В крупнейшем исследовании, посвященном эволюции размера мозга млекопитающих за последние 150 миллионов лет, ученые сравнили массу мозга 1400 живых и вымерших видов, а также составили графики изменения размеров мозга и тела. Авторы опровергли долгое время считавшееся общепринятым положение о том, что уровень интеллекта животных зависит от отношения размера мозга к размеру тела, а также определили два поворотных момента в эволюции мозга млекопитающих. Статья опубликована в журнале Science Advances.
Долгое время ученые считали относительный размер мозга отражением когнитивных способностей и на основе этого показателя строили основные теории эволюции жизни.
Исследователи из семи стран — биологи, эволюционные статистики и антропологи — сравнили в новом исследовании, как у млекопитающих менялся размер мозга по отношению к размеру тела на протяжении длительного периода эволюции. При этом вместо данных о массе мозга авторы использовали данные об эндокраниальном объеме черепов, полученные на основе анализа 107 окаменелостей, среди которых — черепа древних китов и самый старый из когда-либо найденных черепов обезьяны.
Авторы выяснили, что виды с самыми большими относительными размерами мозга — люди, дельфины и слоны — шли к этому разными эволюционными путями. Так, слоны со временем увеличивались в размерах, а мозг у них рос даже быстрее, чем тело. Дельфины, наоборот, становились все мельче, уменьшался и их мозг.
У человекообразных обезьян эволюция шла по пути наращивания разнообразия с общей тенденцией к увеличению размера мозга и тела. Интересно то, что ранние гоминины, представляющие человеческую линию, показали относительное уменьшение размера тела и увеличение размера мозга по сравнению с человекообразными обезьянами.
Исследователи отмечают, что выявленные ими сложные и неоднозначные паттерны совместной эволюции мозга и тела требуют переоценки глубоко укоренившейся парадигмы, согласно которой соотношение размеров мозга и тела используют как меру интеллекта любого вида.
"У многих млекопитающих с большим мозгом, таких как слоны, дельфины и человекообразные обезьяны, также наблюдается большой размер тела. Но так бывает не всегда. У калифорнийского морского льва, например, относительно небольшой размер мозга контрастирует с их выдающимся интеллектом", — приводятся в пресс-релизе австралийского Университета Флиндерса слова первого автора статьи Джерун Смаерс (Jeroen Smaers), биолога-эволюциониста из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке.
Принимая во внимание историю эволюции, текущее исследование показывает, что калифорнийский морской лев достиг низкого соотношения между мозгом и телом из-за жесткого естественного отбора по размеру тела в нише полуводных видов. Другими словами, низкий относительный размер мозга у него связан с увеличением тела, а не с уменьшением мозга.
"Мы опровергли давнюю догму о том, что относительный размер мозга связан с интеллектом, — говорит руководитель исследования Камран Сафи (Kamran Safi), научный сотрудник Института поведения животных Макса Планка в Германии. — Иногда относительно большой мозг может быть результатом постепенного уменьшения размера тела в соответствии с новой средой обитания или способом передвижения — другими словами, это не имеет ничего общего с интеллектом".
Исследование также показало, что большинство изменений в размере мозга млекопитающих произошло после двух катастрофических событий в истории Земли: массового вымирания 66 миллионов лет назад и изменения климата 23-33 миллиона лет назад.
После массового вымирания в конце мелового периода исследователи отмечают резкий сдвиг в масштабировании мозга и тела у грызунов, летучих мышей и хищников, которые устремились в пустые ниши, оставленные вымершими динозаврами. Похолодание в позднем палеогене привело к глубоким изменениям в других группах млекопитающих: эволюционные сдвиги в размерах мозга и тела претерпели тюлени, медведи, киты и приматы.
Источник: РИАНовости
Геологи из пяти стран впервые собрали в одном обзоре данные о скорости роста сталагмитов по всему миру. Оказалось, что их рост на длинных временных отрезках в десятки тысяч лет на удивление постоянный. Это значит, что "годичные кольца" пещерных выростов можно использовать в качестве надежных индикаторов возраста и палеоклиматических условий. Результаты исследования опубликованы в журнале Reviews of Geophysics.
Сталагмиты растут с пола пещер в процессе отложения минеральных веществ, содержащихся в воде, которая капает со сталактитов, свисающих с потолка. Они состоят из слоев кристаллов кальцита, которые, если ничего не мешает, идеально накладываются друг на друга, образуя в разрезе концентрические слои.
Ученые используют эти слои, подобно годичным кольцам деревьев, для оценки температур, продолжительности сухих и влажных сезонов и других климатических параметров в далеком прошлом. Однако до сих пор оставалось неизвестным, все ли сталагмиты растут с одинаковой скоростью.
Исследователи под руководством Энди Бейкера (Andy Baker) из Школы биологии, наук о Земле и окружающей среде Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее впервые обобщили данные по скорости роста сталагмитов в разных частях планеты и выяснили, что она практически неизменна по всему миру — сталагмит высотой один метр вырастает примерно за 11 тысяч лет.
"Наш новый глобальный анализ показывает, что мы можем рассматривать рост сталагмита как метроном, очень постоянный в течение сотен и тысяч лет, и мы можем использовать это для изучения климатических изменений, — приводятся в пресс-релизе университета слова Энди Бейкера. — Иногда экстремальные погодные явления могут нарушить работу метронома на несколько лет, ускоряя или замедляя процесс, но в целом рост сталагмита предсказуем, и именно это уникальное свойство делает их настолько ценными для исследователей".
Исследователи обнаружили, что, независимо от местонахождения сталагмитов, их кольца имеют одни и те же закономерности — при потеплении они растут быстрее, а при похолодании медленнее. В регионах с сезонным климатом это позволяет по сталагмитам выстраивать довольно точную хронологию.
В слоях сталагмитов сохраняются и свидетельства более длительных климатических колебаний, таких как фазы Южной осцилляции Эль-Ниньо и Ла-Нинья, а также индикаторы экстремальных погодных явлений — мегазасух, лесных пожаров и наводнений.
Так, по частицам пепла от лесных пожаров, который попали в слои сталагмита с каплями воды, ученые впервые восстановили историю пожаров в Западной Австралии за последние несколько тысяч лет.
"Мы можем использовать и другие химические доказательства сталагмитов, чтобы получить записи об изменениях окружающей среды в прошлом, и точно знать, когда это произошло. Крошечные частицы из почвы или микроэлементы могут нарушить укладку, создавая поры между растущими кристаллами сталагмитов или изменить их форму", — говорит профессор Бейкер.
Авторы планируют продолжить исследования, чтобы понять закономерности и механизмы роста кристаллов внутри каждого слоя сталагмитов.
Источник: РИА Новости
Пока известны три типа заразного рака, и только у животных — собак, двустворчатых моллюсков и тасманийских дьяволов. При близком контакте особи инфицируют сородичей раковыми клетками. В результате в дикой природе разворачиваются настоящие онкологические эпидемии. Более того, передающиеся таким образом опухоли подчас ведут себя как живые организмы. По крайней мере, предполагают исследователи, такое могло случиться с некоторыми современными паразитами.
О том, что рак может быть заразен, впервые заговорили во второй половине XIX века. Российский врач Мстислав Новинский впервые описал трансмиссивную венерическую саркому собак и экспериментально показал, что она передается половым путем.
Долгое время эта болезнь считалась единственным инфекционным раком, пока в 1996-м американские и австралийские ученые не обнаружили подобное заболевание у сумчатых (тасманийских) дьяволов (Sarcophilus harrisii) — крупных млекопитающих, обитающих только на Тасмании. Речь идет о лицевой опухоли дьявола, которая передается от особи к особи при укусах за морду. За год-полтора она становится такой огромной, что не дает животному нормально питаться, и оно погибает.
Тасманийские дьяволы довольно агрессивны и часто нападают друг на друга, поэтому болезнь стремительно распространилась по всему острову. По оценкам зоологов, она уничтожила более 80 процентов популяции. При таком уровне заразности уже к 2030-2040-м годам этот вид млекопитающих, скорее всего, исчезнет в дикой природе.
Похожая ситуация сложилась в отдельных популяциях двустворчатых моллюсков, у которых заразный рак обнаружили в 2015-м. Заболевшие им мидии умирают из-за того, что работу всех тканей и органов разрушают раковые клетки, циркулирующие в гемолимфе, которая выполняет у моллюсков функцию крови.
Диссеминированная неоплазия — таково научное название болезни — распространена среди разных видов мидий на тихоокеанском побережье Северной Америки, в Южной Америке, Европе и, как выяснили недавно ученые из СПбГУ, в дальневосточных и северных морях России. В частности, раковые клетки — крупные, с полиплоидными ядрами и аномальным цитоскелетом — ученые нашли в гемолимфе моллюсков из бухты Гайдамак под Находкой.
Как объяснила в разговоре с РИА Новости первый автор исследования, научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ Мария Сказина, ученые предлагают рассматривать такие клетки в качестве паразитов, которые передаются от больных особей здоровым. Тем более что у них собственный генотип, отличающийся от генотипов моллюсков-хозяев.
“В прошлом году в Nature вышло исследование, авторы которого описали предполагаемый механизм передачи раковых клеток между особями. Оказалось, когда мидия испытывает стресс, клетки ее гемолимфы могут покидать организм, существовать какое-то время в окружающей среде и проникать внутрь других мидий. Этот процесс наблюдали у здоровых моллюсков. Возможно, раковые клетки используют именно этот механизм для заражения. Однако это лишь гипотеза. Чтобы понять, насколько она состоятельна, требуются сложные экспериментальные исследования", — пояснила она.
Такое отображение механизма инфицирования раком хорошо бьется с теорией, предложенной российскими учеными из Института проблем передачи информации РАН.
По их мнению, некоторые современные таксоны животных — потомки заразных (трансмиссивных) раковых опухолей, которые появились у доисторических обитателей Земли. А сам процесс их эволюции выглядел следующим образом. Неизвестный древний паразит, оказавшись в теле животного-хозяина, спровоцировал развитие злокачественного новообразования. Как показывает история 41-летнего жителя Колумбии, такое возможно и сейчас — мужчина заболел раком, который был у ленточного червя, попавшего в организм вместе с пищей.
Затем в геноме древнего паразита, превратившегося в опухоль, пропали гены, связанные с апоптозом — регулируемой клеточной гибелью — и контролем клеточного цикла. То есть фактически организм стал бессмертным. На третьем этапе он приобрел способность к передаче между различными особями и научился менять умирающего хозяина на такого же, но еще полного сил.
Примерно так сегодня действуют известные виды заразного рака — трансмиссивная венерическая саркома у собак, лицевая опухоль у тасманийских дьяволов и диссеминированная неоплазия у мидий. Причем первые две продолжают эволюционировать, но совсем не так, как рак в организме людей. Порой клетки в одном новообразовании у человека похожи друг на друга меньше, чем опухоли у дьяволов с разных концов Тасмании или собак с разных континентов.
Так, за последние тысячи лет собачья саркома — она считается старейшим инфекционным раком — научилась приспосабливаться к внешним условиям обитания, в том числе выдерживать ультрафиолетовое излучение. В то время как эволюция человеческого рака, как правило, направлена на безудержный рост и попытки обойти защиту иммунной системы.
Как отмечают авторы SCANDAL (так назвали теорию от английского Speciated by cancer development animals), следующий шаг после приобретения заразности — превращение опухоли в отдельный многоклеточный организм.
Именно так, по их мнению, могли возникнуть миксоспоридии (Myxosporea) — беспозвоночные морские животные, относящиеся к книдариям. Они родственники кораллов и медуз, но настоящие паразиты. При этом селиться предпочитают не в тканях хозяина (в их случае это рыбы), как остальные, а в его клетках.
"Ее (миксоспоридии. — Прим. ред.) эволюция сопровождалась потерей многочисленных генов, вовлеченных в апоптоз и подавление клеточного цикла. А это генетические изменения, характерные для раковой прогрессии", — пишут авторы работы. Однако подчеркивают, что подтвердить или опровергнуть их гипотезу смогут только дальнейшие исследования.
Научный мир скептически отнесся к этой теории. Так, известный биолог Евгений Кунин, работающий в Центре биотехнологической информации Национальных институтов здравоохранения США, назвал SCANDAL ошибочной гипотезой, хотя и очень интересной. Он отметил, что гены апоптоза могут выключаться не только у клеток злокачественных опухолей. Кроме того, недостаточно данных, чтобы утверждать, что в процессе упрощения древний паразит хотел избавиться именно от этих генов.
Источник: РИА Новости
Ученые нашли в Мексике прекрасно сохранившуюся окаменелость акулы мелового возраста с длинными грудными плавниками, напоминающими крылья. Ранее такая форма тела у акул не была известна. Кроме того, это — древнейшая находка "крылатого" представителя пластиножаберных, жившего задолго до появления мант и орляковых скатов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Пластиножаберные — группа питающихся планктоном хрящевых рыб, объединяющая акул и скатов. Современные представители этой группы формируют две отдаленно связанные клады с различными морфотипами. Для одной, в которую входят китовые и гигантские акулы, характерна "традиционная" акулоподобная форма тела; в другую попадают животные с крыловидными плавниками — манты и орляковые скаты-мобулы, или рогачи.
До сих пор считалось, что длинные и тонкие выросты по бокам туловища, напоминающие крылья, стали формироваться у скатоподобных пластиножаберных после того, как эти две клады разделились, но новая находка заставила палеонтологов пересмотреть взгляд на пути эволюции хрящевых рыб.
В 2012 году исследователи из Франции, Германии и Мексики во главе с Роменом Вулло (Romain Vullo) из Национального центра научных исследований Франции (CNRS) нашли в пластах известняка возрастом 93 миллиона лет образец причудливой крылатой акулы удивительной сохранности. Открытие было сделано в местечке Вальесильо в Мексики, известном многочисленными окаменелостями аммонитов, костистых рыб и морских рептилий.
Новый вид получил название Aquilolamna milarcae, или орлиная акула. Он настолько не похож на своих ближайших родственников, что ученые предварительно решили создать для него особое семейство в рамках отряда ламнообразные (Lamniformes).
Как и манты, орлиные акулы характеризуются чрезвычайно длинными и тонкими грудными плавниками, напоминающими крылья. Исследуемый образец имеет длину 1,65 метра при размахе крыльев 1,90 метра. У акилоламны был хвостовой плавник с хорошо развитой верхней лопастью, типичный для большинства пелагических акул, таких как китовые и тигровые акулы.
Ее анатомические особенности придают ей химерный вид, сочетающий в себе морфологические черты как акул, так и скатов. С одной стороны, Aquilolamna milarcae имеет характерные для всех акул удлиненное торпедообразное тело и хвост, завершающийся отчетливым хвостовым плавником. С другой, ее роднят с мантой длинные тонкие грудные плавники и широкий рот с очень мелкими зубами, по-видимому, приспособленный для фильтрования планктона.
Авторы предполагают, что крылатая акула был относительно медлительной. Используя свои длинные грудные плавники и хвост, она скользила в толще воды, собирая в открытый рот взвешенный планктон.
До этого палеонтологам была известна только одна группа ископаемых рыб мелового периода, питавшихся планктоном, — лучеплавниковые рыбы из отряда толстокожих (Pachycormiformes). Теперь, по словам авторов, структура морской экосистемы мелового периода стала более проработанной.
Кроме того, находка указывает на неожиданно ранний эволюционный эксперимент с появлением крылообразных плавников среди акул. Аналогичные черты у мант и мобул возникли только спустя 30 миллионов лет, в самом конце мелового периода. Но, по-видимому, эта эволюционная ветвь оказалась у акул тупиковой, и исчезла на рубеже мела и палеогена.
Источник: РИА Новости
24-12-2010 Просмотров:10854 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Слоны, обитающие в лесах и саваннах Чёрного континента, внешне отличаются довольно сильно. Однако долгие годы зоологи относили их к одному виду. Новое генетическое исследование показало, что животные разнятся между собой...
02-11-2012 Просмотров:10063 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Через 2,8 млрд лет умирающее Солнце набухнет и превратится в красного гиганта, который опалит нашу планету уничтожив на ней всю жизнь. Примерно за миллиард лет до этого на Земле останутся...
25-08-2016 Просмотров:4684 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Потомки зеркальных карпов, попав в дикую природу, вновь отрастили себе чешую всего за 100 лет. Этот интересный пример обратной эволюции исследовала международная команда ученых во главе с Марком Вандепутте (Marc...
21-09-2012 Просмотров:11677 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Близкородственные виды лемуров распознают друг друга по носовому фырканью, используя при этом те же параметры, что и мы, когда различаем голоса друг друга. Краснобрюхий лемур обладает самым высоким голосом по сравнению...
23-01-2015 Просмотров:6349 Новости Окенологии Антоненко Андрей
Международная группа ученых под руководством Яна Ховата (Ian Howat) из университета Огайо, которая занимается изучением состояния ледового щита Гренландии, обнаружила, что два больших подледных озера недавно пересыхали,сообщает портал Science Daily. Каждому случаю ученые...
На юге Китая ученые нашли уникальные ископаемые возрастом примерно 600 млн. лет. Похоже, это первые макроскопические организмы на нашей планете. Большинство напоминает современные бурые водоросли, но некоторые похожи на червей. Ископаемое…
Ископаемая акула, найденная в западной Австралии, буквально перевернула представления ученых об эволюции этой группы рыб. Если еще недавно опасных морских хищниц считали достаточно примитивными созданиями, то теперь биологам придется относиться…
Против врагов у пчёл есть мощное оружие — жало. Но как быть, если враг мал, чтобы его можно было ужалить? Пчела с гусеницей восковой моли в челюстях (фото Max xx)Исследователи из…
Палеонтологи обнаружили в Швейцарии гигантскую щетинохвостку, жившую 240 млн лет назад. Она стала первым известным ископаемым насекомым, у которого сохранилась нервная система. Мозг Gigamachilis triassicusОписание находки, подготовленное итальянскими и немецкими специалистами,…
Распечатанные на 3D-принтере "зародыши" помогли ученым выяснить, что извилины в коре нашего мозга появляются не благодаря генетической программе роста мозга, а в результате работы очень простых физических процессов, связанных с появлением областей нестабильности в мозге, говорится…
Один из распространенных вирусов, вызывающих простуду, люди подхватили от верблюдов. Такое неожиданное открытие сделали ученые из Университетского госпиталя Бонна (Германия), под руководством професссора Кристиана Дростена (Christian Drosten). Их статью, опубликованную…
В заболоченных протоках триасового Техаса подстерегали добычу огромные хищники-фитозавры. Двух из них, оказавшихся самцом и самкой неизвестного науке вида, описали недавно американские палеонтологи. Фитозавр Machaeroprosopus. Реконструкция Дмитрия Богданова 200 миллионов лет…
Южноафриканские ботаники выяснили, как местные орхидеи привлекают к опылению мясных мух. Орхидея Satyrium pumilum и муха (фото авторов исследования) Орхидея Satyrium pumilum, обитающая во влажных зонах Южно-Африканской Республики, может показаться загадочным…
Исследователи выяснили, что нейроны головного мозга взаимодействуют между собой легче и надёжнее, если они входят в группы по 40–50 клеток. Нейронная сеть (фото Eran Lahav)Среди исследователей головного мозга бытует мнение, что…
Вверх