях на других планетах, и прежде всего на Марсе. Интересно будет взглянуть и на то, какие изменения и генетические мутации могут испытывать микробы на большой высоте, особенно по ту сторону озонового слоя.

Семинар Дэвида Смита по означенной теме:

 Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

О том, что нужно слушаться собственных биологических часов, известно всем: от нарушенных циркадных ритмов страдают и психика, и физиология. Часы часами, однако ж не секрет, что среди людей попадаются «жаворонки» и «совы» — те, кто лучше всего чувствует себя по утрам и в первой половине дня, и те, у кого прилив сил наступает к вечеру. Если вспомнить, что биологические часы, как и прочие процессы, управляются генами, трудно не заподозрить тут какую-нибудь мутацию — вариант гена, который лежит в основе различий циркадных ритмов у разных людей. В пользу такого предположения говорит и то, что «жаворонковость» и «совиность» передаются по наследству, и примеры тому можно найти как у людей, так и у животных.

Склонность допоздна засиживаться на работе может быть обусловлена генетическими мутациями. (Фото Holger Scheibe.)Исследователям из Университета Торонто (Канада) вместе с коллегами из Медицинского центра дьяконицы Бет Израэль (США) посчастливилось найти ген (или по крайней мере один из генов), от которого зависит ориентация наших биологических часов на утро или вечер. Поначалу учёные преследовали иную цель: их интересовало, почему пожилые люди страдают бессонницей. Предполагалось, что нарушения сна могут быть связаны с риском нейродегенеративных болезней. В исследовании приняли участие свыше тысячи пожилых в возрасте 65 лет, все они были здоровы и ежегодно проходили неврологическое и психиатрическое обследование.

В какой-то момент учёным пришло в голову сравнить характер циркадного ритма у испытуемых с их генотипом. В результате удалось обнаружить единичную нуклеотидную замену в гене, называемом Period 1. Эта замена делила всех людей на три группы: у 36% в определённом месте гена в обеих его копиях стоял аденин (А), у 16% — гуанин (G), а ещё у 48% одна копия гена несла А, а другая — G. И это совершенно чётко совпадало с характером циркадного ритма: носители двух А просыпались на час раньше тех, у кого в геноме было две G. Те же, у кого были и А, и G, находились между этими полюсами. В статье, опубликованной в Annals of Neurology, авторы сообщают, что G-замена подавляла активность гена Period 1 в мозгу и лейкоцитах.

Кроме того что от этого гена зависит время пробуждения, он определяет ещё и время смерти. (Поспешим успокоить читателей — речь идёт не о дате, а о времени суток, так что не надо бежать в ближайшую генотипическую лабораторию с просьбой погадать на ДНК.) Известно, что люди чаще умирают утром, в среднем около 11 часов. Тут, разумеется, нет никакой мистики, просто обострения болезней, недомоганий и пр. тоже подчиняются биологическим часам, и на утро, очевидно, приходится пик активности самых разных недугов. Исследователи наблюдали суточную активность пожилых людей в течение пятнадцати лет, и за это время многие из них успели скончаться. И оказалось, что умиравшие в утренние часы имели ген Per1 c АА или АG в каждой его копии, а те, у кого в копиях гена были две GG, уходили ближе к вечеру, часам к шести.

Практическая польза полученных результатов очевидна. Зная, какой генотип у больного, врач может скорректировать расписание лечения (приём лекарств, процедуры и т. п.), чтобы организм получал помощь именно в то время, когда он в этом более всего нуждается.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Около 500 лет назад Леонардо да Винчи сделал несколько эскизов морских окаменелостей, в том числе шестиугольников, напоминающих соты. Этот феномен хорошо известен и по современным находкам: он называется палеодиктионом и большинством голосов считается отпечатком древних нор в рыхлых отложениях морского дна. Подобные образования восходят к кембрийскому периоду (542–488 млн лет назад). Но о создавшем их животном ничего не известно. 

Палеодиктион: рисунок Леонардо да Винчи и один из отпечатков, обнаруженных современными учёными Марк Макменамин из Маунт-Холиок-колледжа (США) нашёл такие окаменелости в Неваде и Мексике в известняке, которому 540 млн лет. То есть он относится ко времени первого появления и диверсификации сложных организмов в палеонтологической летописи. Некие существа рыли норы по несколько десятков микрометров в диаметре, образуя своего рода скопления около 2 см в поперечнике. Присмотревшись, г-н Макменамин заметил, что некоторые ходы проделаны в шариках из органического материала диаметром 250–500 мкм.

Учёный полагает, что неизвестное животное построило своего рода гнездо вокруг кладки яиц, которым не удалось фоссилизироваться. «Проклюнувшиеся детёныши питались органическим материалом шариков, разлагаемых бактериями», — говорит специалист. Проедая себе путь через гнездо, они покидали норы.

«Я обратил внимание на то, что микронорки имеют тенденцию собираться в центре скоплений», — подчёркивает г-н Макменамин. По направлению к краю гнезда норы становятся крупнее, что, по его мнению, свидетельствует о росте молодняка.

Если эти выводы верны, то забота о потомстве возникла на 200 млн лет раньше, чем принято считать. И это весьма сложное поведение для начала кембрия.

Гипотеза могла бы объяснить также, почему ни Леонардо, ни современные исследователи так и не нашли животных, ответственных за эти сложные многоугольные норы. По-видимому, это были временные обиталища новорождённых существ, которые быстро пустели, снижая вероятность того, что в них кто-то мог скончаться и окаменеть.

Но стоит отметить, что г-н Макменамин славится экстравагантными гипотезами. В прошлом году он предположил, что странным образом выровненные позвонки гигантской морской рептилии триасового периода в действительности представляют собою нечто вроде мусорной кучи, оставленной 30-метровым головоногим, хотя в палеонтологической летописи пока ещё не найдено прямых свидетельств существования подобного «кракена». А два года назад палеонтолог объявил трилобитов каннибалами. Вот почему и сейчас его выводы приняты коллегами со здоровой долей скепсиса. Требуется очень тщательный анализ «гнёзд» с построением 3D-моделей.

Результаты исследования были представлены на конференции Геологического общества Америки.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Чёрный аист (лат. Ciconia ciconia)

Голос Черного аиста