Сравнение устройства мозга аллигаторов и птиц помогло нейрофизиологам доказать, что динозавры обладали очень хорошим слухом и могли легко определять положение источников звука в трехмерном пространстве. К такому выводу пришли ученые, опубликовавшие статью в Journal of Neuroscience.

"Мы почти ничего не знаем о том, как выглядели и как вели себя динозавры. Сравнительные исследования, подобные нашему, помогают нам найти те общие черты, которыми обладали древние рептилии и их современные кузены, и улучшить наши представления об их биологии", — заявила Кэтрин Карр (Catherine Carr) из университета Мэриленда (США).

В последние два десятилетия в палеонтологии произошла революция, поменявшая то, как мы смотрим на динозавров и птиц. Так, ученые выяснили, что почти все динозавры обладали перьями и что многие из них высиживали яйца, раскрыли секреты окраса первых птиц и принципы их полета, а также успели по несколько раз перекроить древо их эволюции.

С другой стороны, эти открытия породили массу новых споров. К примеру, сегодня палеонтологи ожесточено дискутируют о том, зачем птицам и динозаврам нужны были перья и как они появились, умели ли динозавры "петь", высовывать язык изо рта и как быстро они могли бегать.

Карр и ее коллеги выяснили, что все древние ящеры обладали достаточно хорошим "трехмерным" слухом, изучая то, как мозг современных аллигаторов составляет так называемую "нейронную карту звука", интерпретируя данные, поступающие из их ушей.

Многие животные, к примеру, обычные кошки, могут очень точно определять положение мышей и других едва слышимых источников звука в пространстве, пользуясь тем, что звуковые импульсы достигают их ушей в несколько разное время.

Эти различия вычисляются и обрабатываются при помощи "нейронных карт" – больших групп нейронов, связанных друг с другом таким образом, что они напоминают по своей организации трехмерную координатную сетку. Число узлов в ней и плотность их расположения определяет то, насколько хорошо и быстро работает слух животного.

Как показали наблюдения за работой мозга птиц, эта "карта" находится не в звуковой коре, а в так называемом тектуме, одной из самых древних частей мозга. Она очень сложно устроена не только у сов и других ночных пернатых, охотящихся на слух, но и даже у относительно "примитивных" кур и голубей.

Подобные открытия заставили Карр и ее коллег задуматься о том, насколько хорошо слышат аллигаторы и другие крокодилы, ближайшие родичи птиц и динозавров. Они восполнили этот пробел в биологии, усыпив несколько десятков рептилий и вставив и их мозг набор электродов, позволявший им следить за активностью тектума и связанных с ним цепочек нейронов.

После этого ученые надели на аллигаторов специальные наушники и начали воспроизводить различные наборы звуков, наблюдая за активностью нервных клеток. Эти замеры показали, что в мозге рептилий присутствует такая же "нейронная карта", как у сов и кур.

"Эта общая черта говорит о том, что эти карты впервые появились у общего предка динозавров, птиц и крокодилов. Крайне маловероятно то, что все они могли выработать один и тот же подход для вычисления положения источников звука независимо друг от друга", — заключает Карр.

Источник: РИА Новости

Международная группа палеонтологов обнаружила около горы Сан-Джорджо в швейцарском кантоне Тичино останки трех новых видов рыб. Об этом сообщается на сайте Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана.

Отпечаток рыбы из Швейцарских альпНайденным образцам около 250 миллионов лет. Они относятся к полностью исчезнувшему роду костных рыб Eosemionotus. Первую рыбу этого вида — E. Vogeli — обнаружили в окрестностях Берлина в 1906 году, второго — в 2004 году в Тичино, ему дали имя E. Ceresiensis.

"В последний раз массовое вымирание было зафиксировано на Земле примерно 250 лет назад. Наши находки доказывают, что после этого катастрофического события биосфера восстановилась относительно быстро. Также стремительно шел процесс диверсификации и появления новых видов в течение среднего триаса", — отметила один из авторов исследования Адриана Лопес-Арбарелло.

Новых рыб назвали E. Diskosomus, E. Sceltrichensis и E. Minutus. Они отличаются друг от друга строением черепа и чешуи, а также расположением плавников. Как отмечают исследователи, это указывает на то, что каждый вид по-своему адаптировался к экологическим условиям среды.

Источник: РИА Новости

Длительные эксперименты с разноцветными голубями и вшами помогли ученым доказать, что теория Дарвина правильно описывает то, как возникают новые виды, приспосабливаясь к разным экологическим нишам и условиям обитания. Их выводы были представлены в журнале Ecology Letters.

"Раскрашенные" вши, использованные в ходе проверки теорий Дарвина"Наши коллеги давно пытались связать микро- и макроэволюцию, изменения в облике и поведении одного вида и формирование новых систематических единиц. Нам впервые удалось это сделать. Просто посмотрите на столь разную окраску тела вшей, которых мы вырастили всего за четыре года! С точки зрения эволюции это даже не мгновение", — рассказывает Дэниел Клейтон (Daniel Clayton) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).

Одним из самых ярких примеров эволюции, которые можно найти в трудах Дарвина, традиционно считается история галапагосских вьюрков – небольших птиц из семейства воробьиных, обладающих крайне разнообразной диетой и средами обитания.

Эти птицы, как случайно обнаружил великий британский биолог, произошли от одного предка, однако впоследствии их облик и, в особенности, устройство и размеры клюва, поменялись при приспособлении к новым экологическим нишам.

К примеру, вьюрки, которые начали питаться кровью других животных, приобрели острый и тонкий клюв, а их "кузены", поедающие семена растений и мякоть кактусов, обзавелись очень толстым и прочным клювом.

Данный процесс, который сам Дарвин называл "дивергенцией", а современные эволюционисты называют "адаптивной радиацией", считается одним из главных механизмов образования новых видов животных в природе. В последние годы некоторые ученые начали сомневаться в этом, проследив за жизнью нескольких сотен родственных видов певчих птиц.

Клейтон и его коллеги проверили эти предположения на практике, создав своеобразный аналог Галапагосских островов в своей лаборатории и "заселив" их двумя представителями животного мира – голубями разных пород и вшами вида Columbicola columbae.

Колонии птиц были изолированы друг от друга и при этом они отличались лишь окраской, что вынуждало насекомых приспосабливаться к обитанию в оперении определенных цветов. Те вши, чей цвет не соответствовал окраске птиц, быстро становились их жертвами и погибали, не оставив потомства. Это должно было, если теория о дивергенции верна, привести к формированию множества новых подвидов, а потом и видов вшей с разной расцветкой.

Для ее проверки ученые создали еще несколько "островов", чьи пернатые обитатели были лишены возможности очищать свое оперение от непрошенных нахлебников при помощи специальных колец-"намордников". Вши, жившие в оперении таких голубей, не должны были менять свой цвет, так как птицы не могли играть роль "невидимой руки" естественного отбора.

Заселив этот "Дарвиновский архипелаг", ученые наблюдали за его жизнью на протяжении последующих четырех, за которые вши успели оставить 60 поколений потомства. Как оказалось, вши очень быстро приспособились к жизни в новых условиях и приобрели маскировочную окраску, соответствующую цвету перьев тех голубей, вместе с которыми они жили.

В результате этого они стали напоминать не Columbicola columbae, а вшей из других родов и видов, которые паразитируют на птицах нетипичных для диких голубей цветов, таких как черный и белый. Эти изменения были отражены и в их ДНК – темные насекомые, выращенные Клейтоном и его командой, оставляли темное потомство, а белые - белое.

Как отмечают биологи, они были удивлены тем, как быстро поменялся облик насекомых – в прошлом, мало кто был уверен в том, что макроэволюционные процессы можно изучать в принципе из-за их сверхнизкой скорости развития. Сейчас они проверяют, можно ли подобным образом поменять и размер вшей, выращивая их на необычно крупных и мелких голубях.

Источник: РИА Новости

Палеонтологи из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук сделали необычайную находку — на северо-западе Китая, в Синцзян-Уйгурском автономном районе они обнаружили огромное скопление яиц птерозавров, числом более двух сотен.

ПтерозаврыКроме яиц, здесь были также окаменевшие останки нескольких взрослых особей птерозавров Hamipterus tianshanensis; возраст останков — около 120 млн лет.

Яйца летающих ящеров попадаются в руки палеонтологам довольно редко, чаще всего их находят в Аргентине и в Китае, и до сих пор их было всего несколько, так что всеобщий энтузиазм по поводу новой находки вполне понятен. Предположительно, колонию ящеров смыло во время сильного наводнения: вода протащила яйца и не успевших скрыться взрослых животных на какое-то расстояние вниз по течению и упаковала в осадке из песка и растений.

Птерозавры могли заботиться о своих «птенцах» Окаменелое яйцо птерозавра Яйца невелики, от 6 до 8 см в длину, и многие остались относительно целыми. Более того, в некоторых исследователи сумели с помощью компьютерной томографии разглядеть эмбрионов. В статье в Science говорится, что задние конечности у эмбрионов птерозавров развивались быстрее, так что, по-видимому, когда детеныши выходили из яиц, они могли передвигаться по земле, но пока не могли летать — соответственно, их должны были выкармливать родители.

С другой стороны, самые маленькие детеныши, которые, видимо, только что вылупились из яиц, на целых 40% больше найденных эмбрионов, так что, возможно, новорожденные птерозаврики были не такие уж беспомощные, и способность к полету обретали быстро. Также ни у одного из эмбрионов не было зубов, что отличает их от эмбрионов динозавров, у которых зубы формируются еще в яйце (напомним, что птерозавры и динозавры — это две разные группы древних ящеров, которые, впрочем, жили в одно и то же время).

Поскольку вместе с яйцами удалось обнаружить несколько разновозрастных особей, палеонтологам удалось сравнить строение костей молодых и взрослых птерозавров, а также их детенышей, которые недавно вылупились. Выяснилось, что эти ящеры развивались довольно медленно: у двухлетнего птерозавра были все признаки того, что его кости продолжают расти. Наконец, сами яйца были заключены в мягкую скорлупу-оболочку, схожую с пергаментом, и чтобы защитить их от пересыхания, ящеры должны были устраивать кладку рядом с водой; возможно, они даже закапывали их во влажный субстрат — в таком случае родители не насиживали яйца, но вполне могли охранять их от хищников.

Некоторые специалисты, впрочем, предостерегают от слишком смелых гипотез относительно жизни и поведения птерозавров, хотя и признают, что с таким количеством палеонтологического материала мы можем, наконец, некоторые из наших гипотез достоверно проверить. И, скорее всего, об этой находке мы услышим еще не раз — по мере того, как ее будут исследовать.

Источник: PaleoNews

Исследователи из Института естествознания Макса Планка (Германия) обнаружили следы молочного белка в налете на зубах древних людей, похороненных в курганах, которые люди соорудили примерно в 1300 году до нашей эры, сообщает портал Science News. Результаты анализа показывают, что люди в Монголии получали и употребляли молоко коров, овец, коз и яков уже 3000 лет назад.

Современные монголы производят большое количество разнообразных молочных продуктов и получают молоко от семи различных видов животных, включая коров, яков и верблюдов. Но насколько далеко в прошлое уходит корнями эта традиция, трудно понять из обычных археологических свидетельств: кочевой образ жизни древних монголов не предполагает, что после них остались кухни с утварью, на которых сохранились следы молочных жиров. Поэтому антрополог Кристина Уориннер (Christina Warinner) и ее коллеги решили проанализировать скелеты, найденные в 22 курганах. Скелеты принадлежали людям культуры Оленного камня, которые жили в восточных степях Монголии примерно в 1300 году до нашей эры.

Изучив налет на зубах, ученые обнаружили следы молочных жиров. Кроме того, ДНК древних монголов показала, что они не могли переваривать лактозу во взрослом возрасте.

Источник: Научная Россия

Хотя змеи и ящерицы принадлежат к одному отряду чешуйчатых, они отличаются очевидным аспектом: у змей нет конечностей. Ученые изучили генетические изменения, которые привели к этой разнице, и проанализировали деградацию глаз у некоторых подземных животных.

«Наша работа состояла из изучения геномов нескольких видов позвоночных, включая идентификацию геномных областей, которые изменились только у змей или подземных млекопитающих, оставаясь неизменными у других видов, которые не потеряли конечностей или не имеют нормальных глаз», — уточняет руководитель исследовательской группы Джулиана Гуссон Россито (Juliana Gusson Roscito). Само исследование сотрудников Института молекулярной клеточной биологии и генетики имени Макса Планка в Дрездене (Германия) опубликовано в журнале Nature Communications.

По мнению ученых, млекопитающие с деградировавшими зрительными системами, по-видимому, выделяют из геномов определенные гены — как правило те, которые связаны с образованием хрусталика и фоторецепторных клеток в глазах. Вероятнее всего, этот процесс был постепенным, и, в конце концов, эти гены полностью потеряли способность кодировать белки. Однако, по мнению Россито, этого не случилось со змеями, которые не потеряли гены, связанные с формированием конечностей.

«Чтобы быть более точным, наше исследование, которое секвенировало геном змеи, действительно обнаружило потерю одного гена, но только одного. Следовательно, подход, который мы выбрали, состоял в изучении не генов, а элементов, которые регулируют их экспрессию», — добавляет она.

Экспрессия гена — независимо от того, «активен» ген или нет — зависит от регуляторных элементов, которые находятся за пределами самого гена. Они в основном пропускают или блокируют информацию внутри гена, которая транскрибируется в РНК и затем переносится для генерации белка. Этот процесс контролируется цис-регуляторными элементами (cis-regulatory elements, CRE) — последовательностями нуклеотидов в ДНК, расположенными рядом с генами, которые они регулируют. Эти CRE могут значительно изменить функциональность генома с помощью генов, которые они блокируют или активируют.

«Регуляторный элемент может активировать или ингибировать экспрессию гена в определенной части организма, например в конечностях, в то время как другой регуляторный элемент может активировать или ингибировать экспрессию того же гена в другой части тела. Если ген потерян, он перестает экспрессироваться в обоих местах и часто может негативно влиять на формирование организма. Однако, если потерян только один из регуляторных элементов, выражение может исчезнуть в одной части, при этом сохранившись в другой», — объясняет Россито.

Тем не менее точно определить CRE довольно сложно. Все гены следуют определенной структурной схеме, имея пары оснований на каждом конце гена, поэтому их легко разграничить. CRE должны быть определены косвенно, обычно путем сравнения последовательностей ДНК из разных видов. Именно это и сделала команда ученых: они сравнили геномы змей с генами различных рептилий и позвоночных, у которых есть конечности. По словам специалистов, поскольку «геномных последовательностей для рептилий с хорошо развитыми конечностями мало», они самостоятельно и впервые секвенировали геном аргентинского черно-белого тегу (Salvator merianae).

Используя этот геном в качестве примера, команда рассмотрела геномы и нескольких других видов: двух змей (удава и питона), трех других пресмыкающихся, трех птиц, аллигатора, трех черепах, 14 млекопитающих и рыбы отряда целакантообразных (Coelacanthiformes). Имея пять тысяч возможных кандидатов в регуляторные элементы в ДНК этих видов, команда изучила геномы нескольких видов змей. Им удалось сузить поиск до набора CRE, мутация которых могла привести к исчезновению конечностей у этих пресмыкающихся.

Россито отмечает, что найденный CRE — лишь один из регуляторных элементов для одного из нескольких генов, которые контролируют формирование конечностей. В своей работе ученые значительно расширили этот набор, показав, что некоторые другие элементы, ответственные за регулирование многих генов, мутировали у змей.

Источник: PaleoNews

Исследователи из Университета Аделаиды обнаружили, что оливковые морские змеи (Aipysurus laevis) и два других вида Aipysurus отодвигают хвост от света. Этот маневр, вероятно, позволяет змеям спрятать свой хвост от акул и других хищников, сообщается на портале EurekAlert.

Оливковые морские змеи (Aipysurus laevis)Ученые проверили наличие чувствительных к свету хвостов у восьми видов морских змей, но обнаружили, что только три вида обладали способностью воспринимать свет. Они пришли к выводу, что уникальная способность, вероятно, возникла у предка шести близкородственных австралийских видов.

«Существует более 60 видов морских змей, так что это менее 10%, – комментирует ведущий автор исследования Дженни Кроу-Ридделл. – Мы не знаем, почему это редкое чувство развилось у нескольких видов Aipysurus».

Исследователи использовали секвенирование РНК, чтобы увидеть, какие гены активны в коже морских змей. Они обнаружили ген светочувствительного белка под названием меланопсин и еще несколько генов, которые участвуют в передачи информации об интенсивности света.

Меланопсин – светочувствительный пигмент, родственный родопсину. Именно он «оценивает» общий уровень освещенности в окружающей нас среде. Кроме того, этот механизм участвует в регуляции суточных ритмов, а лягушкам, например, еще и помогает изменить цвет кожи для «комуфляжа». 

Источник: Научная Россия

Малые дальневосточные черепахи, живущие в реках России, Китая, Кореи и других стран Восточной Азии, оказались разделены на два вида, одному из которых угрожает полное вымирание. Описание нового вида рептилий было представлено в журнале ZooKeys.

"Нижняя половина панциря этих черепах покрыта необычными яркими пятнами. Эта черта, как и некоторые другие отличительные особенности их анатомии, стали поводом для того, чтобы признать их отдельным видом дальневосточных рептилий", — объясняет Уве Фриц (Uwe Fritz) из Музея естественной истории Зенкенберга в Дрездене (Германия).

Довольно крупные и необычные по виду "носатые" черепахи, получившие имя Pelodiscus sinensis, живут в пресноводных водоемах на Дальнем Востоке России, в Китае, Японии, Корее, Вьетнаме и еще некоторых странах. В последние годы их численность заметно сократилась из-за приверженцев китайской народной медицины и ценителей черепашьего мяса, хотя для этого черепах специально выращивают на фермах на Тайване и в Китае.

Некоторые подвиды этих рептилий, к примеру малая дальневосточная черепаха (Pelodiscus parviformis), недавно вошли в число видов, которым напрямую угрожает вымирание. При этом оказалось, что на самом деле они представляют собой два отдельных вида.

Это обнаружилось, когда Фриц и его коллеги заметили, что популяции черепах, обитающие на юге и севере Восточной Азии, заметно отличаются по облику.

Во время экспедиции во Вьетнам зоологи поймали несколько самок и самцов Pelodiscus parviformis и сравнили их с северными соседями, лучше знакомыми натуралистам. Выяснилось, что южные рептилии представляют собой близкородственный, но все же другой вид черепах. Он получил название Pelodiscus variegatus.

Позже ученые подтвердили эти выводы, расшифровав некоторые фрагменты ДНК. Их сравнение показало, что Pelodiscus variegatus действительно отличается от всех других малых дальневосточных черепах.

Это открытие, как отмечает Фриц, стало плохой новостью для экологов — немногочисленный и так уязвимый вид черепах оказался разбит на две еще меньших группы. В результате и Pelodiscus parviformis, и Pelodiscus variegatus попали в число критически уязвимых видов, которые могут исчезнуть в самое ближайшее время.

Поэтому ученые рекомендовали занести и ту, и другую черепаху в Международную Красную книгу и ввести жесточайшие меры по защите их от браконьеров и других проблем, способных резко сократить численность популяций.

Группа исследователей во главе с доктором Эриком Кордесом из Университета Темпл (США) обнаружила четыре новых вида глубоководных кораллов и шесть видов других животных, которые ранее не были известны науке. Сообщение об этом появилось на сайте фонда «Институт океана Шмидта»​ (США).  

На фото изображены рыбы семейства волосохвостые.Открытие было сделано во время экспедиции вдоль континентальной окраины Центральной Америки, посвященной поиску подводных гор и источников природного газа. Подводные горы, простирающиеся от материка до национального парка Норт-Килинг Кокосовых островов, обеспечивают важный коридор для животных, населяющих этот район.

Всего ученым удалось обследовать семь подводных гор в этом районе. Результаты исследования, включая описание новых коралловых сообществ, помогут создать новый охраняемый район вокруг подводных гор: появятся гарантии, что это место не пострадает от рыболовства или добычи полезных ископаемых.

«Исследование поддержит усилия Коста-Рики по сохранению важных мест обитания [морских животных], предоставляя базовые данные о невероятных видах и экосистемах, обитающих в более глубоких районах, которые не всегда привлекают внимание, которого они заслуживают, – подчеркнула соучредитель Института океана Шмидта Венди Шмидт. – Одна из самых важных вещей, которые мы можем сделать сейчас, – понять, как работают эти сообщества. После, если в будущем произойдут изменения, мы сможем измерить влияние человека на глубоководные сообщества».

Даже в глубоких водах хрупкие экосистемы находятся в опасности. Так, во время одного из 19 погружений с дистанционным управлением ученые обнаружили мусор на глубине 3600 метров. Есть и другие угрозы: рыболовство и энергетика, которые переходят в более глубокие воды, а также постоянный риск изменения климата.

Источник: Научная Россия

Палеонтологи обнаружили в Габоне останки древнейших многоклеточных живых существ, живших в морях примерно 2,1 миллиарда лет назад. Их фотографии опубликованы в журнале PNAS.

Окаменелые остатки и следы первых многоклеточных существ"Примерно в это же время произошло одно из важнейших событий в истории Земли, Великая кислородная катастрофа. Мы давно спорим о том, связаны ли они между собой. Наши окаменелости, несмотря на расхождения с данными генетиков, могут говорить в пользу подобной связи", — пишут Дональд Кэнфилд (Donald Canfield) из Центра изучения эволюции Земли в Оденсе (Дания) и его коллеги.

Сегодня ученые считают, что жизнь могла появиться на Земле уже три миллиарда лет назад, однако первые 2,5 миллиарда лет своего существования она провела исключительно в одноклеточной форме. Первые многоклеточные существа предположительно появились лишь 600-650 миллионов лет назад, во время эдиакарского периода, и об их жизни, благодаря почти полному отсутствию их останков, мы почти ничего не знаем.

Недавно эти представления начали подвергаться сомнениями. К примеру, год назад ученые нашли в Китае крайне необычные отложения "угля", внутри которых сохранились отпечатки потенциально первых многоклеточных живых существ, населявших первичный океан Земли примерно 1,5 миллиарда лет назад.

Кэнфилд и его коллеги отодвинули эту дату примерно на 600 миллионов лет назад в прошлое, анализируя необычные структуры, найденные в породах палеопротерозойской эры, сформировавшихся в окрестностях города Франсвилль примерно 2,1 миллиарда лет назад.

Эти отложения, как отмечает Кэнфилд, привлекли внимание публики около шести лет назад, когда его коллеги из университета Пуатье обнаружили здесь множество причудливых структур, похожих на отпечатки тел многоклеточных животных.

Это открытие вызвало массу споров. Часть коллег посчитала находки французских палеонтологов следами "обычных" бактериальных колоний необычной формы, а другие вообще отрицали их органическое происхождение, списывая их на отложения пирита, соединения серы и железа.

И те, и другие скептики отмечали, что "габонобиота", как ее назвали первооткрыватели, не оставила никаких физических и эволюционных следов, бесследно исчезнув в последующие эпохи.

Подобные претензии не остановили ученых, и они продолжили вести раскопки на территории Габона. За последующие годы они нашли несколько новых отпечатков различных предположительно "многоклеточных" существ, похожих по форме на нити и листообразные структуры.

Два года назад Кэнфилду и его коллегам улыбнулась удача – им удалось найти не только восемь дюжин окаменелых останков "габонобиоты", но следы их перемещений по бактериальным "одеялам", устилавшим тогда дно мелководий в первичном океане Земли.

Изучив их структуру и химический состав, ученые доказали, что листообразные окаменелости действительно содержат в себе следы органики и веществ, характерных для эукариот, многоклеточных обитателей Земли. Вдобавок, часть из них не содержала в себе серы, что опровергло позицию одной из групп скептиков.

Форма этих окаменелостей и оставленных ими следов, как отмечают исследователи, говорит о том, что древние многоклеточные существа двигались примерно так же, как амебы в "миграционной" фазе развития или примитивные слизни, вырабатывая слизь и используя ее для скольжения по поверхности бактериального "одеяла".

"Пока не понятно, были ли эти организмы своеобразной прелюдией для дальнейшей эволюции эукариот или неудавшимся экспериментом, не получившим продолжения. С другой стороны, они в любом случае говорят о том, что сложные формы жизни появились за миллиард лет до того, как первые настоящие животные появились в конце неопротерозоя", — заключают палеонтологи.

Источник: РИА Новости