Генетики и палеонтологи, считающие, что выводы следует делать исключительно на основании анализа окаменелостей, спорят по самым разным поводам с тех самых пор, как начались ДНК-исследования эволюционной направленности. Новым яблоком раздора стала опубликованная в начале прошлого года статья, в которой утверждалось, что плацентарные млекопитающие (те, что рождают живых детёнышей на сравнительно поздней стадии развития) появились только после того, как вымерли динозавры, не превратившиеся в птиц. 

Гипотетическая реконструкция первого плацентарного млекопитающего (изображение O'Leary, M. A. et al.).Эволюционный биолог Морин О'Лири из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук (США) и её коллеги потратили не один год на описание и изучение нескольких тысяч признаков десятков современных и вымерших млекопитающих. Свои выводы они объединили с генетическими данными и составили гигантское генеалогическое древо плацентарных млекопитающих. Оставалось только выяснить, когда возникли те или иные животные, и в этом вопросе исследователи доверились одним только окаменелостям, заключив, что наиболее ранние плацентарные развились после гипотетического столкновения Земли с астероидом, ознаменовавшего собой окончание мелового периода и начало палеогена. Плацентарные быстро диверсифицировались и заняли экологические ниши, оставленные вымершими динозаврами.

Палеобиолог Фил Донохью из Бристольского университета и эволюционные генетики Марио дос Рейс и Цзыхэн Ян из Университетского колледжа Лондона (все — Великобритания) пришли в ужас от того, что этот вывод может попасть в школьные учебники, и недавно опубликовали свою версию развития событий. По их мнению, при всей фундаментальности исследования г-жи О'Лири, она и её коллеги совершили ошибку, решив, будто возраст самых древних окаменелостей совпадает со временем возникновения данных животных. 

Группа г-на Донохью, напротив, исходила из предположения о том, что животные всегда старше эталонных ископаемых образцов, а также воспользовалась генетическими данными и заключила, что плацентарные млекопитающие возникли 72–108 млн лет назад, то есть задолго до вымирания динозавров. 

Новой работе предшествовал комментарий к статье г-жи О'Лири, в котором её выводы оспаривались на том основании, что гипотеза о возникновении плацентарных в палеогене требует ускоренной эволюции, иначе млекопитающие не успели бы диверсифицироваться в таком масштабе. 

Г-жа О'Лири поясняет, что её группа просто решила опереться на твёрдые эмпирические данные, поэтому окаменелостям было отдано предпочтение перед математическими расчётами. Однако многим специалистам представляется верной предпосылка г-на Донохью. Можно вспомнить характерный случай, произошедший лет десять назад. Энн Йодер из Университета Дьюка (США) на основе генетического анализа пришла к выводу, что общий предок галаговых и лориевых жил примерно 40 млн лет назад, хотя древнейшим окаменелостям было всего 20 млн лет. Уже после того, как статья об этом открытии отправилась в печать, была опубликована работа с описанием останков возрастом 40 млн лет. 

Но этот пример показателен ещё и тем, что точку в подобных дискуссиях ставит не математическая модель, а обнаружение конкретных окаменелостей, так что г-жа О'Лири тоже по-своему права.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Сеть заповедных мест России входит в новый 2014 год с новой редакцией закона "Об особо охраняемых природных территориях", которая вступила в силу 30 декабря. Накануне профессионального праздника руководители заповедников и национальных парков рассказали, что это за поправки, и как они скажутся на их работе.

Заповедник "Столбы"День заповедников и национальных парков в России ежегодно отмечается 11 января с 1997 года по инициативе WWF России и Центра охраны дикой природы. Именно 11 января 1917 года на северо-восточном побережье Байкала был создан старейший в России Баргузинский заповедник.

Преобразование заповедников

В частности, закон теперь позволяет преобразовывать заповедники в национальные парки и понижать уровень федеральных заказников до региональных. Причем случится это в ближайшие два года.

"Для экологического просвещения населения предусматривается преобразование до 31 декабря 2015 года ряда государственных природных заповедников в национальные парки по решению правительства Российской Федерации при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы", — говорится в пояснительной справки государственно-правового управления администрации президента России.

Кроме того, из числа особо охраняемых природных территорий теперь исключены курорты, лечебно-оздоровительные местности и территории традиционного природопользования, основными целями создания которых являются охрана здоровья и обеспечение прав коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Как считает директор Окского государственного природного биосферного заповедника Юрий Маркин, поправки нужны, но самое главное, чтобы их применение на деле не пошло в ненужную сторону.

"Для каких-то заповедников может быть даже и полезен перевод части земель из одной категории в другую. Лишь бы это не происходило в интересах мира бизнеса, и лучшие земли не изымались из природы "под бизнес". Особенно это касается заповедников рядом с городами. Нашего заповедника это непосредственно не касается, так как у нас биосферный заповедник, с хорошим зонированием: есть охранная зона, биосферный полигон, и ядро — строго охраняемая территория. А есть территории, куда мы можем пускать людей для познавательного туризма и экологического просвещения", — сказал Маркин.

Директор нацпарка "Мещера" Сергей Теплухов считает, что поправки в целом будут полезными.

"Эти поправки нам немного руки и ноги развязывают, дают большую свободу действий, как по работе с нарушителями, так и по территориям. Неоднозначно только воспринимаю нововведение о том, что заказники могут переходить из федерального подчинения в региональное подчинение. У нас в подчинении два федеральных заказника — "Муромский" и "Клязьминский" и мы пока не понимаем, как это может нас коснуться", — сказал Теплухов.

Плата за вход

Как рассказал директор национального парка "Смоленское Поозерье" Александр Кочергин, теперь нацпарки будут взимать плату за посещение "в целях отдыха и туризма" за исключением участков, расположенных в границах населенных пунктов. При этом порядок ее определения будет отдельно установлен Минприроды России.

"Территория у нас достаточно освоенная, у нас несколько въездов. Каким образом мы будем обилечивать посетителей, не вызовет ли это негативную волну? Нужно подойти к этому вопросу очень разумно, так как есть национальные парки с одним въездом, такие как "Куршская коса" или "Паанаярви", и, с другой стороны, "Смоленское поозерье", где таких въездов несколько, или "Угра", где въездов десятки, если не сотни. И как это осуществлять? Вылавливать в лесу дачников и собирателей грибов наверное неразумно", — сказал Кочергин.

По его словам, пока рано судить о том, как поправки скажутся на заповедной системе, но уже понятно, что они облегчат проведение сделок с землей в поселениях внутри национальных парков. Также плюсом является передача полномочий по созданию охранной зоны нацпарков от региональных властей к Минприроды.

"По крайней мере, есть положительные изменения, связанные с внесением поправок в Лесной кодекс, в том, что можно будет заключать договоры купли-продажи с местным населением. Такой возможности не было, и нас в последние два года это сильно нервировало, были проблемы с местным населением. Упразднено исключительное право приобретения национальными парками земельных участков. Для некоторых нацпарков, например, для "Русского Севера", это было камнем преткновения, были страшнейшие конфликты, так как люди не могли ни купить, ни продать свое имущество. На мой взгляд, у нацпарка должно быть не исключительное, а первоочередное право, и если у нацпарка нет денег, то может покупать другой человек", — пояснил Кочергин.

Источник: РИА Новости

Правительство РФ до 2015 года может перевести в категорию национальных парков не более семи заповедников, среди которых могут оказаться "Столбы", "Тебердинский" и "Командорский", сообщает во вторник Минприроды.

Заповедник "Столбы"Новая редакция закона "Об особо охраняемых природных территориях" (ООПТ) вступила в силу 30 декабря и позволила преобразовывать заповедники в нацпарки и понижать уровень федеральных заказников до региональных до 2015 года.

"Из имеющихся в России 102 государственных природных заповедников, в число заповедников для преобразования в категорию национальный парк войдут лишь 6-7, их перевод в статус национальных парков объективно назрел много лет назад. Причем среди них нет ни одного, отнесенного к объектам Всемирного наследия ЮНЕСКО", — говорится в сообщении со ссылкой на заявление заместителя главы Минприроды Рината Гизатулина.

Министерство заявляет, что ряд заповедников необходимо перевести в категорию нацпарков из-за того, что на их территории ведется деятельность, которая не соответствует статусу заповедника. Минприроды подчеркивает, что "исключает планы масштабного преобразования заповедников в нацпарки".

"Процесс перевода заповедников в национальный парк — долгосрочная процедура, предусматривающая публичность и открытость, проведение государственной экологической экспертизы и общественных слушаний", — сказал Гизатулин, слова которого цитируются в сообщении.

Тебердинский заповедник, созданный в 1936 году в Карачаево-Черкесии частично захватывает горный курорт Домбай. Заповедник "Командорский" на Камчатке был создан в 1993 году, в него входит зона, где коренному малочисленному народу — алеутам — разрешено вести традиционную деятельность — охотиться, добывать водные биоресурсы, собирать яйца морских птиц. Заповедник "Столбы", созданный в Красноярском крае в 1925 году, ежегодно посещают около 300 тысяч человек. Такая деятельность, по сообщению министерства, не отвечает статусу заповедника, однако подходит под категорию нацпарка.

Источник: РИА Новости

Великолепно сохранившиеся останки тиктаалика, предполагаемого "переходного звена" между рыбами и четвероногими животными, помогли палеонтологам выяснить, что "сухопутные" задние конечности появились уже среди рыб, а не у древнейших земноводных, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Тиктаалик"Наши старые теории гласили, что мы перешли от "переднеприводного" движения, характерного для рыб, к "полноприводному" движению уже после появления четвероногих животных. Похоже, что этот переход начался еще среди рыб, до выхода их потомков на сушу", — заявил Нил Шубин из университета Чикаго (США), открывший тиктаалика в 2004 году.

Так могли выглядеть древние рыбы в представлении Нила ШубинаПервая находка Шубина и его коллег не была полной — им удалось найти лишь череп, ребра и передние конечности тиктаалика. Открытие тиктаалика стало поистине революционным — его гибкая шея, примитивные легкие и широкая грудная клетка позволили палеонтологам признать его "переходным звеном" между рыбами и первыми четвероногими животными.

Группа Шубина продолжила раскопки на острове Элсмир, где был впервые найден тиктаалик, в попытке заполучить более полную версию окаменелости. За прошедшие десять лет ученым удалось найти еще четыре окаменелости, часть из которых содержала в себе фрагменты костей нижних плавников и других частей скелета.

Объединив эти останки, палеонтологи пришли к удивительному выводу — тиктаалики обладали неким подобием таза и других костей, которые поддерживают задние конечности животных и позволяют им двигаться. Данный факт позволяет с уверенностью говорить, что "полноприводная" манера движения начала развиваться уже среди рыб.

"Есть все основания полагать, что эти крупные задние плавники позволяли тиктаалику плавать, как лодка. С другой стороны, он мог использовать их и для шагания во время вылазок на сушу. Африканские двоякодышащие рыбы обладают схожими конечностями, и они умеют "бегать" по дну, что мы продемонстрировали еще в 2011 году", — заключает Шубин.

Источник: РИА Новости

Самыми длинными клетками, являются нервные клетки гигантских кальмаров их длина может достигать 12 метров.

Подробнее...

Это редкий случай, когда удалось доказать реалистичность гипотетического сюжета. Как выяснилось, триггером эволюционных изменений может быть перенос рыб в пещерные воды с низкой проводимостью. В этих условиях рыбы испытывают физиологический стресс, в результате которого нарушается, в частности, работа шаперона Hsp90. Из-за этого проявляется накопленная скрытая генетическая изменчивость: вырастают рыбы и с маленькими, и с большими глазами. Из них преимущество получают мелкоглазые или незрячие формы, так как они более приспособленные, чем их зрячие сородичи. В ходе отбора в новой обстановке генетическое разнообразие снижается, остаются только мелкоглазые формы.

Astyanax mexicanusКак известно, организмы вырабатывают полезные признаки, приспосабливаясь к внешним условиям. В основе этих адаптаций лежат изменения генотипа — изменение качественного и количественного соотношения генов. Также мы хорошо знаем, что изменение генотипа не всегда, и даже, скорее, редко, ведет к явным внешним проявлениям. В генотипе имеется множество регуляторов, которые не позволяют проявляться мутациям или вредным сочетаниям генов и аллелей. Эти регуляторы стоят на страже морфологической нормы, обходя возможные генетические неполадки. Они направляют онтогенез по проверенному морфологическому маршруту, чтобы в результате получилась жизнеспособная особь; этот процесс называют «канализацией» развития.

Таким образом, в популяции может происходить накопление различных мутаций, которые никак внешне не проявляются. Выдающийся британский биолог Конрад Уоддингтон предложил для этого явления термин «скрытая изменчивость» и считал, что скрытая изменчивость играет серьезную роль в ходе адаптации популяций к изменяющимся условиям. Действительно, в стабильных условиях в популяции доминирует определенный адекватный набор признаков, но тем временем складывается генетический потенциал для появления других признаков и выживания в других условиях. Теоретически эта гипотеза выглядит разумно и логично. Удалось даже проследить приспосабливаемость бактерий за счет накопления скрытой изменчивости; о том же процессе, но на уровне молекул РНК .

Но реален ли подобный механизм приспособления на уровне сложного организма, встречается ли он в природе? На этот вопрос с блеском ответили биологи из Гарвардской медицинской школы под руководством Клиффорда Тэбина. Скрытая изменчивость у высших животных действительно имеется, и она действительно служит важным механизмом адаптации.

Тэбин вместе с коллегами изучал изменчивость глаз у пещерной рыбки тетры (Astyanax mexicanus). У этих рыбок есть зрячие формы, которые живут в ручьях и речках у поверхности воды, а есть слепые формы, которые обитают в темных глубинах пещерных водоемов. Слепые формы имеют в пещерных условиях преимущество перед глазастыми сородичами: известно, что выживаемость у слепых выше.

У поверхностных зрячих форм измеряли изменчивость размеров глаз; это явная изменчивость. А как измерить скрытую изменчивость? В арсенале биологов такой способ имеется. Известно, что в клетке работает особый белок шаперон Hsp90, он корректирует работу дефектных белков, помогая им принять правильную — «рабочую» — конфигурацию, даже если они составлены неправильным рядом аминокислот. Понятно, что шаперон Hsp90 маскирует истинный генетический полиморфизм, «причесывая» все дефекты. Если этот белок ингибировать, то вся замаскированная генетическая вариабельность так или иначе отразится в морфологии. Ингибировать этот белок научились довольно давно с помощью антибиотика радицикола (radicicol).

В экспериментах оплодотворенные икринки, выметанные поверхностными зрячими формами, обрабатывали в течение 7 дней радициколом. У этих эмбрионов шаперон Hsp90 и связанные с ним белки и вправду переставали работать, но действие радицикола было непродолжительным, и через сутки шаперон уже восстанавливал свою активность. Мальков доращивали до 3–4-месячного возраста и измеряли размер глаз и глазниц. Оказалось, что после радицикола глаза у мальков могли получиться и очень маленькие, и очень большие; изменчивость выросла на 83%, вариабельность диаметра глазниц увеличилась больше чем вдвое.

Эти изменения, как выяснилось, имеют генетическую природу, наследуются. Наследственный характер проявившихся изменений проверили, скрестив между собой рыбок с самыми маленькими глазами. У потомков мелкоглазых родителей глаза тоже оказались маленькими. Иными словами, когда корректирующий шаперон перестал работать, то проявились скрытые мутации, которые привели к появлению новой портретной серии; и особи с новой морфологией оставили похожее на себя потомство.

Проведя эти измерения, ученые задались вопросом: какие факторы пещерной жизни могли нарушить работу шаперона? Ведь вполне возможно, что глаза редуцировались у пещерных рыб из-за каких-то других нарушений, не только из-за нарушения экспрессии этого белка. Они измерили pH, содержание кислорода, температуру и проводимость в пещере и вокруг нее. Больше всего вода в пещерах и на открытых участках различалась по проводимости: на открытых участках проводимость составила около 1300 мкСм (микросименсов), а в пещере опустилась до 230 мкСм. Мальков с открытых участков вырастили в пещерной воде с низкой проводимостью, и ... они продемонстрировали и нарушенную экспрессию шаперона Hsp90, и высокую изменчивость по размеру глаз.

Но завершающим аккордом этого исследования стало обсуждение параллельных экспериментов со слепыми пещерными формами. У пещерных мальков, выращенныех с радициколом, размер глазниц уменьшился, но размах изменчивости остался прежним, он не увеличился в отличие от их поверхностных собратьев. Это означает, что в ходе становления «пещерных» признаков уже отобрались зависимые от шаперона аллели, а оставшиеся кодируют редуцированные глазницы. Действующий шаперон удерживает этот признак от полного исчезновения.

Таким образом, экология, генетика, морфология и эволюция связались в одно целое. Рассмотрено каждое из слагаемых этого узла: низкая проводимость воды вызывает стрессовый физиологический ответ; из-за стресса нарушается работа шаперона Hsp90; как результат проявляется в фенотипе скрытая генетическая изменчивость; из получившихся разнообразных форм преимущество получают мелкоглазые или незрячие формы как наиболее приспособленные; в результате отбора в новой обстановке генетическое разнообразие снижается. Это блестящий пример адаптации за счет накопления скрытой изменчивости.

Истчоник: Научная Россия

В китайской провинции Внутренняя Монголия обнаружены две норы, датируемые пермским периодом. По мнению местных палеонтологов, строителями этих убежищ были достаточно крупные четвероногие, лишь немного уступавшие размерами листрозаврам.

Предполагаемые обитатели нор По сообщению специалистов Института палеонтологии позвоночных Китайской академии наук, норы представляют собой заполненные смесью песка и ила полости в толще тонкослоистых красноцветных аргиллитов. Длина одной из нор составляет 160 см, а второй – около 100 см. Ширина и высота обеих нор колеблются и в среднем достигают 23-25 см и 10-11 см соответственно. Формация Наобаогоу, к которой относятся аргиллиты, датируется концом средней перми или верхнепермским временем.

Фото нор в полевых условиях. Длина масштабной линейки – 10 см.На стенках одной из нор китайские палеонтологи нашли гребни и борозды, оставленные их строителями в пермском периода. Вместе с крупными размерами самих построек они служат доказательством того, что эти норы принадлежали четвероногим животным и были выкопаны именно ими. Скорее всего, создателями нор были дицинодоны, хотя возможно также, что их выкопали какие-то капториниды или тероцефалы, сообщает Phys Org.

"Основываясь на морфологии и размерах обеих нор и известных нам четвероногих из Наобаогоу, эти норы, должно быть, выкопаны терапсидами, скорее всего – Dicynodon. Они показывают также, что роющее поведение не ограничивалось в перми лишь небольшими четвероногими, – отметил ведущий автор исследования доктор Лю Цзюнь. – Эти норы свидетельствуют о засушливом или полузасушливом климате с резкой сменой сезонов, существовавшем здесь в те времена".

Источник: PaleoNews

Палеонтологи описали пример полового диморфизма у крупных длинномордых ихтиозавров, обитавших в триасовом периоде на территории современного юго-западного Китая. К сожалению, понять, кто из выделенных форм самец, а кто – самка, ученые пока не могут.

Shastasaurus. Реконструкция Nobu Tamura Местонахождение морских беспозвоночных Гуанлинь в провинции Гуанчжоу активно исследуется китайскими специалистами с 2000 года. За это время здесь были найдены остатки 14 довольно хорошо сохранившихся особей ихтиозавров. По мере изучения их относили к разным родам и видам, пока доктора Шан Цин Хуа и Ли Чунь из Института палеонтологии позвоночных Китайской академии наук недавно не сообщили, что на самом деле все эти скелеты принадлежат к единственному виду Shastasaurus tangae. Разница в их строении объясняется, по мнению ученых, половым диморфизмом.

Два типа задних плавников Shastasaurus tangae, длина масштабной линейки – 5 см Палеонтологи сравнили между собой детали строения всех 14 известных скелетов, а также остатки еще двух недавно обнаруженных здесь крупных длинномордых ихтиозавров. Как оказалось, все разнообразие черт строения конечностей и черепов гуанлиньских морских ящеров хорошо группируется всего в два морфотипа, названные авторами А и Б. Различия в строении плавников согласовывались с различиями в строении черепов, что позволяет считать выделенные морфотипы существующими объективно. Представители обеих групп встречаются примерно с одинаковой частотой, происходят из одного геологического горизонта и имеют сопоставимые размеры.

Кроме того, морфотип А отличается от морфотипа Б более длинным телом и укороченным хвостом. У современных ящериц удлиненное тело обычно соответствует самкам и объясняется отбором по плодовитости, поскольку позволяет увеличить количество яиц. У ископаемых Keichousaurus и Pachypleurosaurus более длинный хвост наблюдается у самцов. Таким образом, шастазавры морфотипа А, скорее всего, являются самками, однако говорить об этом уверенно можно будет лишь после находки окаменевшего скелета беременной особи.

"Вполне возможно, что эти два морфотипа – просто два разных вида. Однако мы склонны полагать, что они, скорее, принадлежат разным полам. Необходимо больше образцов, чтобы проверить наше предположение", – заявил ведущи автор исследования доктор Шан Цин Хуа.

Как отмечает Phys Org, ранее половой диморфизм был установлен у юрского ихтиозавра Eurhinosaurus huenei и наблюдался в пропорциях черепа и количестве костей конечностей. Эта картина очень похожа на наблюдаемую у Shastasaurus tangae.

Дальние предки нелетающей птицы киви жили в Австралии и перебрались на острова Новой Зеландии более 20 миллионов лет назад. К таким выводам пришли австралийские палеонтологи, изучающие окаменелости древних киви, найденные в регионе Центральное Отаго.

Киви Несколько костей птицы, названной Proapteryx micromeros, ученые обнаружили во время раскопок в городке Сент Батанс в 2012 году. По подсчетам доктора Тревора Ворти из австралийского университета Флиндерса, живший в миоценовую эпоху проаптерикс весил всего порядка 234-377 граммов. "Окаменелости говорят, что эта крошечная птичка достигала лишь трети от массы самых маленьких представителей современных киви, – сообщил, в свою очередь, ведущий автор исследования, доктор Пол Скофилд из новозеландского музея Кентербери. – Это значит, что со временем размеры тела киви увеличивались, что характерно для многих линий птиц, прослеживаемых с миоцена".

Некоторое удивление ученых объясняется тем, что до сих пор киви считались карликовыми формами неких древних предков, измельчавших из-за обитания в островных условиях. Автором этой гипотезы, сформулированной в 1986 году, стал известный американский палеонтолог Стивен Гулд, пытавшийся объяснить странную диспропорцию в размерах киви и откладываемых ими яиц.

Как напоминает доктор Ворти, одной из отличительных черт киви является кладка из одного огромного яйца, составляющего до четверти веса взрослой птицы и занимающего большую ее часть. Гулд предположил, что предки киви были крупными, величиной с родственных им моа, но их потомки, переселившись в Новую Зеландию, подверглись воздействию островной карликовости. Уменьшаясь в собственных размерах, они каким-то образом смогли сохранить величину яиц, свойственную более крупным птицам.

Открытие проаптерикса ставит крест на этой гипотезе и убеждает ученых в том, что осуществившие колонизацию Новой Зеландии предки киви были мелкими, а вместо островной карликовости имел место островной гигантизм. Дополнительным аргументом в пользу этого подхода стали результаты генетической экспертизы, указавшие, что ближайшими родственниками киви являются не новозеландские моа, а австралийские эму.

"Если, как говорит ДНК, киви действительно связаны с эму, то у них имелся общий предок, умевший летать. То есть у него были нормальные крылья, на которых он и прилетел из Австралии в Новую Зеландию, – заявил Ворти. – Таким образом перепрыгнуть через океан для птиц не сложно, вспомним, например, о кряквах, ржанках и египетской цапле, которые регулярно летают туда и обратно".

"Чтобы отбросить последние сомнения, нам нужно найти кости этих крыльев", – отметил Скофилд. Остается добавить, что до наших дней дожили пять видов киви, населяющих несколько островов Новой Зеландии. Это самые маленькие из бескилевых птиц и единственные птицы в мире, ноздри которых расположены на конце клюва, пишет портал Sci-News.

Истчоник: PaleoNews