Американские исследователи выявили ген, который заставляет комаров пить кровь из людей. Открытие подскажет, как переключить этих кровососов с человека на прочих животных.

Об этом говорится в статье специалистов из Калифорнийского университета, опубликованной в журнале PLOS Genetics.

Как известно, малярия разносится несколькими видами комаров. Одни из них, такие как Anopheles gambiae, сосут кровь почти исключительно из людей, другие же кусают как человека, так и домашний скот. Авторы статьи решили выяснить, влияют ли на выбор жертвы генетические различия комаров.

Ученые работали в Танзании с видом An. arabiensis, одним из основных переносчиков малярии в Восточной Африке. Из предыдущих исследований известно, что если в доме присутствует хотя бы одна корова, то комары этого вида кусают людей в 2 раза реже. Ученые поймали 25 комаров, которые сели на домашний скот, и 23 - на человека, и сравнили их геном по 4 миллионам однонуклеотидных позиций (SNP).

Выяснилось, что за вкусовые предпочтения комара отвечают гены, расположенные в зоне хромосомной инверсии, известной как 3Ra (инверсией называется поворот участка хромосомы на 180 градусов).Скорее всего, это гены, в которых закодированы белки Obp5 и Or65, задействованные у комаров в процесс восприятия запахов.

По словам ученых, в перспективе открытие поможет вывести новый тип комаров, которые бы атаковали исключительно животных. Это позволит решить проблему малярии, не уничтожая популяцию ее переносчиков, что было бы чревато негативными экологическими последствиями. Напомним, ранее другие исследователи предложили снабдить малярийных комаров особым геном, который приведет их к вымиранию.

Источник: infox.ru

Тысячи генов человека меняются год от года, от поколения к поколению. Например, наш мозг стал меньше по объему, но более эффективным. А глаза кое-у кого из разумных приобрели голубой цвет. Да, голубые глаза – примета недавнего времени. Как говорят нам данные генетического анализа, первый голубоглазый человек появился от 6 000 до 10 000 лет назад где-то в регионе Черного моря. По какой-то причине этот фенотип стал очень популярным, примерно на 5% повышая шансы на размножение, и сегодня на планете живет уже полмиллиарда голубоглазых людей.

Другим ярким примером эволюции является появление гемоглобина S (HgbS). Эта генетическая мутация делает людей невосприимчивыми к малярии, но одновременно чревата другой болезнью – серповидно-клеточной анемией. Дело в том, что в ряде тропических регионов малярия является убийцей людей номер один. Поэтому рано или поздно должна была появиться мутация, защищающая от этой страшной болезни. И она действительно появилась, увеличив устойчивость эритроцитов к малярийным паразитам. К сожалению, эта же мутация вызывает серповидно-клеточную анемию – болезнь, проявляющуюся при недостатке кислорода или высоких аэробных нагрузках. Хорошая новость заключается в том, что устойчивость к малярии придают и многие другие гены, кроме того, сегодня мы наблюдаем появление новых мутаций, повышающих устойчивость к таким страшным болезням, как проказа и туберкулез.

Еще одно эволюционное приобретение – генетическая толерантность к молочному сахару – лактозе. Первобытный человек питался молоком только в раннем детстве, и фермент лактаза, расщепляющий молочный сахар, переставал вырабатываться у него уже в возрасте нескольких лет. Со временем некоторые группы населения начали использовать в пищу молочные продукты, и в этих популяциях выработка лактазы начала растягиваться на все больший срок, в конце концов сохраняясь и у взрослых, и даже престарелых особей. Как и следовало ожидать, эта черта чаще проявляется в тех регионах, где молочное животноводство возникло давно, а молоко успело стать важной частью рациона питания. Толерантность к молоку, как предполагается, появилась в период от 3 000 до 8 000 лет назад, но в настоящее время встречается у почти 95% жителей Северной Европы.

Наши зубы тоже меняются. Все больше и больше людей обходятся без зубов мудрости, которые появляются позже обычного или не появляются вовсе. По мнению антропологов, зубы мудрости были полезны во времена, когда люди не готовили пищу, а питались грубым и жестким кормом, приводившим к быстрому износу коренных зубов. Именно на замену сношенным молярам и предназначались зубы мудрости. Сегодня уже 35% людей не обладают зубами мудрости. Гены, участвующие в этом процессе, пока неизвестны, так что полной уверенности в понимании механизма этой утраты у исследователей нет.

Так как же мы будем выглядеть через тысячелетия? Может быть – так, как на картинке к этой статье. А может быть, совсем по-другому. Даже если мы проигнорируем новые технологии и различные направления давления отбора, эволюция обязательно изменит наших потомков с помощью все тех же мутаций. 10 000 лет назад ни у кого не было голубых глаз. Кто может угадать, что эволюция приготовит в следующие 10 000 лет?

Источник: PaleoNews

Физиологи на примере незрячих людей показали, что мозг является куда более гибкой структурой, чем считалось ранее. Оказалось, что участки коры, предназначенные для анализа зрительных сигналов, в случае отсутствия таковых переключаются на решение других задач.

Об этом говорится в статье американских специалистов из университета Джона Хопкинса, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Как известно, кора больших полушарий мозга разделена на зоны, отвечающие за выполнение определенных функций, связанных со слухом, зрением, аналитическим мышлением и так далее. Считалось, что эти функции достаточно жестко закреплены за конкретным участком мозга - поэтому, например, у слепых людей зрительная кора фактически простаивает без дела.

Авторы статьи показали, что это не так - при необходимости мозг может изменять функцию той или иной зоны и использовать ее «вычислительные мощности» для решения не свойственных ей задач. Об этом свидетельствует опыт, проведенный со слепыми от рождения людьми. В ходе него слепые решали математические уравнения, а их мозговую активность считывал сканнер. В качестве контроля использовались люди с нормальным зрением.

Выяснилось, что у слепых, как и у зрячих, в процессе счета активируется кора в районе внутритеменной борозды - эта структура отвечает за математические навыки. Но к удивлению ученых, в дополнение к ней у слепых при счете включались также участки первичной зрительной коры - у обычных людей ничего подобного не происходило.

С возрастанием сложности задачи внутритеменная борозда работала сильнее и у зрячих, и у слепых. То же самое происходило у слепых и со зрительной корой - чем более сложные вычисления надо было произвести, тем сильнее она активировалась. Это значит, что зрительная кора слепых реально участвует в подсчетах, а не «загорается» в силу каких-то побочных причин.

Следовательно, ввиду отсутствия зрительных стимулов нервные клетки, отвечающие за их анализ, у незрячих людей подключаются к нейронным сетям, связанным с математикой и, возможно, выполнением каких-то иных задач. Это говорит об огромной пластичности человеческого мозга. «Если мы можем заставить зрительную кору решать задачки, то в принципе мы можем заставить какую угодно часть мозга делать что угодно», -- пояснила Марина Бедни, соавтор статьи.

Истчоник: infox.ru

Нейрофизиологи обнаружили, что собаки хорошо понимают значение некоторых слов и различают интонации, с которыми они были сказаны, используя те же половины мозга для обработки речи, что и человек, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Когда наш мозг обрабатывает речь окружающих, его полушария делят между собой работу – левая половинка мозга распознает значения слов, а правая – их интонацию, а затем мозг объединяет эти данные. Мы обнаружили, что собаки делают то же самое, используя похожие механизмы  в мозге",  — заявил Аттила Андикс (Attila Andics) из Будапештского университета (Венгрия).

Андикс и его коллеги подтвердили расхожее представление о том, что "собака все понимает, но ответить не может", наблюдая за работой мозга нескольких домашних питомцев при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии в момент их общения с хозяевами.

Как рассказывает ученый, они приучили собак лежать неподвижно внутри сканера и слушать речь их владельца, который последовательно произносил осмысленные слова с "хвалительной" или нейтральной интонацией, или же зачитывал различного рода абракадабру и бессмысленные выражения, используя такие же тона речи.

Этот эксперимент раскрыл неожиданную вещь – оказалось, что левая половина мозга собак "включалась" только тогда, когда их хозяева произносили настоящие слова, что означает, что животные умеют отличать настоящую речь от бессмысленных слов и выражений. В свою очередь, правая половина их мозга реагировала на эмоциональную окраску, что говорит о том, что собаки различают интонации произносимых слов, а не просто реагируют на громкость голоса и жестикуляцию.

Что самое интересное, эти эмоции обрабатывались в правом полушарии и передавались дальше, в центр удовольствия, только в том случае, если псы слышали те слова, которые обозначали похвалу, и которые были при этом произнесены с "хвалительной" интонацией. Это значит, по мнению Андикса и других авторов статьи, что животные умеют интерпретировать слова и отделять интонацию от их значения, что приближает их к человеку и действительно позволяет говорить, что они умеют в некотором смысле понимать человеческую речь.

По словам исследователей, данное открытие интересно не только само по себе, но и тем, что оно позволяет нам использовать собак для изучения того, как могла возникнуть человеческая речь в далеком прошлом, когда наши предки только учились членораздельно говорить.

Источник: РИА Новости

Ведущим, если не главным фактором в эволюции людей могли быть вирусы – ученые выяснили, что примерно треть "человеческих" белков, отличающих нас от обезьян, имеет вирусную или противовирусную природу, говорится в статье, опубликованной в журналеeLife.

"Когда в популяции животных происходит эпидемия в некоторой точке их эволюции, она или приспосабливается к инфекции, или вымирает. Мы знали, что такое происходило и с человечеством, но нас действительно удивило то, как сильно этот феномен проявлялся в нашей эволюции, и то, насколько четким был узор тех изменений, которые оставили нам вирусы. С таким мы сталкиваемся впервые", — заявил Дэвид Энард (David Enard) из Стэнфордского университета(США).

Энард и его коллеги выяснили, что вирусы управляли нашей эволюцией фактически с момента разделения предков людей и шимпанзе, наших ближайших родичей, изучая структуру почти 1,3 тысячи белков, которые так или иначе реагировали на появление вирусов в организме, соединяясь или взаимодействуя с их белками и генетическим материалом. Эти белки и связанные с ними гены, подчеркивают исследователи, не были обязательно частью иммунной системы – большая часть из них отвечала за работу совершенно других функций клеток и тела.

Как объясняют ученые, их интересовало то, как различные патогены, встраивающиеся в геном или меняющие его работу, могут влиять на эволюцию отдельных видов, родов и семейств животных. Для ответа на этот вопрос группа Энарда сравнила то, как сильно различаются гены, содержащие в себе инструкции по сборке этих "вирусных" белков, в ДНК людей, шимпанзеи других млекопитающих, а также то, как поменялись остальные гены, не связанные с вирусами.

Этот масштабный анализ раскрыл удивительную вещь – оказалось, что белки и гены, связанные с реакцией на присутствие вирусов, менялись в три раза быстрее, чем остальные участки генома и протеома. Это означает, что вирусы были одним из основных факторов в эволюции человека и других млекопитающих, который в нашем случае отвечает за примерно 30% изменений, которые произошли в нашем геноме с момента разделения предков человека и шимпанзе.

"Нас всех интересует, как эволюционировали мы и все остальные организмы на Земле, и те вещи и обстоятельства, которые сделали нас людьми. Открытие того, что наша вечная война с вирусами сформировала фактически все части нашего организма – не только горстку белков, борющихся с инфекциями, а абсолютно всё – является ошеломительным откровением для нас. Жизнь борется и сосуществует с вирусами уже миллиарды лет, и наша работа показывает, что это сосуществование затронуло все части клетки", — заключает Дмитрий Петров, коллега Энарда.

Источник: РИА Новости

Антропологи показали, что неандертальцы могли исчезнуть из-за болезней, которыми их заразили представители Homo sapiens, пришедшие из Африки в Европу. Некоторые из них передавались половым путем.

К такому выводу пришли британские специалисты из Кембриджского университета, чья статья опубликована в журнале American Journal of Physical Anthropology.

В последнее время появляется всё больше свидетельств, доказывающих, что сексуальные контакты между нашими предками и неандертальцами были не таким уж редким явлением. Например, недавно американцы продемонстрировали, что от неандертальцев европейцы унаследовали повышенную свертываемость крови и многие другие особенности.

Отталкиваясь от этого факта, авторы статьи предложили новую теорию вымирания неандертальцев. По их словам, из-за секса с пришельцами из Африки неандертальцы могли заразиться герпесом второго типа, к которому они не имели иммунитета.

«Вирус герпеса передается половым путем и через слюну. Раз неандертальцы скрещивались с людьми, так что мы несем 2-5% неандертальской ДНК, можно предположить, что люди и неандертальцы обменивались инфекциями через жидкости тела», -- пояснила Шарлота Хоулдкрофт, соавтор статьи.

Кроме того, наши предки могли наградить неандертальцев бактерией Helicobacter pylori, которая вызывает язву желудка. По расчетам ученых, Homo sapiens впервые был инфицирован этой бактерией 88-116 тысяч лет назад в Африке. Затем примерно 52 тысячи лет назад люди занесли болезнь в Европу – и уже спустя 10-12 тысяч лет неандертальцы вымерли.

Впрочем, как отмечают ученые, неандертальцы жили маленькими изолированными группами по 15-30 человек. Поэтому эпидемия не могла распространяться среди них с высокой скоростью, как это случилось с индейцами Южной Америки после прибытия европейцев. Скорее, заражение происходило многократно, а не имело какой-то один источник.

Тем не менее, новые болезни, которыми наши предки награждали неандертальцев при встрече, сказывались на их способности конкурировать с пришельцами.

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

Ученые обнаружили в древнейших образцах неандертальской ДНК с Алтая вкрапления человеческого генома, которые говорят нам о том, что первые люди проникли в Азию уже 100 тысяч лет назад, задолго до миграции кроманьонцев в Европу, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Неандерталец"Свыше 100 тысяч лет назад, люди современного типа впервые в своей истории покинули Африку. Эти кроманьонцы встретились и стали контактировать и скрещиваться с группой неандертальцев, которая, похоже, потом мигрировала на юг современной Сибири, унося с собой на память гены Homo sapiens", — заявил Антонио Розас (Antonio Rosas) из Национального музея науки Испании в Мадриде.

Розас и его коллеги под руководством знаменитого палеогенетика Сванте Паабо (Svante Paabo) из Института эволюционной антропологии в Лейпциге (Германия) пришли к такому удивительному выводу, "воскресив" и изучив геном неандертальцев, чьи останки были недавно найдены в российской Денисовой пещере и в других уголках Алтая.

Анализируя этот геном и сравнивая его со структурой ДНК денисовцев, авторы статьи заметили нечто необычное – генетический материал алтайских неандертальцев содержал в себе небольшое число мутаций в примерно 5% генов, уникальных для современных жителей Африки, которых не было в геноме их "соседей" по пещере.

Почему это важно? В предыдущие годы Паабо и его коллеги показали, что жители Африки не скрещивались с "европейскими" неандертальцами и в их геноме абсолютно нет следов ДНК аборигенов Европы, которые есть в генах всех остальных жителей Земли. Присутствие "африканских" мутаций, таким образом, указывает на то, что алтайские неандертальцы могли контактировать с ними, оставив свою ДНК кроманьонцам или же получив мутации от них.

Ученые попытались выяснить, какой из этих двух сценариев произошел, сравнив то, как были устроены эти участки ДНК у примерно пяти сотен современных жителей Африки. Достаточно небольшое число различий в структуре этих генов указало на то, что справедливой была вторая гипотеза – неандертальцы контактировали в далеком прошлом с древними людьми, чьи генетические "следы" остались в геноме Homo neanderthalensis с Алтая.

Эти контакты, как показывают расчеты авторов статьи, произошли неожиданно и пугающе давно – как минимум 100 тысяч лет назад, за десятки тысяч лет до предполагаемого начала массовой миграции кроманьонцев из Африки в Европу и времен первых, как считалось ранее, контактов с неандертальцами. По всей видимости, человечество покидало Африку как минимум два раза – 210-100 тысяч и 65-60 тысяч лет назад.

Удивленные подобным открытием, Паабо и его коллеги проверили, есть ли аналогичные "человеческие" части генома в ДНК европейских неандертальцев, чьи останки были найдены в Хорватии и Испании, в знаменитой пещере Сидрон. Как оказалось, таких следов в их геномах не было, что говорит о том, что подобные контакты произошли или на Ближнем Востоке, где в плейстоцене жили неандертальцы, или уже на Алтае.

Какие гены унаследовали неандертальцы от наших предков? Предварительные данные авторов статьи указывают, что кроманьонцы "подарили" неандертальцам часть генов, связанных с работой печени, а также ген FOXP2, отвечающий за развитие голосового аппарата и способность к членораздельной речи.

Все эти гены, даже если они были полезными для неандертальцев, по всей видимости, были слабо совместимы с их неандертальскими вариантами – все критически важные части ДНК алтайских неандертальцев, как и женская Х-хромосома не содержат в себе "африканских" вкраплений, что говорит об их негативном влиянии на выживание потомства от смешанных браков.

В целом, как признают Паабо и его коллеги, подобное неожиданное открытие не является слишком удивительным. Оно хорошо укладывается в последние палеогенетические и палеонтологические находки – в частности, в октябре 2015 года ученые обнаружили, что первые люди могли проникнуть в Китай уже 110-80 тысяч лет назад. В принципе, ничто не мешало им вступать в контакты с неандертальцами по мере колонизации Азии, заключают ученые.

Источник: РИА Новости

В тестах на пространственное мышление, где надо совмещать объемные фигуры, мужчины стабильно превосходят женщин. Российские ученые вместе с британскими коллегами показали, что такие результаты скорее объясняются условиями, в которых мальчики и девочки находились в утробе матери, а не воспитанием. Статья по материалам исследований опубликована в недавнем номере журнала Intelligence.

Сейчас гипотеза гендерных различий интеллекта постепенно уходит в прошлое, а ученые все чаще говорят об одинаковых когнитивных способностях полов. Последние отличия остались только в двух аспектах: в тестах на вербальные способности результаты чуть лучше у женщин, а на пространственные - у мужчин. Особенно часто их выявляет тест на "умственное вращение" (mental rotation test). В нем испытуемым показывают наборы из трех фигур и просят выбрать в каждой тройке два варианта, которые совмещаются друг с другом в пространстве. Иногда эти задания нужно делать на скорость, иногда за временем никто не следит, но результаты почти всегда одни и те же: мужчины справляются с вращением объемных фигур чуть лучше, чем женщины.

Разные группы ученых провели несколько исследований с близнецами на "умственное вращение", и результаты всегда были одинаковыми: близнецы мужского пола в среднем справлялись с заданиями лучше. Кроме того, ученые заметили одну особенность: девочки, у которых есть братья-близнецы, набирали в тесте заметно больше баллов, чем девочки с сестрами-близняшками. Братья как будто "подтягивали" сестер до результатов мальчиков. В результатах нового исследования на сиблингах (так называют родных братьев и сестер не близнецов) такого эффекта не наблюдалось. "Это может свидетельствовать о том, что необычные результаты близнецов определяются пренатальной передачей гормонов", - говорится в исследовании.

Путешественники от природы

Авторы работы исследовали детей из России и Англии. Родные братья и сестры, которые, в отличие от близнецов, не развивались вместе в утробе матери, а значит, любые заметные отличия между результатами девочек с сестрами и девочек с братьями, должны объясняться только разницей в воспитании. Всего тест на "умственное вращение" прошло почти 2 тысячи человек, и параллельно они заполняли анкету с вопросами про их воспитание и детские игры.

В результате ученые показали стандартный эффект: мужчины опять справлялись с заданиями на пространственное вращение в среднем чуть лучше женщин. Однако, в отличие от случаев с близнецами, теперь девочки с братьями никак не отличались от девочек с сестрами. Статистический анализ также не выявил никакого заметного влияния воспитания на результаты тестов. Просто мужчины чуть лучше женщин совмещали фигуры в пространстве, что, по мнению авторов, объясняется не воспитанием и средой, а только природной предрасположенностью.

Механизм ее активации, по словам ученых, еще не до конца понятен, но многие исследователи связывают хорошие пространственные способности мужчин с повышенным уровнем тестотерона в крови матери, беременной мальчиком. То есть мужчинам как бы эволюционно "предначертано" хорошо ориентироваться в пространстве, чтобы не заблудиться на охоте или в дальних путешествиях.

Статья ученых из Томского Государственного университета, Института Психологии РАН и их британских коллег опубликована в журнале Intelligence.

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 в статье, опубликованной в журналеNature Physics.

"Мы выяснили, что мы можем создать структуру, похожую на кладки коры мозга, используя очень простой физический принцип, получая в итоге примерно то, что можно увидеть в мозге зародыша. Эта простейшая эволюционная "инновация", в самых разных ее формах, позволяет упаковать большую по площади кору в небольшой объем. Ученые называют этот феномен "гирификацией", — заявил Лакшминараянан Махадеван (Lakshminarayanan Mahadevan) из Гарвардского университета (США).

Махадеван и его команда уже несколько лет ищут простые математические закономерности и объяснения в том, как устроены сложнейшие и важнейшие органы тела у человека, животных и даже различные части стебля и корней растений.

Модель человеческого мозгаК примеру, в 2011 году они выяснили, что кишечник всех животных уложен в утробу в соответствии с достаточно простой математической формулой, у которой есть всего два параметра – ширина и высота того участка, где растет кишечник в зародыше. В 2012 году они раскрыли оригинальный и при этом простой физический механизм, объясняющий то, как усики огурцов могут обвиваться и прикрепляться к плетям в теплицах.

В своей новой работе группа Махадевана проверяла одну из самых противоречивых теорий в биологии, которая появилась в конце 70 годов прошлого века — теорию о том, что складки на коре мозга возникают не в результате их направленного роста, обусловленного "программой" ДНК, а благодаря исключительно физиологическим процессам.

Наблюдая за ростом мозга зародышей человека и разных видов животных, ученые давно заметили, что с определенного этапа развития скорость деления клеток коры становится заметно выше, чем у клеток белого вещества мозга. Этот процесс, как предположили Махадеван и его коллеги, может приводить к формированию борозд и извилин в результате появления очагов физической нестабильности в нервной ткани.

Авторы статьи проверили эту идею, "распечатав" на 3D-принтере полноценную копию мозга человеческого зародыша на шестом месяце развития. В это время, как рассказывают авторы статьи, мозг человека достигает почти нормальных для новорожденного размеров, но еще не обладает извилинами и находится в полностью гладком состоянии.

Этот муляж мозга ученые покрыли тонким слоем особого геля, который быстро разбухает, если впитывает в себя растворитель. Погружая модель мозга в эту жидкость, ученые таким образом пытались имитировать процесс ускоренного роста клеток коры и замедления роста белого вещества.

Буквально в первые же минуты после погружения мозга в раствор, Махадеван и его коллеги с удивлением стали замечать, что структура поверхности муляжа начала покрываться складками, фактически идентичными тем, которые есть на коре мозга новорожденного. Их форма, размеры и положение зависели всего от двух параметров – размеров мозга и того, как хорошо гель впитывал растворитель.

"Мозг каждого человека, немного, но отличается от других, но все крупные складки присутствуют у большинства здоровых людей. Наше исследование показывает, что если рост мозга чем-то нарушен, или если его форма искажена, то тогда не все эти складки сформируются, что может вызывать целый ряд болезней и проблем", — заключает Цзунь Ян Чун (Jun Young Chung), коллега Махадевана.

Источник: РИА Новости

Два новых исследования показали, что гены, ответственные за способность организма бороться с болезнями, современный человек взял у своих древних вымерших «родственников» — неандертальцев и денисовского человека. Результаты исследования ученых из Института Макса Планка (Германия) опубликованы в The American Journal of Human Genetics, параллельно близкие данные получены в рамках большого исследовательского проекта «1000 геномов». О выводах ученых рассказывает BBC News.

Родословная современных людей восходит к небольшой популяции, вышедшей из Африки около 60 тысяч лет назад. Распространившись по миру, они контактировали с другими древними людьми в Европе и Западной Азии. Генетические данные свидетельствуют о том, что эти разные «племена» скрещивались и часть генома неандертальцев и денисовцев все еще присутствует в современных людях, составляя, по разным оценкам, от 1 до 6% генома.

Сравнительный анализ геномов, проведенный учеными из Германии, показал большое влияние именно в части изменений иммунной системы. То есть гены, ответственные за борьбу с бактериями, грибками и паразитами, — это изначально гены неандертальцев или денисовского человека. Кроме того, ученые высказали предположение, что одновременно с этим такое скрещивание привело к появлению аллергий, однако этот вывод предстоит еще проверить дополнительно.

Сравнительный анализ геномов, проведенный учеными из Германии, показал большое влияние именно в части изменений иммунной системы. То есть гены, ответственные за борьбу с бактериями, грибками и паразитами, — это изначально гены неандертальцев или денисовского человека. Кроме того, ученые высказали предположение, что одновременно с этим такое скрещивание привело к появлению аллергий, однако этот вывод предстоит еще проверить дополнительно.

Одновременно с этим исследованием группа ученых из Франции и США проводила анализ генетических данных современных людей, полученных в рамках проекта «1000 геномов», и сравнивала их с данными геномов древних людей. В итоге, они пришли к аналогичным выводам — целый кластер генов, ответственных за работу иммунной системы, получен современным человеком от неандертальцев и денисовцев.

К слову, история здоровья древних людей сама по себе есть богатый источник сведений об истории человечества. Например, сегодня в журнале Science вышла статья о бактерии Helicobacter pylori, следы которой обнаружены в останках знаменитого Отци. Как известно, Отци — это человек эпохи меди, живший в Альпах в конце IV тысячелетия до н.э. Его мумифицированное тело, вмерзшее в ледник, было обнаружено в 1991 году. Так вот, цимес истории в том, что полная расшифровка генома бактерии, которую носит в себе Отци, показал, что это была версия, ныне распространенная в Азии.

Дело в том, что, как считается, изначально было два штамма — африканский и азиатский. Они, в свою очередь, образовали нынешний европейский. Поскольку бактерия передается внутри семьи из поколения в поколение, истории человека и бактерии тесно связаны. Исходя из этого, до сих пор базовой версией было, что ко времени неолитической революции, когда люди перешли к оседлому образу жизни, европейский штамм уже сформировался. Однако Отци — живший примерно 5300 лет назад — доказал, что это не так, и, следовательно, африканский и азиатский штаммы смикшировались позднее. А это, в свою очередь, показывает, что история заселения Европы еще сложнее, чем предполагалось.

Источник: Научная Россия

Люди по-разному воспринимают цвета в зависимости от времени года и настроения. Главным образом это касается желтого и синего цветов.

Подробнее...

Подробнее...

Ученые доказали, в печали люди хуже различают цвета, чем в нормальном или веселом настроении. Главным образом это касается желтого и синего цветов.

Об этом говорится в статье американских специалистов из Рочестверского университета, опубликованной в журнале Psychological Science.

Про людей, находящихся в тоске, часто говорят, что окружающий мир кажется им серым. Предыдущие исследования показали, что это расхожее мнение в чем-то справедливо - пациенты, страдающие депрессией, хуже воспринимают контраст между белым и черным. Авторы статьи решили выяснить, влияет ли грустное настроение на восприятие других цветов.

В ходе работы ученые провели два эксперимента. В одном из них участвовало 127 студентов-добровольцев. Одним из них показывали грустный клип, а другим - запись с комедийного шоу в жанре стендап. Ранее эти ролики использовались в ходе других психологических тестов, так что исследователи были уверены в их способности вызывать у зрителей соответствующее настроение.

После просмотра видеозаписей каждому участнику эксперимента показывали последовательно 48 цветовых карточек и спрашивали про каждую, какого она цвета. Вариантов ответа было четыре: красный, желтый, зеленый и синий. Выяснилось, что у опечаленных людей снижалась способность различать цвета по желто-синей оси, а вот восприятие цветов по красно-зеленой оси не менялось.

Аналогичные результаты были получены во втором эксперименте, в котором было задействовано 130 добровольцев. Одним из них опять-таки демонстрировали грустный клип, а другим - фильм с нейтральным сюжетом. «Мы были удивлены тем, насколько эффект печали специфичен, искажая восприятие лишь цветов желто-синей гаммы», -- пояснил Кристофер Сортсенсон, соавтор работы.

Источник: infox.ru

Физиологи впервые показали, что люди по-разному воспринимают цвета в зависимости от времени года. Это связано с подстройкой глаза под обилие зелени на улицах.

К такому выводу пришли британские ученые из Университета Йорка, чья статья опубликована в журнале Current Biology.

Специалистам известно, что люди способны воспринимать четыре «чистых» цвета, которые нельзя получить путем смешения других цветов: синий, зеленый, желтый и красный. За исключением желтого цвета, их восприятие отличается у разных людей в зависимости от возраста и соотношения колбочек типа L и M в сетчатке.

Напротив, восприятие желтого цвета у людей, принадлежащих к одной популяции, на удивление однообразно - то есть всем людям вне зависимости от их индивидуальных особенностей желтым кажется свет одной и той же длины волны. Поэтому авторы статьи предположили, что восприятие желтого цвета регулируется внешним окружением, общим для всех.

Чтобы проверить данную гипотезу, ученые протестировали цветовое зрение 67 жителей Йорка зимой и летом. Они сажали их в темную комнату и затем с помощью специального прибора определяли, какой цвет кажется им «чисто» желтым - без примеси зеленого и красного. Оказалось, что летом люди воспринимают в качестве желтого свет с более короткой длиной волны, тогда как в случае других цветов таких изменений в восприятии не происходит.

По мнению исследователей, такие колебания в восприятии желтого цвета от зимы к лету связаны с появлением обильной зеленой листы. Чтобы адаптироваться к возросшей интенсивности зеленого света, нервная система автоматически «пересчитывает» сигналы, поступающие от L- и M-колбочек, следствием чего и являются изменения в восприятии желтого цвета.

«Этот процесс очень полезен, поскольку он позволяет приспосабливаться к значительным сезонным изменениям цвета окружающей среды, чтобы продолжать различать цвета корректно», -- пояснила Лорен Вельбурн, соавтор статьи.

Источник: infox.ru

Генетический и радиоуглеродный анализы костей ископаемого волка, найденного на полуострове Таймыр, позволили ученым отодвинуть далеко в прошлое предполагаемое время одомашнивания собак.

Происхождение обычных домашних собак является достаточно сложным и непонятным вопросом для современной науки. В предки нашим Бобикам и Шарикам записывали волков и шакалов, Чарльз Дарвин вообще считал их полифилетической группой, а американские биологи в конце прошлого века решили все упростить, превратив домашнюю собаку из самостоятельного вида Canis familiaris в один из подвидов обычного волка – Canis lupus.

Происхождение собакНе меньше сложностей вызывает и время одомашнивания собак. Традиционно (в том числе и на основании генетических маркеров) считается, что это событие произошло где-то на просторах Евразии около 16 тысяч лет назад, то есть скорее всего уже после окончания Ледникового периода. Однако время от времени палеонтологам попадаются окаменевшие кости собак, датируемые куда более далекими временами. Как устранить это противоречие между ископаемым материалом и генетическими данными, пока не совсем понятно. Согласно одной из наиболее правдоподобных гипотез, одомашнивание собак происходило несколько раз в истории человечества, и лишь последний подход оказался успешным.

Очередной всплеск интереса к этой теме вызвали исследования биолога Лава Далена из Шведского музея естественной истории. Он изучает остатки таймырского волка, найденные в 2010 году в вечной мерзлоте на северной окраине России. Радиоуглеродный анализ показал, что таймырский волк жил примерно 35 тысяч лет назад, а расшифровка его генетического кода свидетельствует, что он был практически последним общим предком современных волков и современных собак.

Из этого факта ученый делает вывод, что одомашнивание собак, вероятно, в два раза старше, чем считается сейчас. При этом скорость возникновения мутаций в собачьих генах была значительно переоценена и на деле происходила куда медленнее. Кроме того, даже отделившись от волко-собачьей группы, таймырские волки на протяжении тысячелетий продолжали время от времени скрещиваться с собаками, оставив свои гены в наследство разным их породам. Сегодня в ДНК сибирских лаек и ездовых гренландских собак от 1,4% до 27,3% генов принадлежат именно таймырскому волку.

"Собаки, возможно, были одомашнены гораздо раньше, чем принято считать, – рассказывает Дален. – Иначе объяснить полученные нами факты можно, только допустив, что некогда волки разделились на две популяции, и одна из них полностью вымерла, а вторая впоследствии дала начало всем современным волкам".

"ДНК обеспечивает нам прямое доказательство того, что глядя на сибирских хаски, вы видите далеких потомков волков, бродивших по Северной Сибири 35 тысяч лет назад, – добавил Понтус Скоглунд из Гарвардской медицинской школы. – Чтобы лучше понять, о чем идет речь, представьте, что эти волки жили спустя всего несколько тысяч лет после того, как неандертальцы исчезли из Европы, а современные люди начали заселять Евразию".

Источник: PaleoNews

Люди пришли на Кольский полуостров около 9,5 тыс. лет назад - в середине VIII тысячелетия до н.э. и продвигались из Западной Европы по мере таяния ледника. Такой вывод делают специалисты петербургского Института истории материальной культуры (ИИМК) РАН, изучив находки, сделанные в ходе полевых археологических исследований 2014 года.

Скалистые берега Баренцева моря на Кольском полуострове "Мы приступили к раскопкам двух памятников эпохи мезолита, найденных еще в 2006 году в тундре на берегу Баренцева моря и нашли очень важный археологический материал, редко встречающийся на Кольском полуострове, но соответствующий исследованиям наших коллег в Северной Финляндии и Норвегии", - рассказал сегодня ТАСС руководитель экспедиции Евгений Колпаков. Найденные здесь орудия труда из кремния и кварца свидетельствуют о том, что жители Кольского полуострова владели достаточно сложными технологиями. Среди находок - наконечники стрел и дротиков, изготовленные из кремния и шлифованного сланца, рыболовные крючки, гарпуны.

 "Как показал радиоуглеродный анализ, часть вещей относятся к середине VIII тысячелетия до н.э., тогда как до этого самые ранние находки на Кольском полуострове были датированы V тысячелетием до н.э.", - сказал Колпаков. Люди, изготовившие их, были европеоидами, их основным занятием была охота на морского зверя. Они были знакомы и со строительством судов - лодок из просмоленных досок. "В третьем - втором тысячелетии до н.э. климат в этой местности был теплее, и хвойные леса - сосновые и еловые выходили прямо к морю, поэтому у древнего населения полуострова был материал для строительства лодок".

 По словам археолога, аналогичные находки встречаются на раскопках скандинавских ученых, с которыми россияне обмениваются информацией и проводят совместные исследования. "Можно сказать, что сейчас складывается новый взгляд на формирование населения Северной Фенноскандии и Арктики в целом", - сказал Колпаков.

 В сезоне 2015 года экспедиция ИИМК РАН продолжит исследования на Кольском полуострове.

Источник: ТАСС

Международная группа генетиков под руководством Моники Кармин из Тарту (Эстония) при содействии коллег из США, Великобритании, России и многих других стран построила своеобразное древо жизни мужчин. Об этом сообщается на официальном сайте университета Аризоны, месте работы Мелиссы Вилсон Сайрес (Melissa A. Wilson Sayres), еще одного основного автора исследования. Свои результаты ученые опубликовали в журнале Genome Research.

Ученые исследовали данные 456 Y-хромосом, взятых в рамках этого исследования из разных популяций, и на основании этого построили дерево. После этого, зная, с какой скоростью происходят мутации в этой мужской хромосоме, они смогли датировать основные узлы на этом дереве. По их данным оказалось, что последний общий предок всех мужчин, так называемый «у-хромосомный Адам», жил около 254 тысяч лет назад —раньше считалось, что он жил около 100-150 тысяч лет назад.

Однако после этого события, по данным группы Моники Кармин, мужчинам еще дважды пришлось пройти через своего рода бутылочное горлышко, и каждое значительно сократило генетическое разнообразие мужской популяции. Первое произошло около 47-54 тысяч лет назад, когда часть человечества покинула Африку и быстро распространилась по остальным частям света. Второе — около 10 тысяч лет, что примерно совпадает со временем неолитической революции, т.е. переходу к земледелию и оседлому образу жизни.

При этом, замечают ученые, на женской части населения эти события генетически отразились гораздо слабее. В частности, 8-10 тысяч лет назад генетическое разнообразие среди женщин, напротив, увеличилось, и получилось, что тогда мужчин, которым удавалось оставить свое «генетическое» потомство, было в 17 раз меньше, чем женщин, которым удалось родить девочку. Антропологическую составляющую того, почему столь многим мужчинам не удавалось оставить мужского потомства, авторы статьи оставляют за скобками, только констатируя, что большинство отдельных мужских линий имеют возраст всего 4 тысячи лет, в то время как женские — 10-15 тысяч лет.

Как говорят аналитики, это может быть следствием разных факторов, например, какой-то эпидемии, поражавшей только мальчиков, (хотя следов такой болезни и не найдено) или запрета вступать в брак до получения некоторого высокого статуса, а также практикой многоженства. Также, такое соотношение может быть объяснено тем, что во время неолитической революции земледельцы получили преимущество и могли уже не все свое время тратить на добычу ресурсы, а вести войны и, соответственно, убивать своих соседей охотников и уводить их женщин.

Следует отметить, что хотя и утверждается, что взятые Y-хромосомы равномерно представляют все современные популяции, реально они скорее представляют народы бывшего Советского Союза, Европы, Монголии и Индии, остальные территории представлены весьма выборочно. Например, там почти отсутствуют данные о населении Америки, Африки, Китая или Новой Гвинеи, а данных об аборигенах Австралии нет вообще. Соответственно, речь идет о населении так называемого плодородного полумесяца на территории Ближнего Востока — региону древнейшего возделывания пшеницы и ячменя — и культурах, возникших из него, а не о других ранних земледельческих культурах, возникших независимо, в частности, в Южной Азии и в Америке.

Источник: Научная Россия

Группа исследователей под руководством профессор Сяочу Чжана (Xiaochu Zhang) из Университета науки и техники в округе Хэфэй (Китай), методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) сканировала мозг добровольцев, которые в данный момент были влюблены, и сравнили со снимками людей, которые потеряли свою любовь или же никогда не испытывали этого чувства. Сравнивая результаты, они составили «карту» характерных изменений, которые демонстрирует мозг влюбленного человека. Об исследовании рассказывает The Independent.

Ученые установили, где «живет» любовьВ эксперименте приняло участие 100 человек — как мужчин, так и женщин. Одни из них утверждали, что влюблены, у других роман закончился, а третьи никогда не испытывали чувства влюбленности. Во время наблюдения ученые показывали первой группе испытуемых фотографии их любимых. Они хотели понять, какие области взаимодействуют во время характерных переживаний.

Результаты исследования показывают, что при этом активизируются области мозга, ответственные за вознаграждение, мотивацию, эмоции и социальную активность. Это затылочная область передней поясной коры, островок Рейля, миндалевидное тело, прилежащее ядро, височно-теменной стык, задняя часть поясной извилины, префронтальная кора, нижняя теменная и височная доли.

Теперь, утверждают исследователи, появилась возможность «диагностировать» влюбленность при помощи медицинских технологий. Они пишут, что результаты их исследования вскрывают глубинные нейрофизиологические механизмы любви, и в этих словах так мало романтики.

Метод функциональной МРТ, который применяли ученые, позволяет измерять активность мозга путем регистрации изменений кровообращения в различных его отделах. В ходе эксперимента он показал, что любовь активизирует десятки областей мозга, а завершение любовных отношений связано как минимум с одной областью, называемой «хвостатое ядро». Кроме того, ученые установили, что существует целый «коктейль» особых химических элементов, которые передают сигналы из одних участков мозга в другие.

Источник: Научная Россия

Генетики пересчитали чужеродные гены в геноме человека. Выяснилось, что некоторые из них наши предки получили непосредственно от грибов.

Филогенетическое древо человеческого гена HAS1Об этом говорится в статье британских специалистов из Кембриджского университета, опубликованной в журнале Genome Biology.

Процесс горизонтального переноса генов, когда организмы обмениваются участками ДНК, достаточно распространен в природе. Особенно он типичен для бактерий, которые передают друг другу полезные гены, например, отвечающие за устойчивость к антибиотикам. Как выяснили авторы статьи, горизонтальный перенос генов сыграл важную роль и в эволюции многоклеточных животных.

Чтобы выявить чужеродные гены, позаимствованные сравнительно недавно у других ветвей древа жизни, а не унаследованные от далекого общего предка, исследователи проанализировали геномы 12 видов плодовых мушек-дрозофил, 4 видов круглых червей-нематод, а также 10 видов приматов, включая человека.

Выяснилось, что в добавок к 17 уже известным чужеродным генам, таким, как ген, кодирующий белок, лежащий в основе системы групп крови АВО, в геноме человека существует еще как минимум 128 генов, приобретенных путем горизонтального переноса. Около 50 таких генов происходят от вирусов, часть - от бактерий, а еще несколько - от грибов. Ранее специалисты отрицали, что в человеческом геноме могут быть «грибные» гены.

Большая часть чужеродных генов была инкорпорирована на отрезке эволюции, который отделяет общего предка хордовых от общего предка приматов. Многие из таких генов выполняют важные функции, участвуя в работе иммунной системы и расщеплении жирных кислот. Как отмечают исследователи, случаи переноса генов от грибов отмечены среди тлей, так что нельзя исключать, что этим грешили и некоторые позвоночные.

Источник: infox.ru

Ученые предложили конкретную точку, с которой можно отсчитывать начало антропоцена, эпохи, когда человек сделался новой силой природы. Этой точкой стал 1610 года, когда началось активное освоение Нового света.

К такому выводу пришли британские геологи из Университетского колледжа Лондона, чья статья опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Идеи о том, что Земля вступила в принципиально новую «эпоху человека» (антропоцен), когда цивилизация стала оказывать глобальное влияние на планетарные процессы, была высказана еще в середине XIX века. Одним из ее популяризаторов был советский ученый Владимир Вернадский, изобретатель понятия «ноосфера».

Однако ученые до сих пор спорят о том, с какого момента отсчитывать антропоцен. Дело в том, что в современной геологии границы каждого стратиграфического подразделения должны быть отмечены так называемым «золотым гвоздем» (GSSP). Каждый «золотой гвоздь» обозначает конкретный момент времени, когда на Земле произошли глобальные изменения, прослеживаемые на разных континентах – например, вымирание каких-то видов, сопряженное с резким колебанием доли тех или иных изотопов.

Например, начало голоцена (большинство геологов считает, что он длиться до сих пор) отсчитывается от резкого колебания доли дейтерия в льдах Гренландии, связанного с потеплением климата. Авторы статьи попытались найти место для «золотого гвоздя», который бы отделил антропоцен от голоцена. Для этого они проанализировали геологическую историю Земли за последние несколько столетий.

Антропоцен начался с истребления индейцев

Выяснилось, что наиболее резкое глобальное изменение, связанное с деятельностью человека, произошло в районе 1610 года. Тогда содержание СО₂ в атмосфере, судя по антарктическим льдам, упало с 10 до 7 ppm (миллионных долей). Этот процесс начался в 1570 году и связан с уничтожением многомиллионных цивилизаций в Новом свете. Из-за гибели индейцев их сельскохозяйственные угодья пришли в запустение, и на их месте выросли леса, забрав часть углекислого газа из атмосферы.

Кроме того, в морских отложениях Европы в начале XVII века впервые появляется пыльца кукурузы, завезенной из Южной Америки. Это событие указывает на не имевший аналогов ранее процесс мгновенного переноса многих биологических видов с континента на континент из-за деятельности человека.

В то же время, по словам авторов статьи, ни ядерные испытания в 1960-х, ни индустриальная революция в конце XVIII века, с которых некоторые предлагают отсчитывать антропоцен, не имели столь выраженного эффекта. Например, рост CO₂ в атмосфере, связанный с развитием индустрии, происходил очень плавно, так что никакой отчетливой границы по этому процессу провести нельзя.

Как отмечают исследователи, финальное решение о том, надо ли признать антропоцен в качестве отдельной эпохи, остается за Международной стратиграфической комиссией.

Источник: infox.ru