Биологи предложили новую гипотезу, объясняющую, почему среди современных птиц нет ни одной зубастой. Возможно, именно беззубость помогла их предкам пережить падение астероида в конце мелового периода, тогда как все их родичи с зубами погибли.

К такому выводу пришли канадские специалисты из Университета Торонто, чья статья опубликована в журнале Current Biology.

В наши дни все без исключения птицы имеют клювы, лишенные зубов, но в меловом периоде дело обстояло иначе. Например, судя по находкам в нижнем мелу Китая, тогда процветали зубастые птицы из группы Enantiornithes. Кроме того, были обильны небольшие пернатые динозавры, напоминавшие птиц, но при этом вооруженные зубами.

Чтобы выяснить, куда делись пернатые с зубами, авторы статьи проанализировали более 3000 зубов, принадлежавших манирапторам - в эту группу объединяют как непосредственных предков птиц, так и ближайших к ним динозавров. Все зубы были собраны в Северной Америке и происходят из 30 с лишним геологических слоев.

Выяснилось, что на протяжении последних 18 млн лет перед вымиранием манирапторы оставались одинаково разнообразными по размеру и форме зубов. Следовательно, они стабильно занимали многочисленные экологические ниши и не сталкивались с постепенным упадком, как это происходило, например, с длинношеими растительноядными зауроподами.

По мнению ученых, это доказывает, что вымирание манирапторов было связано с каким-то внезапным внешним фактором - например, с падением астероида. «Этот метеорит оставил после себя ядерную зиму, во время которой почти ничего не росло, что лишило пищи травоядных и хищников, питавшихся травоядными», -- пояснил Дерек Ларсон, соавтор статьи.

Поскольку зубастые формы могли есть только рыбу, мясо или падаль, они не смогли пережить эти голодные времена и вымерли. А вот беззубые предки современных птиц - единственные из манирапторов, кто выжил - благодаря своим клювам сумели переключиться на семена. «Выживание птиц имело отношение к наличию клюва», -- добавил Ларсон.

Значительное число семян остается в почве даже после гибели остальной растительности, как это происходит при лесных пожарах. Так что запаса семян было достаточно, чтобы дождаться, когда последствия катастрофы сойдут на нет. Получается, что астероид как бы избирательно уничтожил все зубастые формы и оставил лишь тех, кто смог воспользоваться этим запасом, то есть обладателей клювов.

Источник: infox.ru

Ученые выяснили, что предки малярийного плазмодия сначала паразитировали исключительно на насекомых, и только потом перекинулись и на позвоночных, причем первыми жертвами этих простейших стали ящерицы и другие рептилии.

Комар в янтареОб этом говорится в статье Джорджа Пойнара из Калифорнийского университета в Беркли, опубликованной в журнале American Entomologist.

Как известно, в жизненном цикле возбудителей малярии чередуются две стадии - бесполое размножение (шизогония) и половое (спорогония). Первая протекает только в организме насекомых, переносящих малярию, таких как малярийные комары, вторая - в организме позвоночных животных, включая человека.

Среди специалистов не прекращаются споры о том, кто же был первоначальным хозяином возбудителей малярии. Одни считают, что малярийные плазмодии сначала жили в позвоночных и затем перекинулись на кровососущих насекомых, другие, напротив, думают, что эти простейшие сначала паразитировали на насекомых и от них передались позвоночным.

Пойнар представил новые доказательства в пользу второй из этих гипотез, исходя из жизненного цикла простейших грегарин. Грегарины - это близкие родичи малярийных плазмодиев и одни из кандидатов на роль их предков. В отличие от возбудителей малярии, они живут исключительно в беспозвоночных, включая насекомых.

По словам Пойнара, по своему жизненному циклу грегорины Eugregarinorida, живущие в мокрецах Ceratopogonidae и комарах Culicidae, очень напоминают малярийных плазмодиев. Однако шизогония и спорогония у них проходят не в разных хозяевах, а на разных стадиях жизни одного насекомого: бесполое размножение протекает в личинках и куколках, а половое - во взрослых комарах.

От комаров - к ящерицам, птицам и человеку

Возможно, так же обстояло дело и у предков малярийного плазмодия. Сначала они жили исключительно в двукрылых насекомых, еще до того, как те приступили к кровососанию. Затем, когда двукрылые стали кровососами, при укусах их паразиты проникли в позвоночных и смогли там закрепиться. В результате бесполое размножение этих простейших стало протекать уже не в личинках и куколках комаров, а у позвоночных.

Произошло это не позднее мелового периода. Пойнару удалось обнаружить в куске мелового янтаря из Мьянмы возрастом 100 млн лет мокреца, в чьем кишечнике содержатся ооцисты и спорозоиты древнего малярийного паразита. Судя по антеннам и другим особенностям мокреца, это насекомое питалось кровью ящериц и других хладнокровных рептилий, то есть именно их он заражал паразитом.

Кроме того, в доминиканском янтаре возрастом около 15 млн лет назад Пойнаром был обнаружен комар с ооцистами малярийного плазмодия, который относится к тому же роду, что и возбудитель малярии человека. Скорее всего, этот янтарный комар заражал малярией птиц. Именно от птиц малярия впоследствии могла перекинуться на обезьян и нас с вами.

Источник: infox.ru

Ученые выяснили, что переход на мясную диету сыграл ключевую роль в эволюции человека. Питание мясом позволило отказаться от мощных челюстей и дало стимул для развития речи.

К такому выводу пришли американские специалисты из Гарвардского университета, чья статья опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Как известно, человек по сравнению со своими ближайшими родичами - человекообразными обезьянами, а также австралопитеками - обладает маленькими зубами и слабыми челюстями. Считается, что уменьшение относительного размера челюстей облегчило развитие речи и позволило укрупнить черепную коробку. Однако ученые до сих пор спорят, почему это произошло.

Согласно наиболее популярной гипотезе, на эволюцию человеческого лица повлияло использование огня - для пережевывания поджаренной пищи людям требовались не такие мощные челюсти, как раньше. Но по новейшим данным готовить люди стали всего 500 тысяч лет назад, тогда как уже 2 млн лет назад Homo erectus обладал слабой жевательной мускулатурой и небольшими зубами.

Авторы работы предположили, что пропорции лица изменились у предков человека при переходе на мясную диету. Чтобы протестировать эту гипотезу, ученые провели эксперимент с участием почти 30 взрослых добровольцев. Одним из них давали жевать слегка измельченные сырую морковь и свеклу, другим - нашинкованное каменными орудиями сырое мясо козы (по жесткости оно похоже на мясо диких животных).

Оказалось, чтобы получить необходимое число калорий, при жевании мяса - пусть даже оно сырое - людям требуется гораздо меньше усилий, чем при пережевывании овощей. Так, чтобы наестся одними овощами, человеку пришлось бы делать 40 000 движений челюстями в день. Однако если треть калорий происходит из сырого нарезанного мяса, это число сокращается на 17% (это на 2,5 млн жевательных движений меньше за год). При этом мускульная сила, требуемая при жевании, уменьшается на 26%.

По словам ученых, если бы наши предки остались вегетарианцами, они никогда не превратились бы в людей. Так, шимпанзе, которые питаются растительной пищей, половину всего дня проводят за ее пережевыванием. По словам ученых, если бы не мясо, древних людей ожидала бы та же участь.

Источник: infox.ru

Больше века во всех учебниках по ботанике и палеонтологии морские водоросли назывались предками наземных растений, которые внезапно "выпрыгнули" из воды на сушу и буйно там зазеленели. Новая гипотеза датских ученых переворачивает эту схему с ног на голову, предполагая, что водоросли довольно долго эволюционировали на суше, прежде чем смогли породить высшие растения.

 Автором концепции водного происхождения наземных растений считается британский ботаник Фредерик Бауэр (Frederick Orpen Bower). Вероятно, потому, что в изданной в 1908 году книге The Origin of a Land Flora он писал об "изобретении" ранними наземными растениями альтернативного жизненного цикла, в котором спорофит становится платформой для разнообразных эволюционных и экологических адаптаций. С тех пор водное происхождение наземной флоры прочно угнездилось в учебниках и научной литературе.

Первые сомнения появились у палеонтологов в 1980-х годах, но тогда ученым было недостаточно аргументов – окаменелости растений тех далеких времен представлены главным образом спорами, по которым довольно сложно судить о строении самих растений. Однако теперь Джеспер Харольт (Jesper Harholt) из датской Carlsberg Laboratory, Эйвинд Моструп (Ojvind Moestrup) и Питер Ульвсков (Peter Ulvskov) из университета Копенгагена нашли новые доказательства, поддерживающие позицию скептиков.

Все началось с того, что Харольт и Ульсков изучали эволюцию клеточной стенки растений, считающуюся одним из ключевых приспособлений к жизни на суше. Именно твердые и прочные клеточные стенки создают силовой каркас, поддерживающий растение в вертикальном положении и позволяющий ему использовать все преимущества трехмерной геометрии.

"Мы поняли, что некоторые водоросли обладают столь же сложными клеточными стенками, что и наземные растения. Это показалось нам довольно необычным для древних водорослей, которые якобы росли в воде, – рассказал Харольт. – Тогда мы начали искать другие факты, которые поддерживали бы идею о том, что водоросли сперва освоили сушу, и лишь затем превратились в наземные растения".

К своей работе они привлекли известного эксперта по водорослям Мострупа, после чего обнаружили у водорослей структуры (или точнее – их отсутствие), которые трудно объяснить жизнью в воде. В частности, некоторые зеленые водоросли начисто утратили жгутик – орган, обеспечивавший их подвижность в жидких средах. А практически все водоросли, приходящиеся ближайшими родственниками наземным растениям, потеряли еще и глазок, помогавший определять наиболее хорошо освещенные участки.

Более того, опубликованный в 2014 году анализ генотипа растения Klebsormidium показал, что эта зеленая водоросль обладает генами наземной флоры, ответственными за переносимость яркого света и засушливых условий среды. При этом гены однозначно указывают, что эти качества были получены по наследству, а не выработаны конвергентно.

"Благодаря всем этим генетическим и морфологическим данным становится очень трудно объяснить с эволюционной точки зрения, как водоросли прошли весь путь к наземным растениям, все время оставаясь в воде? – отметил Ульвсков. – Мы должны перевернуть старую гипотезу вверх ногами, и сегодня у нас есть все необходимые для этого доказательства".

Правда, новая гипотеза пока весьма уязвима для критики. Согласно тому же генетическому анализу, для формирования надежно функционирующей в сухопутных условиях клеточной стенки растению нужно порядка 250 новых генов. Как оказавшиеся в достаточно экстремальных условиях организмы за не слишком долгий срок смогли ими обзавестись? Датские исследователи полагают, что процесс происходил на прибрежных песчаных пляжах, где рыхлый субстрат после регулярных дождей служил источником необходимой нежным водорослям влажности.

"Странным для меня является то, что если эти зеленые водоросли были фактически наземные на протяжении длительного времени, как получилось, что их так мало вокруг нас? – называет следующее слабое место гипотезы Моструп. – Может быть, их постоянно вытесняют одноклеточные конкуренты, или, возможно, в один прекрасный день мы все же найдем больше зеленых водорослей этой эволюционной линии".

Источник: PaleoNews