Распределением органов по левой и правой сторонам организма занимается тубулиновый цитоскелет, причём программа асимметрии запускается едва ли не сразу после оплодотворения.

При индивидуальном развитии зародыша каждый орган занимает своё место: сердце, например, становится слева, печень — справа, и т. д. Но что определяет расстановку органов, какие механизмы за неё отвечают, до сих пор толком известно не было. Предполагалось, что ведущую роль в этом играют реснички — волосковидные выросты на поверхности эукариотических клеток. Якобы биение этих ресничек создаёт в развивающемся эмбрионе токи жидкости, по которым эмбрион и может понять, грубо говоря, где у него «право», а где «лево».

Но у многих видов право-левая асимметрия получается безо всяких ресничек. Исследователи из Университет Тафтса (США) утверждают, что вместо ресничек здесь задействован тубулин, один из главных белков цитоскелета. С одной стороны, известно, что мутации в тубулине влияют на асимметрию растения Arabidopsis thaliana, с другой — есть сведения об участии каких-то элементов цитоскелета в формировании двусторонней симметрии у животных. Словом, у исследователей были все основания заняться тубулином вплотную. Мутантный тубулин, который вызывал нарушения в строении у A. thaliana, вводили эмбрионам лягушки. Внешне такие эмбрионы получались нормальными, но все внутренние органы у них располагались относительно оси симметрии совершено случайным образом.

Такие же эксперименты проводились с нематодами — и у червей в ответ нарушилась упорядоченность нервной системы. Похожий эффект был и в культуре человеческих клеток: внутреннее устройство клеток подчинено хиральности, которая нарушалась из-за мутантного тубулина. В статье, опубликованной в журнале PNAS, её авторы делают вывод, что цитоскелет контролирует симметричное и асимметричное расположение органов едва ли не у всех живых организмов и что такой тубулиновый механизм возник в незапамятные времена, ещё до разделения растений и животных.

При этом исследователи отмечают, что эффект от мутантного тубулина проявлялся только тогда, когда его вводили сразу же после оплодотворения. Если клетка хотя бы раз успевала разделиться, её правильной асимметрии ничего не угрожало. То есть цитоскелет, по-видимому, программирует расположение органов на самых ранних этапах развития эмбриона, за несколько часов до возникновения ресничек.

Итак, удалось установить, что тубулин играет ведущую роль в распределении молекул между левой и правой сторонами эмбриона. Фундаментальный смысл работы очевиден, но не стоит забывать и о том, что некоторые аномалии индивидуального развития связаны как раз с нарушениями в тканевой организации органов, когда клетки разных тканей вдруг становятся не на своё место.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Колибри запоминают самые «вкусные» цветы по их расположению, а не по внешнему виду

Цвет играет важную роль в пищевом поведении самых разных животных, от пчёл и бабочек до собак. Цветное зрение помогает понять, годится ли тот или иной объект в пищу — например, вкусен ли нектар у этого цветка и т. д. Логично было бы предположить, что и птицы ведут себя похожим образом, учитывая при поиске пищи её цвет. Но, как выяснили исследователи из Университета Сент-Эндрюс (Великобритания), колибри представляют собой исключение: выбирая цветок, чтобы полакомиться нектаром, они не обращают никакого внимания на его цвет.

Насчёт колибри долгое время велись споры: одни утверждали, что птицы предпочитают красные цветы всем прочим, другие говорили, что это просто совпадение, а на самом деле решающую роль играет расположение цветка. Британским орнитологам удалось разрешить этот спор, поставив такой эксперимент. Учёные сделали для колибри четыре типа искусственных цветков: одни содержали 30-процентный раствор сахара, другие — 20-процентный, третьи наполнялись нектаром через 10 минут после визита колибри, четвёртые — спустя 20 минут. Большинству птиц понадобилось в среднем около 30 часов и 189 визитов, чтобы понять разницу между «быстро возобновляемыми» цветами и «медленно возобновляемыми». Одной особо умной колибри хватило всего 50 посещений цветков, чтобы понять эту разницу.

Но что самое важное, как пишут исследователи в журнале Animal Behaviour, цвет не играл никакой роли в запоминании птицами самых вкусных или быстро заполняемых цветков. Дело тут не в отсутствии цветного зрения: оно у колибри есть, и даже получше человеческого. Но при облёте цветков колибри ориентируются на их местоположение, а не на раскраску. Если зоологи смещали цветки на 20–50 см, то птицы переставали их замечать: не обнаружив цветка на привычном месте, они не пытались его искать, а летели к другому. То, что перемещённый цветок был рядом, лишь чуть в стороне, их не волновало.

Цветы растений, на которых кормятся колибри, могут довольно сильно различаться по количеству и качеству нектара, но все они при этом будут одного цвета. Естественно, что для колибри в этом случае имеет смысл запомнить, где находится нужный цветок, а уж его цвет играет второстепенную роль.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Зоологи ломают голову над загадкой некоторых видов саламандр: у их самцов почки во время сезона размножения функционируют как вторичный половой признак, выделяя загадочный секрет с неясным предназначением.

У животных можно найти великое множество вторичных половых признаков, используемых для привлечения брачного партнёра. Обычно это что-то бросающееся в глаза, что может быть легко оценено по достоинству — например, павлиний хвост или женская грудь. Все изменения, которые происходят с самцом или самкой в брачный период, должны быть хорошо заметны. Но в случае зеленоватых тритонов зоологи столкнулись с загадкой. У тритоньих самцов в сезон размножения иначе функционируют почки, и кто бы знал, зачем.

У этих амфибий оплодотворение происходит с помощью сперматофора — слизистого пузыря с семенем, который самка может хранить в своём теле до тех пор, пока не настанет время отложить икру. Но перед формированием сперматофора, как пишут в Journal of Herpetology исследователи из Университета Миссури в Сент-Луисе (США), почки самцов претерпевают странные изменения. Они начинают выделять некий гликопротеиновый секрет, а стенки почечных протоков утолщаются. Всё это совпадает по времени с привычными «брачными» изменениями — утолщением хвоста и активацией половых желёз. Такие же изменения в почках были обнаружены ещё у нескольких видов саламандр.

Очевидно, почки амфибий выполняют ещё и функцию вторичных половых признаков. Но в чём она заключается, исследователи сказать не могут. Выделяемый секрет может быть феромоном, привлекающим самок, а может улучшать качество спермы, повышая жизнеспособность и подвижность сперматозоидов.

Саламандры не единственный пример, когда почки играют непонятную роль в размножении; точно так же зоологи не могут выяснить, что за секрет выделяют в брачный период почки змей и ящериц. Загадку удалось разгадать лишь однажды — в случае с колюшками: у этих рыб почечные выделения самца помогают склеить ритуальное гнездо, в которое он приглашает самку во время ухаживания.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Коричневая бойга преодолевает воздушные зазоры длиной до полутора метров по горизонтали и свыше двух метров по вертикали.

Коричневая древесная змея (коричневая бойга) появилась на небольшом тихоокеанском острове Гуам около 70 лет назад. Мало кто мог тогда предположить, что она истребит 11 из 12 местных видов птиц, что плотность змей на острове составит две тысячи особей на квадратный километр, а экономика острова понесёт миллиардные убытки из-за того, что каждые несколько дней змеи будут вызывать аварийные отключения электроэнергии.

Коричневая бойга обладает феноменальными способностями к лазанью, и ей ничего не стоит перейти с дерева на стоящую рядом вышку электропередачи.

Брюс Джейн из Университета Цинциннати (США) несколько лет изучает биомеханические способности этой змеи. Главная её особенность в следующем: коричневая бойга без проблем преодолевает расстояние между ветками: при трёхметровой длине тела она может «перелететь» полутораметровый горизонтальный провал. А если ей нужно забраться на ветку, которая находится не на одной с ней высоте, а намного выше? В этом случае способности змеи и вовсе выше всяких похвал.

Брюс Джейн с коллегой Грегори Бирнсом из нью-йоркского колледжа Сиена тщательным образом протестировали способности коричневой бойги к преодолению зазоров, расщелин и щелей, которые могут оказаться на пути у рептилии. Оказалось, змее проще подниматься вверх, чем вытягиваться через горизонтальные пропасти. Во втором случае ей труднее бороться с силами тяготения, и чем длиннее она вытянется без опоры, тем сильнее её будет тянуть к земле. Перебираясь через горизонтальные зазоры, бойга может преодолеть лишь те, что не превышают 58% длины её тела. Но результат всё равно внушительный: более половины своего тела змея может удерживать горизонтально на весу. Прямые провалы ей, естественно, даются проще, чем те, где противоположная ветка находится в стороне: в этом случае, изгибая тело, змее приходится жертвовать ещё 13% длины «моста».

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА