В этот раз мы переместимся к границе Казахстана с Узбекистаном и Киргизией, где среди гор, расположено два интересных природных парка.

Аксу-Жабаглинский заповедникНаше путешествие начнется с находящегося на юге Казахстана Аксу-Жабаглинского заповедника.

Огарь, или красная утка (лат. Tadorna ferruginea)

Огарь, или красная утка (лат. Tadorna ferruginea), фото википедия

Голос  Огаря, красной утки

 Прослушать голос  Огаря, красной утки

Огарь, или красная утка (лат. Tadorna ferruginea)

Огарь, или красная утка (лат. Tadorna ferruginea), фото википедия

Голос  Огаря, красной утки

Исследователи из университета Carnegie Mellon обнаружили совершенно новую систему связей между нейронами и синапсами человеческого мозга. Сообщение об этом опубликовано в журнале Current Biology.

Нервные связи в мозге человекаОказалось, что существует целая группа ингибиторных нейронов, выделяющая соматостатин, которая подавляет деятельность соседних с ними возбудительных нейронов. Выяснилось это совершенно случайно. Джоанна Урбан-Сечко (Joanna Urban-Ciecko), проводившая эксперимент с нервными клетками, обнаружила, что синапсы, соединяющие нейроны, ведут себя совершенно не так, как во время предыдущих исследований. Они должны были бы передавать сильный сигнал, разрастаться и реагировать на раздражения, однако, в ее эксперименте ничего этого не наблюдалось.

Отличие эксперимента Урбан-Сечко от других заключалось в том, что она изучала не специально выделенные нервные клетки, а следила за реальной мозговой деятельностью. Тут-то и оказалось, что синапсы и нейроны ведут себя не так, как предполагают ученые. Исследовательница стала искать фактор, изменяющий ситуацию. Для этого она использовала оптогенетику.

С помощью специальных модифицированных клеток, реагирующих на свет, биологи активировали и дезактивировали нейроны, выделяющие соматостатин. Когда они были «выключены», синапсы разрастались и укреплялись, когда нейроны соматостатина начинали действовать, синапсы ослабевали. Оказывается, соматостатин активировал рецепторы, подавлявшие деятельность возбудительных нейронов, которые теряли способность создавать и укреплять синапсы и становились таким образом невидимыми для исследователей.

Ученые сравнили этот механизм с «устройством невидимости» из сериала Star Trek (т.е. «Звездный путь»), которое прячет космический корабль от вражеских локаторов.

Биологи, конечно, не ведут войну с человеческим мозгом, но теперь выявить все существующие в мозгу нейронные связи будет куда сложнее, чем это казалось раньше. Это придется, в частности, учесть сотрудникам Human Connectome Project, пытающимся составить подробную схему всех нервных связей и облегчить таким образом исследование мозга.

Истчоник: Научная Россия

За прошедшие 540 млн лет, начиная с кембрийского периода до наших дней, средние размеры обитающих в морях животных увеличились в 150 раз.

Подробнее...

Среди нескольких тенденций, которые наблюдаются в эволюции органических существ, закон Копа стоит особняком. Начиная с 19 века, когда он был впервые сформулирован, ученым не удавалось ни полностью подтвердить, ни полностью опровергнуть его. И вот наконец американские палеонтологи сообщили об эмпирическом доказательстве существования этого закона.

Закон Копа доказали для морских животных  Закон Копа, также иногда называемый правилом Копа (Cope's Rule) гласит, что со временем представители одних и тех же эволюционных линий постепенно увеличиваются в размерах, и потомки скорее будут крупнее, чем предки. Изобрел это правило еще в 1896 году американский палеонтолог Эдвард Дринкер Коп – один из ведущих специалистов своего времени в области ископаемых живых существ.

Стоит отметить, что реноме Копа в глазах современников было изрядно подпорчено его скандальной реконструкцией гигантского плезиозавра Elasmosaurus, позвоночный столб которого оказался смонтирован в неправильном направлении. В результате череп ящера крепился непосредственно к крестцовому отделу позвоночника. Ошибка, допущенная в 1868 году, десятилетиями портила Копу репутацию.

Однако закон Копа, похоже, вполне достоверен. Коллектив палеонтологов Стэнфордского университета под руководством Ноэля Хейма изучил больше 17 тысяч видов живых существ, эволюционировавших на протяжении 542 млн лет. У морских животных тенденция к увеличению размера тела в ходе эволюции оказалась бесспорной и очевидной. Биологический объем (в статье ученые используют термин biovolume) изученных групп животных в среднем с кембрия по наши дни увеличился примерно в 150 раз. Самым низким показателем изменения биологического объема стало уменьшение менее чем в 10 раз, а самым значительным – увеличение более чем в 100 000 раз. Иными словами, современные жители океанов в среднем в 150 раз крупнее своих кембрийских предков.

Исследование охватило пять основных групп морских обитателей: хордовые, в число которых вошли рыбы, морские млекопитающие и морские рептилии; моллюски, в том числе головоногие, двустворчатые и брюхоногие; иглокожие, включающие морских звезд и морских ежей; членистоногие – крабы, креветки, омары и некогда вездесущие трилобиты; а также брахиоподы.

"Вам легче съесть других животных, если вы большой. При этом вам также куда легче избежать участи быть съеденным, – рассказал Ноэль Хейм. – В воде более крупные животные могут быть более активными из-за большего увеличения их массы относительно площади поверхности. Они испытывают пропорционально меньшее сопротивление, чем мелкие животные. Большие животные также обладают более высоким уровнем метаболизма, что также способствует более активному образу жизни".

По мнению исследователей, тенденция к увеличению размера реализуется главным образом за счет повышения разнообразия и выживаемости крупных животных по сравнению с мелкими. Новые виды, как правило, оказываются крупнее прежних, при этом внутри вида это правило не работает.

"Мы обнаружили, что такие увеличения размеров не могут быть объяснены просто случайной эволюцией, – отметил коллега Хейма, палеобиолог Джонатан Пэйн. – Напротив, мы видим активный эволюционный процесс, который благоприятствует животным больших размеров".

Источник: PaleoNews

У многих современных и некоторых ископаемых земноводных распространен особый вид полового диморфизма, при котором самка оказывается заметно крупнее самца. Как показали исследования канадских биологов, такая ситуация серьезно повышает шансы на выживание в случае глобальных вымираний.

 Стивен Де Лилль и Локк Роу из университета Торонто проследили за развитием разнообразия земноводных на протяжении сотен миллионов лет, и пришли к выводу, что известное клише "размер имеет значение" вполне справедливо в применении к их эволюции. По данным исследователей, виды, у которых самцы и самки различаются размерами, подвержены меньшему риску вымираний и лучше адаптируются к различным условиям среды.

Независимая эволюция полов у видов, самцы и самки которых способны самостоятельно развивать такие черты, как размер, помогает им пережить угрозу, оказывающуюся смертельной для других видов, констатировал Де Лиль, отметив, что классическая экологическая теория оказалась не в состоянии предсказать такой поворот.

Общепринятая сегодня в науке позиция гласит, что вид с заметно различающимися размерами самцов и самок нуждается в большем количестве ресурсов и менее способен к адаптации и диверсификации, чем вид, у которого размеры особей не зависят от пола. "Я полагаю, что если наши результаты применимы к общей картине массовых вымираний, то нам, возможно, следует более внимательно присмотреться к тем видам, что находятся сегодня под угрозой уничтожения, – заявил Де Лиль. – Ученые могут пересмотреть свои взгляды на роль, которую играют половые различия в использовании среды обитания или диете".

Согласно некоторым оценкам, от 30% до 40% из живущих в настоящее время 7000 видов земноводных находятся под угрозой исчезновения. Это больше, чем в любой другой группе животные, причем вымирание амфибий является критической угрозой для глобального биоразнообразия и сложившихся трофических цепей. При этом земноводные служат своего рода "канарейками в угольной шахте", быстрее реагируя на экологические угрозы и предупреждая об опасности другим представителям флоры и фауны.

Исследование Де Лиля и Роу добавляет новый фрагмент в мозаику "шестого глобального вымирания", объясняя, почему некоторые виды сегодня чувствуют себя вполне хорошо, а другие находятся в упадке или уже исчезают. Так, например, золотая жаба и лягушка арлекин из Коста-Рики таинственным образом полностью исчезли в конце 1980-х годов, хотя их привычная среда обитания – тропические облачные леса – остались нетронутыми цивилизацией.

"Наша работа показывает, что мы все еще не полностью понимаем причины массовых вымираний, хотя теперь у нас есть представление о том, что половой диморфизм является важной чертой в этом отношении", – отметил Де Лиль.

Источник: PaleoNews

Образ крокодила как свирепого и кровожадного хищника удалось неожиданно подорвать новым представителям этих рептилий, обнаруженным в неогеновых отложениях Перу. Как выясняется, населявшие доисторическую Амазонию крокодилы вели спокойный образ жизни и питались главным образом ракушками, в изобилии водившимися в тех местах.

Голова Gnatusuchus pebasensis. Реконструкция: Kevin Montalban-Rivera От 10 до 13 млн лет назад районы современной долины Амазонки заметно отличались от знакомого нам пейзажа. Огромные пространства были заполнены болотами, а реки этого бассейна стекали на север, в Карибское море, а не на восток, в Атлантику, как сегодня. Эти миоценовые болота кишели моллюсками и крокодилами, фауна которых в те времена была намного богаче, чем сегодня. Так, только одних крокодилов палеонтологи за 10 лет полевых исследований насчитали целых семь видов, причем некоторые из них были весьма своеобразны.

"Это было единое сообщество, – говорит ведущий автор исследования, начальник палеонтологического отдела музея естественной истории Национального университета Сан-Маркоса Родольфо Салас-Гисмонди. – Все эти крокодилы действительно жили в одно время и в одном месте".

Одним из самых удивительных членов крокодильего биоценоза был Gnatusuchus pebasensis – примерно полутораметровый ящер с короткой и широкой мордой. Пасть гнатозухуса наполняли крупные шаровидные зубы, приспособленные к разгрызанию прочных раковин моллюсков и "работавшие вместе, как дробилка". Стоит отметить, что крокодилы и сегодня не упускают возможности разнообразить свой стол улитками, но значительной роли в их диете они не играют. В противоположность им Gnatusuchus pebasensis явно был преобладающим дурофагом.

"Проанализировав кости Gnatusuchus, мы предположили, что он, вероятно, использовал свою голову в качестве лопаты, чтобы добывать моллюсков, живущих на дне рек и болот. Это стало важной вехой для понимания пищевой динамики водно-болотных угодий прото-Амазонии", – отметил Салас-Гисмонди.

Породы, в которых сохранились остатки этого удивительного крокодила, буквально переполнены раковинами ископаемых моллюсков, и по подсчетам палеонтологов, 93% из них несут на себе следы дробления хищниками. Скорее всего, добиться столь высокого процента гнатузухусам помогал другой вид странных амазонских крокодилов – Kuttanacaiman iquitosensis.

Этот крокодил также имел мощную, тупую и короткую морду с рядами плотно прижатых друг к другу округлых зубов, которой было удобно черпать рыхлый донный осадок, в котором и жили моллюски. Третьим в этой компании любителей ракушек был Caiman wannlangstoni, обладатель более высокой, но такой же тупой морды и широких плоских зубов, размещающихся в глубине пасти.

Из доживших до наших дней обитателей амазонских болот команде палеонтологов встретился лишь один крокодил – гладколобый кайман рода Paleosuchus. Морда этой рептилии больше других приспособлена к охоте на рыбу, и вероятно, именно благодаря ей палеозухус смог пережить изменение экологической обстановки, стоившее жизни его прежним товарищам. Ракушкояды же полностью вымерли около 10 млн лет назад, после того, как сформировалась современная Амазонка, а болота и населявшие их моллюски исчезли.

Источник: PaleoNews

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 база данных под названием «Классификация ископаемых останков» будет доступна всем желающим в режиме онлайн. Этот некоммерческий ресурс хранит тщательно проверенные данные палеонтологических находок, совершенных в разное время. Проект явился результатом многолетней работы международной группы исследователей во главе с профессорами Дэниелом Ксепка (Daniel Ksepka) из Музея Брюс в Гринвиче (Великобритания) и Джеймса Пархама (James Parham), руководителя Центра археологии и палеонтологии имени Джона Купера в Калифорнии (США). О проекте сообщается на сайте BruceMuseum.

По словам Дэниела Ксепки, окаменелости представляют важные данные, которые позволяют датировать многие эволюционные события. Новый ресурс позволит найти данные нужного ископаемого, необходимые для уточнения возраста групп растений и животных, о которых не осталось надежных записей в палеонтологической летописи. Например, база располагает сведениями, которые позволяют понять, когда на Земле появились первые певчие птицы, цветущие растения или морские черепахи, а также какие эволюционные процессы происходили в это время, и что влияло на появление видов.

Метод определения филогенетических явлений, называемый «молекулярными часами», основан на теории, согласно которой процесс замещения мономеров в нуклеиновых кислотах, а также в аминокислотах, входящих в состав белков, протекает с постоянной скоростью.

В создании электронной базы данных принимали участие палеонтологи, молекулярные биологи и программисты из разных стран — всего более двадцати человек. Сайт базы данных запущен во вторник, 24 февраля, а статья, в которой подробно описан процесс разработки, будет опубликована в специализированном журнале Palaeontologia Electronica. К слову, профессор Ксепка является членом редколлегии этого издания.

Профессор Пархам, один из создателей проекта, говорит, что изучение процесса расхождения в ходе эволюции и появления новых видов является чрезвычайно захватывающим занятием. Однако зачастую из-за разнобоя в датировках, указываемых в палеонтологической летописи, оно бывает затруднено или вовсе ошибочно. Появление единого бесплатного ресурса, содержащего всю актуальную информацию, будет важным подспорьем для ученых со всего мира. База данных позволяет определить место каждого известного вида, когда-либо жившего на Земле, в «дереве жизни», которое понимается исследователями как общая родословная всего живого на планете.

Ранее "Мир дикой природы" уже писал о еще одной геоинформационной палеонтологической безе данных.

Источник: Научная Россия

Ученые впервые вычислили, сколько фосфора содержится в пыли, которая переносится из пустыни Сахара в бассейн Амазонки. Оказывается, что «естественного удобрения», поступающего из Сахары, достаточно для восполнения потерь этого элемента в амазонских лесах.

Пылевая буряК такому выводу пришли специалисты из Центра космических полетов Годдарда (NASA), чья статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Как известно, глобальный перенос пыли играет важную роль в функционировании экосистем нашей планеты. Особое значение в этом круговороте имеют пылевые облака, которые поднимаются над Сахарой и через Атлантический океан переносятся в Южную Америку. Авторы статьи впервые выяснили, сколько в них содержится фосфора.

Амазонские леса постоянно испытывают дефицит этого элемента. Чтобы проследить за его перемещениями, ученые проанализировали спутниковые снимки за 2007-2013 годы. Одновременно они брали пробы пыли в наземных станциях в Майами, на Барбадосе и во впадине Боделе в восточной части Сахары. Ранее на территории этой впадины существовали обширные озера, после которых остались залежи одноклеточных водорослей - они поднимаются в воздух вместе с пылью и насыщают ее фосфором.

Расчеты показали, что в 27,7 миллионах тонн пыли из Сахары, которая ежегодно оседает в Амазонке, содержится 0,08% фосфора. Это значит, что каждый год амазонские леса получают около 22 тысяч тонн этого элемента – примерно столько же из них вымывается с дождями и наводнениями. При этом количество переносимой пыли варьирует год от года – так, в наиболее «пыльный» 2007 год в Амазонку попало на 86% фосфора больше, чем в наименее «пыльный» 2011-й.

Ученые отмечают, что количество поднимающейся в Сахаре пыли, и, следовательно, количество переносимого фосфора, зависит от погоды в Сахеле – так называются южная зона этой пустыни, где она переходит в районы с более влажным климатом. Когда в Сахеле идут дожди, пылевые облака над Сахарой образуются плохо. Возможно, эта закономерность как-то связана с характером ветров.

Источник: infox.ru