Исследователи, работающие над «Генографическим проектом» корпорации IBM, пришли к выводу, что люди мигрировали из Африки «южным» путём — через Аравию, а не «северным» — через Египет.

Расселение человечества (данные «Генографического проекта»)В рамках проекта разработан новый аналитический метод, который прослеживает связь между генетическими последовательностями в структурах рекомбинации. 99% генома человека проходит через процесс перегруппировки при передаче от поколения к поколению.

Учёные пришли к выводу, что африканские популяции действительно являются самыми разнообразными на планете. Генетические линии, встречающиеся за пределами континента, можно считать их подмножеством. Расхождения в общей генетической истории между популяциями показали, что евразийские группы больше похожи на популяции южной Индии, чем на африканские. Тем самым подтверждается гипотеза «южного» исхода через Баб-эль-Мандебский пролив.

Многие специалисты считали, что восстановить историю рекомбинаций невозможно из-за сложных, частично совпадающих структур, создаваемых с каждым поколением. Справиться с задачей помогли новые вычислительные методы и алгоритмы, разработанные под руководством сотрудника IBM Лакшми Париды.

Проект существует шесть лет. В его работе принимают участие 11 учреждений из разных стран, которые взяли образцы ДНК уже у 500 тыс. человек. Это одна из крупнейших генетических баз данных.

Результаты исследования были представлены на конференции в Национальном географическом обществе США.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Эволюция человека привела к тому, что у женщин во время беременности плацента очень плотно срастается с маткой. Если такое соединение продолжает поддерживаться до самых родов, это чревато тяжёлым послеродовым кровотечением и летальным исходом.

Срез через плацентарный кровеносный сосуд (фото Steve Gschmeissner)На послеродовое кровотечение приходится 35% всех смертельных случаев, вызванных осложнениями при родах. Однако, несмотря на такую распространённость, о причинах послеродового кровотечения мало что известно. Обычно исследователи ищут способ быстро и эффективно остановить кровотечение, если уж оно случилось, а также пытаются определить факторы риска, повышающие его вероятность. Но о конкретной причине сильной кровопотери при родах мало кто задумывался.

Учёные из Университета Иллинойса в Чикаго (США) попробовали рассмотреть проблему с необычной стороны. Они обратили внимание, что родовые и послеродовые кровотечения для человека привычны, а вот у прочих млекопитающих, включая приматов, это предельно редкое явление. Как пишут авторы в журнале American Anthropologist, это можно объяснить тем, что у человека плацента более тесно объединяется со стенкой матки. Кровеносные сосуды маточной стенки начинают снабжать зародыш питательными веществами, кислородом и пр. Так как человеческий зародыш требует большей заботы, то и снабжается он лучше, чем эмбрионы других зверей. Перед родами связь между плацентой и маткой начинает ослабевать, а во время родов и вовсе прекращается, что, естественно, сопровождается разрывом кровеносных сосудов.

Учёные полагают, что основным маркером, который позволил бы предсказывать вероятность и тяжесть послеродового кровотечения, могли бы стать гормоны клеток трофобластов. Они формируются на самых ранних стадиях развития зародыша, через них происходит его питание и за счёт них в большей степени плацента и формируется. Их активность как раз и определяет степень интегрированности плаценты в матку, а показателем активности будут выделяемые ими гормоны. Бывает так, что трофобласты до последнего усердствуют в поддержании соединения между плацентой и маткой, — и в подобном случае, когда при родах эта связь начнёт рваться, не избежать опасного кровотечения.

В норме кровотечение прекращается за счёт сокращения стенок сосудов. Бывает так, что матка кровит ещё несколько недель после родов. Но если кровотечение действительно представляет опасность, всё решается за считанные часы: либо врачи могут остановить кровь, либо пациентка умирает.

Измерение уровня гормонов трофобластов позволит предсказывать такой вариант развития событий, заранее выбрать место для родов и подготовиться к срочной терапии. Звучит многообещающе, но не стоит забывать, что всё это лишь результат сравнительно-эволюционных рассуждений, требующий тщательной экспериментальной и клинической проверки.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Самым мощным укусом среди наземных млекопитающих обладал живший 5 млн лет назад медведь Agriotherium africanum. Среди ныне живущих медведей к рекорду А. africanum более всего близка Большая панда. Самым слабый укусом среди медведей обладает Белый медведь.

Подробнее...

2,7-метровый, вымерший 5 млн лет назад Agriotherium africanum— крупнейший медведь из когда-либо живших на планете — признан обладателем самого зверского укуса среди сухопутных млекопитающих.

Черепа (a) A. africanum, (b) белогрудого, (c) барибала, (d) бурого, (e) большой панды (f) и (g) белого медведя. Розовым выделена область самого высокого давления. (Изображение авторов работы.)Бояться следовало прежде всего его больших клыков.

Стивен Роу из Университета Ньюкасла (Австралия) и его коллеги с помощью компьютерных томографов построили трёхмерные изображения черепов шести медвежьих видов. Затем они испытали силу их укуса на модели, разработанной студентом Крисом Олдфилдом.

К рекорду А. africanum более всего близок другой медведь с короткой мордой — большая панда. Может показаться удивительным, что к высокому давлению приспособлен череп животного, питающегося исключительно растениями. Однако г-н Роу отмечает, что стебли бамбука — довольно жёсткий материал. Поэтому во рту панд большое место занимает отдел, отвечающий за измельчение пищи. У А. africanum, напротив, такой отдел — самый маленький среди изученных медведей.

Исследователи приходят к выводу, что агриотерий отличался от всех прочих всеядных медведей необычайно большой долей мяса в рационе. Нет никакого сомнения, что он был способен убить едва ли не любую попавшуюся на зуб добычу, а затем — проглотить.

Как ни странно, самый слабый укус у другого плотоядного медведя — белого. Впрочем, он предпочитает охотиться на «мягкую» добычу — жирненьких тюленей. «Быть может, белого медведя следовало бы скорее назвать сосальщиком жира, чем поедателем мяса», — профессионально острит г-н Роу.

К тому же у белого мишки куда более короткие резцы, чем у А. africanum: именно эти зубы предназначены для разрывания плоти.

Результаты исследования опубликованы в издании Journal of Zoology.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Разнообразие расцветок даже в пределах одного вида объясняется случайной генетической вариацией и «эстетическими пристрастиями» местных хищников, которым этот «камуфляж» не понравился сильнее других.

Ranitomeya imitator, полосатый вариант расцветки (фото A. Stuckert)Ядовитые лягушки-древолазы являют истинно тропическое буйство красок: их кожа покрыта разноцветными полосами и пятнами, яркости цвета может позавидовать неоновый рекламный щит. Вызывающая окраска, казалось бы, имеет вполне очевидное объяснение: яд амфибий должен быть чем-то подкреплён, хищник должен чувствовать опасность заранее, до того, как его схватит земноводное.

Но тут-то и кроется странность: зачем нужно вырабатывать такое разнообразие расцветок, когда хватит одного узора?

И речь идёт не только о межвидовом разнообразии расцветок. Лягушка-древолаз Ranitomeya imitator, обитающая в перуанских джунглях, обладает десятью вполне различимыми вариациями в узоре на коже. Не разумней ли было оставить какую-то одну? Ведь хищники вряд ли сумеют запомнить весь набор, и в итоге спектр ядовитых цветов может обернуться против их обладателей. Чтобы выяснить, зачем R. imitator так много вариантов расцветок, зоологи из Монреальского университета (Канада) предприняли своеобразный эксперимент. Они сделали из мягкой глины около 3 600 моделей лягушек, каждая величиной 18 мм, и раскрасили их двумя разными способами: в жёлтые полосы и в сетчатый, жирафоподобный узор из зелёных линий.Ranitomeya imitator с узором в виде «жирафовых» пятен (фото ostrowski_thomas)

Обе раскраски характерны для лягушек Ranitomeya imitator из разных мест обитания: одни живут в низинах в бассейне Амазонки, другие поднялись в долину, располагающуюся на высоте 500 метров. Между собой популяции разделены непреодолимым горным хребтом. В каждой зоне учёные проделывали одну и ту же операцию — рассаживали глиняных лягушек на древесных листьях. Часть глиняных муляжей была выкрашена в коричневый цвет, имитируя неядовитых амфибий.

Через три дня зоологи проверяли, как часто на глиняные подделки нападали птицы. Оказалось, что птицы отличали «своих» от «чужих». Например, в горной долине, где обитали древолазы с сетчатым узором, такую расцветку пробовали «на зуб» в 7,2% случаев, тогда как простые коричневые фигурки атаковались в 14,2% случаев, а те же самые R. imitator, но с низинными жёлто-полосатым узором — в 26,6%. В низине же наблюдалась обратная картина. Результаты исследования будут опубликованы в журнале American Naturalist.

Очевидно, сталкиваясь с разной расцветкой, следует задать себе вопрос, где живёт её обладатель. По словам авторов работы, разные узоры могли возникать в результате обычной изменчивости. Но потом случайно появившаяся расцветка могла быть «выбрана» хищниками — в том смысле, что обладатель какого-то узора меньше других повергался атакам. В итоге «ядовитая» раскраска закреплялась в лягушачьей популяции, обитающей на определённой территории.

Можно сказать, что расцветка служит этим амфибиям чем-то вроде прописки или регистрации: за пределами своего района им жизни нет.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Палеонтолог-любитель обнаружил в Марокко фрагмент черепа крокодила мелового периода. Образец выкупил Королевский музей Онтарио (Канада).

Изображение Henry Tsai (University of Missouri)Кейси Холлидей из Университета штата Миссури (США) и его коллеги выяснили, что останки принадлежат неведомому огромному виду: одна только голова «тянулась» на два метра!

Но не это самое удивительное. На вершине черепа находится образование, похожее на щит. По всей видимости, там были и кожа, и кровеносные сосуды — точно так же, как в воротнике рогатых динозавров (например, трицератопса). Вероятно, деталь носила декоративный характер.

Прелесть черепа ещё и в том, что подобные виды описывались только немецкими учёными и не позднее 1920-х годов. Во Вторую мировую образцы пропали под бомбардировками.

Существо жило около 100 млн лет назад. Это первый подтверждённый эузухий, найденный в Африке. И это важно, поскольку в разгаре дискуссия о том, где появились современные крокодилы. Получен ещё один аргумент в пользу того, что это произошло ближе к Европе и Средиземноморью.

Экстраполяция размеров черепа показала, что длина животного составляла 15–18 м. Г-н Холлидей полагает, что это чересчур и в действительности она не превышала 9–11 м. Так или иначе, новый крокодил сопоставим по размерам с 12-метровым Sarcosuchus imperator, обнаруженным в Нигере.

«Щитокрок» (Shieldcroc), как его окрестили учёные, имел сравнительно тонкие, подобные утиным челюсти. Едва ли они подходили для подвигов — сражений с T. rex, например. Тем не менее крокодил мог охотиться на четырёхметровых латимерий.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

В Трансильвании (Румыния) близ города Себеш обнаружено первое гнездовье птиц верхнего мела.

Gansus yumenensis — трансильванские птицы, скорее всего, были похожи на этот вид. (Изображение Mark A. Klingler / CMNH.)Птицы принадлежали группе enantiornithines — у них ещё сохранялись зубастые клювы и когти на передних конечностях, а также довольно тяжёлые хвосты. Судя по всему, они селились колониями на берегах рек, как и их современные родственники, питающиеся водными растениями или животными.

Даррен Нейш из Саутгемптонского университета (Великобритания) и его коллеги полагают, что колония погибла внезапно 110–115 млн лет назад. Птицы наслаждались мирным окончанием периода гнездования. Некоторые птенцы уже вылупились и собирались отправиться вместе с родителями в путь, как вдруг вода поднялась... «Скорее всего, наводнение с последующим заболачиванием было очень быстрым, — говорит г-н Нейш. — Едва ли это была обыкновенная приливная волна».

Окаменелости свидетельствуют о том, что взрослые особи и птенцы оказались смыты и утонули. Их отнесло на несколько метров.

Такие находки крайне редки. Известны единицы разрозненных яиц, принадлежность которых меловому периоду не вызывает сомнений.

Учёные напоминают, что на протяжении некоторой части мела Румыния представляла собой остров, а на островах обычно развиваются «странные животные». Рядом с утонувшими птицами жили карликовые травоядные динозавры размером с корову, птицеподобные хищные динозавры балауры, напоминавшие современных грызунов млекопитающие и один из крупнейших птерозавров мира. Главные действующие лица мелового периода — гигантские ящеры — отсутствовали.

Что до enantiornithines, то они оказались тупиковой ветвью: полностью вымерли к концу мела, не оставили потомства и не были особенно близки современным птицам.

Результаты исследования были представлены на годовой конференции Общества палеонтологии позвоночных в Лас-Вегасе.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Учёные проанализировали молекулярно-генетические отличия мозга человека от мозга обезьян.

Хотя у шимпанзе мозг в два раза меньше, чем у человека, учёные полагают, что главные отличия нашего мозга от обезьяньего — качественные, а не количественные (фото Bettmann / Corbis)Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) сумели подтвердить гипотезу о том, что развитие мозга приматов не столько увеличивало его, сколько усложняло его архитектуру. Учёные использовали образцы, взятые у человека, шимпанзе и макаки-резус из трёх зон: лобных долей, гиппокампа и полосатого тела. (В будущем авторы работы собираются повторить исследования с другими участками мозга.) Сравнивали, однако, не саму нервную ткань, а активность генов, которую оценивали по спектру мРНК.

Как пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Neuron , наибольшие различия были найдены в лобных долях, наименьшие — в древнем полосатом теле. У человека, по сравнению с обезьянами, во много раз усложнилась схема генетической активности в нейронах лобных долей. И в первую очередь это касается генов, отвечающих за синаптическую пластичность , которая лежит в основе обучаемости и вообще высших когнитивных функций.

Особенное внимание исследователей привлёк ген CLOCK, который считается главным регулятором циркадного ритма, а нарушения в его работе сопутствуют психоневрологическим болезням вроде биполярного расстройства . По-видимому, у CLOCK есть дополнительные функции, не связанные с суточным ритмом, — учёные полагают, что CLOCK организует работу разных генетических комплексов, в том числе тех, что обеспечивают наше отличие от остальных приматов.

Также по сравнению с обезьянами у человека более тесно взаимодействуют гены, управляемые FOXP1 и FOXP2. Об этой паре обычно вспоминают, когда речь заходит о способности говорить и понимать чужую речь.

Гены, отвечающие за размер мозга, в поле зрения исследователей не попали. То есть эволюционный скачок от обезьяны к человеку произошёл, очевидно, за счёт усложнения молекулярных взаимодействий между генами, с помощью изменений в активности генов-операторов, которые этими взаимодействиями управляют. А уж молекулярно-генетические изменения повлекли за собой перестройки в архитектуре.

Но совсем сбрасывать со счетов изменения в объёме мозга нельзя: всё-таки у шимпанзе он в два раза меньше, чем у человека. Но при этом учёные делают вывод, что главные отличия человеческого мозга от обезьяньего относятся всё же к характеристикам качественным, а не количественным.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Внутренняя часть рта моллюска — страшная штука. У большинства моллюсков, от гигантских кальмаров до хищных слизняков, роль языка выполняют так называемые радулы — образования с взаимосвязанными зубами, которые движутся, словно ленточный конвейер, разрезая добычу и отправляя её в пищевод.

Реконструкция образования во рту Odontogriphus (изображение Marianne Collins)Однако новый анализ окаменелостей возрастом около 500 млн лет показал, что самые ранние радулы использовались просто для того, чтобы хлебать покрытую грязью еду с морского дна.

Мартин Смит из Университета Торонто (Канада) изучил сотни экземпляров кембрийских «слизней» Odontogriphus и покрытых шипами и чешуёй Wiwaxia. Специалисты пока не знают, на какую ветвь эволюционного древа следует поместить этих животных, но г-н Смит с помощью электронной микроскопии рассмотрел детали ротового аппарата ископаемых особей и пришёл к выводу, что это ранние моллюски.

Во рту этих милых созданий расположены образования, которые напоминают укороченные и более приземистые радулы. Эксперт предполагает, что животные имели два или три ряда по семнадцать зубов, двигавшихся вокруг кончика языка методом ленточного конвейера. Быть может, они помогали предкам современных моллюсков выкапывать съестное из морского дна — например, водоросли.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Солнечный свет стимулирует у клопов-булавников выделение химических веществ, которые обезвреживают паразитические грибы, не давая им проникнуть в тело насекомого.

Клопы B. rubrolineata и солнышко (фото MooseNuggette)Клопы-булавники (Boisea rubrolineata) спасаются от инфекций, принимая солнечные ванны. Об этом пишут в журнале Entomologia Experimentalis et Applicata энтомологи из канадского Университета Саймона Фрейзера.

Boisea rubrolineata достигают сантиметра в длину, предпочитают жить на клёнах, а на зиму часто переползают в человеческое жильё. Порой можно видеть, как десятки, сотни, а то и тысячи насекомых собираются на освещённой солнцем поверхности. Собравшись вместе, насекомые активно выделяют монотерпены. Раньше считали, что эти вещества служат клопам инструментом общения, помогают привлечь самку и (или) отпугнуть конкурента.

Но оказалось, что это химическое оружие, направленное против паразитических гипокрейных грибов. Выйдя на солнышко, клопы начинают потирать лапки о железы, которые синтезируют монотерпены. Учёным удалось увидеть, как химический секрет изменяет клеточную структуру паразита, предотвращая его проникновение в тело клопа.

В коллективе, очевидно, концентрация защитных веществ делается гуще, и обеззараживающий эффект возрастает. Однако самым занимательным тут оказывается то, что состояние химической защиты зависит от солнца. Некоторые из животных научились использовать солнечный свет для своих нужд, но обычно им для этого нужны посредники — симбиотические водоросли или бактерии. По словам авторов работы, клопы B. rubrolineata, видимо, обходятся без помощи симбионтов, что делает их в этом смысле уникальными. Хотя не исключено, что такой же механизм работает и у других видов клопов.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА