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
Генетические истоки разделения полов помогли открыть многоклеточные зеленые водоросли Volvox carteri, мужские и женские особи которых разделились от одноклеточных предков Chlamydomonas reinhardtii.
Volvox carteri. Когда они искусственно простимулировали экспрессию VcMID у Volvox carteri женского пола, крупные клетки, которые должны были стать полноценными яйцеклетками, продолжили делиться, превратившись в сперматозоиды.
Группа биологов из Центра растениеводства имени Данфорта (США) выявила у одноклеточных ген MID, управляющий дифференциацией половых клеток на два класса (+ и -). Потом ученые нашли аналог этого гена (VcMID) у полноценных мужских гаметПри обратной операции — блокировке экспрессии VcMID в мужских гаметах — ученые получили псевдоженские яйцеклетки, однако их потомство оказалось не вполне жизнеспособным.
Родство генов MID разных видов водорослей и их общая функция (регуляция различий между полами и типами спаривания) свидетельствуют, что найдена общая генетическая основа репродуктивной системы одноклеточных и многоклеточных организмов.
Источник: Научная Россия
Прояснить подробности возникновения резкого полового диморфизма у ластоногих (Pinnipedia) удалось аспиранту Карлтонского университета Томасу Каллену. Он убедительно показал, что большая разница в размерах самцов и самок возникла у этой группы водных млекопитающих в самом начале их развития, более 20 млн лет назад.
Некоторые современные ластоногие, например морские львы и морские котики, создают гаремы, в которых на единственного самца приходится несколько самок. При этом самцы намного крупнее и сильнее самок, и охраняют их от попыток спариться с посторонними самцами. В то же время другие ластоногие, в том числе нерпы и тюлени, подобным диморфизмом не обладают и гаремов не заводят. Биологов с давних пор интересовали причины возникновения такой ситуации, но пролить свет на нее не удавалось.
Изучая окаменелости древних ластоногих под руководством доктора палеонтологии Канадского музея природы Натальи Рыбчински, Каллен обратил внимание на небольшой череп раннего представителя группы Enaliarctos emlongi, найденный в 1980-х годах на побережье штата Орегон. "Прежде этот образец считался принадлежащим детенышу, но мы изучили его заново, и, исходя из строения черепа решили, что это была все же взрослая особь", – рассказал Каллен.
Сравнив череп мелкого эналиарктоса с другими известными остатками этого вида и черепами современных диморфных видов ластоногих, исследователь пришел к выводу, что имеет дело с тем самым половым диморфизмом и держит в руках череп самки, сильно отличавшейся от самцов габаритами.
Вместе с другой выпускницей Карлтона – Даниэль Фрейзер – Каллен продолжил исследования и по характеру особенностей строения черепов древних и современных представителей Pinnipedia пришел к выводу, что половой диморфизм сформировался у них во временном интервале между 20 и 27 млн лет назад, то есть в самом начале эволюции этой группы и гораздо раньше, чем это предполагалось прежде. "Уже ранние ластоногие образовывали такие же гаремы, как современные морские львы, – уверен канадский палеонтолог. – До нашего исследования никто и не предполагал, что они могли вести себя подобным образом".
После уточнения момента возникновения диморфизма и, следовательно, гаремов, ученые попытались объяснить эволюционный смысл этого явления. "В нашей интерпретации эти события происходили во времена, когда Земля переживала серьезные изменения климата и океанических течений. Колонии, перешедшие к гаремам, обитали в районах апвеллинга, где смешиваются водные массы с разными характеристиками. Мы считаем, что концентрация большого количества ластоногих в одном районе и заставляла их выработать систему гаремного спаривания и полового диморфизма", – пояснил Каллен.
По его словам, теперь становится возможным предсказать эволюцию всей группы в ближайшем будущем. "Изменения климата в наше время больше затрагивают Арктику и Антарктику, чем умеренные или экваториальные широты. При этом ластоногие полярных областей, как правило, не заводят гаремов и не отличаются диморфизмом. В результате изменения климата температура полярных вод, как ожидается, увеличится, их питательная ценность снизится и это приведет к определенному давлению на обитающих там ластоногих. В результате они могут перейти к созданию колоний и, как следствие, формированию гаремов", - приводит PhysOrg слова ученого.
Источник: PaleoNews
21-11-2013 Просмотров:9101 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Международная группа ученых установила, что в древней атмосфере Земли содержалось намного меньше кислорода, чем сегодня. Эти данные опровергают популярную гипотезу, объясняющую гигантизм динозавров повышенной концентрацией кислорода в воздухе. Команда исследователей под...
06-03-2011 Просмотров:11431 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Древние предпочитали селиться в местах, которые имеют нечто общее с современными Неаполем, Сан-Франциско и Стамбулом, кои располагаются в зонах активных тектонических разломов, где высок риск землетрясения, извержения вулканов или того и другого вместе. Пещеры...
19-05-2015 Просмотров:7914 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей
Алленовский институт исследований мозга (США) составил и выложил в интернет первую в мире базу типов нервных клеток (нейронов) Allen Cell Types Database. Об этом сообщает онлайн-издание NeuroScientistNews. Нейроны головного мозгаВ базу внесены 240 типов нейронов...
22-09-2015 Просмотров:6458 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Биологи создали самое всеобъемлющее родословное древо живых организмов. В него вошли данные о двух с лишним миллионах биологических видов. Филогенетическое деревоЗа последние годы ученые опубликовали тысячи филогенетических деревьев, которые построены на...
08-05-2015 Просмотров:7964 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтолог нашел в Канаде великолепно сохранившийся отпечаток "мозга" древнего членистоногого существа, который помог ему понять, когда предки насекомых, пауков и ракообразных обзавелись обособленной головой, защищенной броней из хитина, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Отпечаток...
Европейские биологи впервые смогли продемонстрировать, что собаки действительно хорошо разбираются в человеческих эмоциях и умеют сопереживать хозяину, различая злые и веселые выражения лиц людей, что позволяет назвать их пока единственным примером животного-"эмпата", говорится…
В юрском периоде (то есть примерно 200–145 млн лет назад) у некоторых плотоядных динозавров появились птицеобразные скелеты и перья. Одна из таких групп действительно породила птиц, и специалисты никак не…
Древние предки млекопитающих – знаменитые диметродоны с парусом на спине – предпочитали темное время суток и были преимущественно ночными хищниками. К таким выводам пришли американские ученые, внимательно изучившие строение глаз…
Считается, что фагоцителла (др. название – паренхимелла) является предком всех многоклеточных животных. Фагоцителла состоит (подобно личинке современных низших многоклеточных – паренхимуле) из слоя поверхностных клеток – эктодермы, или кинобласта и…
Следовые дорожки, найденные палеонтологами в испанских Пиренеях, были оставлены неизвестными утконосыми динозаврами за 300 тысяч лет до мел-палеогенового вымирания. По человеческим меркам эти события разделяет огромный срок, но для геологической…
Ученые из университета Хельсинки (Финляндия) и их голландские коллеги под руководством Ари Пекка Мякёнена (Ari Pekka Mähönen) разбирались в том, что регулирует и определяет рост корней. Свое исследование они опубликовали в журнале Nature. В…
Вот уже 38 лет компания Nikon проводит конкурс микрофотографий. На этот раз победителей выбирали почти из двух тысяч участников. Давайте без лишних слов воздадим должное лауреатам. Первое место отдано изображению гематоэнцефалического…
В песчаных дюнах Sands of Samar на юге пустыни Арава учёные университета Хайфы-Ораним (University of Haifa-Oranim) обнаружили новый вид пауков, оказавшийся самым большим на Ближнем Востоке. Каким бы отвратительным в человеческом…
Каменистый землеподобный мир кружит вокруг оранжевого карлика в 36 световых годах от нас в созвездии Паруса. Сила тяжести на поверхности этой планеты всего в 1,4 раза выше земной, а главное…