В человеческом кишечнике обитает множество бактерий, так что, казалось бы, можно не удивляться, когда учёные обнаруживают в тамошней микрофлоре очередной новый вид. Однако Melainabacteria, описанная исследователями из Корнеллского университета и Калифорнийского университета в Беркли (оба — США), оказалась весьма необычной, поскольку близка к... сине-зелёным водорослям.
Некоторые метаболические пути Melainabacteria, описанные на основе её генома. (Рисунок авторов работы.) И саму бактерию, и её возможную роль Рут Лей и её коллеги описывали по геному. Надеясь обнаружить новые бактерии, учёные искали в образцах остатки рибосомной РНК, которая на редкость консервативна и может служить «паспортом» для различных систематических групп. Большинство бактерий, обитающих в нашем кишечнике, распределяются по пяти типам; однако, когда авторы работы выяснили родственные связи Melainabacteria, оказалось, что это ответвление цианобактерий — древнейших организмов, которые едва ли не первые на Земле научились реакции фотосинтеза и насытили атмосферу кислородом. Правда, Melainabacteria, несмотря на свою близость к цианобактериям, фотосинтезировать не умеет.
Сами по себе Melainabacteria биологам известны давно, у этой группы есть представители, живущие в грунтовых водах. Подробное сравнение геномов желудочно-кишечной Melainabacteria и тех, что обитают в грунтовых водах, показало, что кишечный вид действительно родствен «диким» Melainabacteria.
Однако Melainabacteria пока не получается культивировать в лабораторных условиях, поэтому о её роли в пищеварительном процессе можно судить только по особенностям её генома. Авторы работы полагают, что эти бактерии помогают переваривать растительную клетчатку и, следовательно, должны быть особенно многочисленны у травоядных животных и людей, придерживающихся вегетарианской диеты.
Но при ферментации растительных волокон образуется много водорода, который подавляет деятельность самих Melainabacteria. Поэтому эти микробы живут, скорее всего, в содружестве с какими-нибудь товарищами, утилизирующими водород. И поэтому же, как полагают исследователи, Melainabacteria пока невозможно выращивать в лабораторной культуре.
Кроме того, учёные не исключают, что эти бактерии поставляют хозяину витамины В и К, и если это подтвердится, то у Melainabacteria, надо думать, начнётся насыщенная медицинская «карьера».
Результаты исследования опубликованы в eLife.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Botrytis cinerea, возбудитель серой гнили — на редкость универсальный плесневый грибок: он поражает боле 200 видов растений, среди которых почти все фрукты и овощи, которые мы едим. Его не останавливают даже низкие температуры: за неделю он может прорасти и в холодильнике, если продукты были им заражены.
Серая гниль на винограде (фото Nigel Cattlin). Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) узнали, что даёт Botrytis cinerea такую универсальность в отношении хозяев. У растений, как известно, есть собственная защита, аналог иммунитета, и патогену, будь то бактерия, гриб или оомицет, нужно эту защиту как-то преодолеть. Обычно молекулярной «отмычкой» для паразита служат какие-то белки, подавляющие защиту растений
Однако серая гниль пошла по другому пути. Как пишут в журнале Science Арне Вейберг (Arne Weiberg) и её коллеги, Botrytis cinerea использует известнейший механизм РНК-интерференции, вводя в растительные клетки малые регуляторные РНК, которые подавляют синтез защитных белков растений.
Исследователи наблюдали этот процесс при заражении серой гнилью растений арабидопсиса (резуховидки Таля): РНК гриба подавляла работу машины РНК-интерференции, которая обычно и препятствует развитию инфекции.
Мутанты арабидопсиса, нечувствительные к этой РНК, оставались здоровыми, как и мутант самого гриба, который не мог больше синтезировать собственную интерферирующую РНК и заражать растения. Всё то же самое происходило и при использовании вместо арабидопсиса растений томата.
По словам авторов, это первая работа, описывающая основанный на малых интерферирующих РНК антииммунный механизм, который используется растительными патогенами. Кроме того, нужно добавить, что в этом случае РНК-интерференция происходит между грибами и растениями, относящимися к отдельным царствам эукариот. (Противовирусную РНК-интерференцию, часто встречающуюся у эукариот, тут в учёт не берут — очевидно, из-за особого положения вирусов в живой природе.)
Впрочем, возможно, серая гниль не уникальна, и другие растительные паразиты тоже могут использовать этот механизм усмирения растительного иммунитета. Практический вывод отсюда более чем ясен: чтобы окоротить серую гниль, нужно найти способ подавить синтез её антииммунных РНК.
Истчонки: КОМПЬЮЛЕНТА
Цветковые растения, характерные для современной земной флоры, появились не в меловом периоде, как это считалось прежде, а намного раньше. Швейцарские палеонтологи обнаружили их окаменевшую пыльцу в горных породах триасового возраста, что говорит о том, что история цветковых по меньшей мере на 100 млн лет длиннее и они начали свою эволюцию практически одновременно с первыми динозаврами.
Изображение пыльцыГосподствующие сегодня цветковые произошли от вымерших растений, связанных с хвойными, гинкго, цикадовыми и семенными папоротниками. Наиболее древними окаменелостями цветковых считается пыльца – ее небольшие, прочные и многочисленные зернышки найти намного легче, чем ископаемые цветы или листья. Изучение пыльцы со временем выделилось даже в отдельную науку, которая называется палинология.
Непрерывная последовательность пыльцы ископаемых цветковых начинается в раннем мелу, примерно 140 млн лет назад, и прослеживается до наших дней. На этом основании палеонтологи полагали, что первые цветковые растения появились как раз в меловом периоде. Но находка, сделанная Питером Хочули и Сюзанной Файст-Букхардт из университета Цюриха, показывает, что цветковые росли на нашей планете по меньшей мере на 100 млн лет раньше – еще в раннем триасе. Возможно, что их история уходит в прошлое еще дальше.
Фотография пыльцы триасового периода.Хочули и Файст-Букхардт изучали два керна (столбика горных пород, получаемых при бурении геологических скважин), происходящих из северной Швейцарии. Внутри пород возрастом 252-247 млн лет они нашли пыльцевые зерна, напоминающие пыльцу самых ранних из известных науке цветковых растений. С помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии им удалось получить изображения с высоким разрешением в трех измерениях сразу шести различных типов пыльцы.
Это не первая находка древнейших пыльцевых зерен, открытых Хочули и Файст-Букхардт. В 2004 году они описали достоверную пыльцу, несколько отличающуюся от цветковых, из среднетриасовых кернов, поднятых со дна Баренцева моря южнее Шпицбергена. Их новая работа посвящена растениям, росшим на 3000 км южнее. "Мы считаем, что даже самые осторожные ученые теперь признают, что цветковые растения эволюционировали задолго до мелового периода", – заявил Хочули.
Согласно современным палеоэкологическим реконструкциям, в триасовом периоде и окрестности Шпицбергена, и территория современной Швейцарии находились в субтропическом поясе. Однако климат на юге был намного суше, чем на севере, а из этого следует, что уже самые ранние цветковые отлично чувствовали себя в самых разных экологических обстановках. Судя по деталям строения пыльцы, эти растения уже опылялись насекомыми, переносившими зерна пыльцы от цветка к цветку.
Многие ученые и раньше пытались оценить возраст цветковых растений, используя для этого, в частности, "молекулярные часы", пишет PhysOrg. Но до сих пор приемлемой точности результата получить не удавалось – в зависимости от набора данных и использованных методик появление первых цветковых приходилось то на мел, то на триас. "Вот почему находка пыльцы ранних цветковых в триасовых породах является такой важной", – отметил Хочули.
Статья "Angiosperm-like pollen and Afropollis from the Middle Triassic (Anisian) of the Germanic Basin (Northern Switzerland)" доступна на сайте Frontiers
Читайте так же, как птерозавры помогли цветковым растениям завоевать мир.
Истчоник: PaleoNews
Считается, что ожирение, диабет, сердечно-сосудистые болезни приобрели характер эпидемии из-за того образа жизни, который подарил нам научно-технический прогресс. С одной стороны, благодаря НТР мы стали жить дольше, а потому некоторые болезни получили возможность проявиться: раньше индивидуум просто умирал от той или иной инфекции, прежде чем с ним мог приключиться какой-нибудь остеопороз. С другой стороны, наше тело попросту не готово к новым условиям: приученные эволюцией к большой физической нагрузке и питанию растительной волокнистой пищей, мы оказались не приспособлены к малоактивному образу жизни и обилию легко усваиваемых углеводов.
Эволюция человекаОб этом в своей книге «История тела человека» пишет Дэниэл Либерман, биолог-эволюционист из Гарвардского университета (США). Труд, впрочем, посвящён более общим вопросам: автор рассматривает главные перемены, которые происходили с нашим телом в течение эволюции. Таких перемен г-н Либерман насчитывает семь, из которых первые пять можно отнести на счёт, так сказать, естественной эволюции, а последние две произошли благодаря социально-культурным факторам.
Наверное, легко догадаться, что первой глобальной переменой с нашими предками стало то, что они встали на две ноги. Считается, что это умение распространилось среди ардипитеков, живших 5,9 млн лет назад в Африке; сейчас ардипитеков называют, несмотря на всё их сходство с обезьянами, древнейшими предками человека. По словам автора, на две ноги нашего «пра» заставило встать общее похолодание климата и вызванное этим сокращение дождевых лесов, богатых пропитанием.
Передвижение на двух ногах неизбежно должно было привести к выпрямлению тела, то есть сделать предков прямоходящими. Ардипитеки лишь начали практиковать бипедализм, прямохождение же в явном виде проявилось у австралопитеков, коим по мере дальнейшего похолодания и иссушения климата приходилось преодолевать большие расстояния в поисках пищи. «Фруктовый кризис» заставил австралопитеков искать корни, семена, клубни и т. п., искать долго и упорно, и для этого понадобилось оптимизировать собственную конструкцию.
Полностью выпрямился, однако, не австралопитек, а человек прямоходящий, у которого уже было «почти человеческое» тело, приспособленное для долгих переходов и бега, увеличенный мозг и полноценная способность к созданию орудий труда. Потомки этих первых охотников-собирателей продолжали наращивать мозг и вообще размеры тела, причём достижение ими зрелости обрело нынешнюю постепенность. Ключевой адаптацией стала способность к накоплению больших количеств жира, который мог быть очень кстати при беременности и кормлении детей. Кроме того, дополнительный жир облегчал питание разросшегося мозга.
Homo sapiens, возникший 200 тыс. лет назад, хотя и не очень отличается от неандертальца, всё же приобрёл некоторые весомые особенности в строении мозга и черепа, сделавшие возможным развитие языка и сложной социальной структуры. И вот тут человек попадает под влияние культурно-эволюционных факторов.
С развитием цивилизации человек сам обеспечил себе новые факторы внешней среды, которые приобрели вполне эволюционную силу. Один из них — фермерский образ жизни, когда охотники и собиратели научились возделывать землю и выращивать скот. С одной стороны, это привело к появлению излишков продовольствия и резкому росту популяции. С другой — изменения в рационе и способе добычи пищи заставили нас собираться в селениях и городах, давая тем самым шанс инфекционным болезням. (Имеется в виду, что даже сельская община — это всё равно более многочисленная и плотная единица социума, нежели охотничья «банда».)
Но не стоит забывать, что фермерством занялись люди, в недавнем эволюционном прошлом практиковавшие активную охоту и собирательство. Их гены, подогнанные к названным занятиям, вошли в некоторое противоречие с новым, «сельскохозяйственным» укладом жизни. В результате человек обрёл неинфекционные болезни; новые крестьяне жили меньше, росли и развивались хуже, чем их предки-охотники.
Ну а вторым рукотворным фактором эволюции, по Дэниэлу Либерману, оказалась промышленная революция, влияние которой мы испытываем по сей день. (Понятно, что каких-то крупных анатомических перестроек, подобных появлению прямохождения, она не принесла, но в «Истории тела человека» говорится не только и не столько об анатомических революциях, сколько о поворотных моментах во взаимоотношениях нашего тела и окружающей среды.) Промреволюция ознаменовала собой, пожалуй, наступление самой здоровой эпохи для человечества — здоровой в прямом, медицинском смысле слова. Однако при всех успехах медицины, при всём увеличении продолжительности жизни нельзя закрыть глаза на то, что, к примеру, ожирение действительно стало одной из главных проблем современного человека.
Главная мысль г-на Либермана в том, что наше тело не готово к среде, воцарившейся вокруг. Гены, грубо говоря, у нас древние, а окружение — слишком новое. Гены изменить (пока) нельзя — значит, нужно менять среду. Но как это сделать? Уж не предаться ли теперь всем человечеством охоте и собирательству? При этом г-н автор вовсе не порицает, например, стремление отдыхать весь день напролёт: это, по его словам, вполне нормальные устремления, которые сохранялись у человека на протяжении всей его истории. В конце концов, Бог, изгоняя человека из рая, проклял его трудом. Однако до недавнего времени сей «утраченный рай» был недостижим: наши предки, может, и хотели бы проводить дни в лености, но им приходилось бегать марафоны по полям и лесам за дичью.
А сейчас, стало быть, мы находимся в положении обретённого идеала, вот только наши гены... Они об этом не знают.
Стоит, однако, заметить, что книга вовсе не горюет об утраченном «золотом каменном веке»: г-н Либерман скептически относится к попыткам избавиться от ожирения с помощью так называемых палеодиет. Древние охотники и собиратели вовсе не были «заточены» под то, чтобы быть здоровыми. Их целью, как у всякого животного, было иметь как можно больше потомства.
То есть выход состоит в том, чтобы усидеть на двух стульях: не отказываясь от промышленной революции, обеспечить устаревшим генам более или менее привычную среду. Всё это навевает не слишком оптимистичные выводы: с одной стороны, за ожирениями и диабетами стоит столь могучий аргумент, как эволюция (точнее, эволюционно-экологические несоответствие), а с другой — чтобы это несоответствие ликвидировать, нужно предпринять колоссальные усилия и учесть массу факторов.
Но и к самой работе можно предъявить некоторые резонные претензии. Вся эта теория, как легко понять, есть продукт нынешнего дня, и мы сегодняшние, разумеется, считаем, что ожирение, диабет и сердечно-сосудистые болезни — это проклятие нашего века. Да, то, что касается ожирения, кажется, трудно оспорить; в такой же ситуации вы окажетесь, если начнёте отрицать то, что выброс парниковых газов имеет чёткие физические последствия. Но что делать с другими болезнями — скажем, с раком? Так ли уж точно мы знаем, что охотники-собиратели и фермеры болели им меньше нашего? Можно сколько угодно доверять медицинским знаниям древних египтян, однако так можно договориться до того, что диагностика за несколько тысяч лет мало чему научилась. К тому же некоторые свежие исследования «новых» болезней говорят о том, что совсем недавно их просто не различали (впрочем, справедливости ради стоит сказать, что в этом случае речь идёт о «новых» инфекционных недугах).
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
10-02-2013 Просмотров:10711 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Уточнив дату падения гигантского астероида в конце мелового периода, ученые пришли к выводу, что оно совпадает с массовым вымиранием мезозойской биоты. Следовательно, между двумя этими событиями существует прямая причинная связь. Столкновение...
23-02-2013 Просмотров:11078 Новости Астрономии Антоненко Андрей
Открытие бозона Хиггса позволило американскому физику-теоретику предсказать гибель Вселенной. Она разрушится из-за фундаментальной нестабильности, связанной со свойствами этой элементарной частицы. К такому выводу пришел Джозеф Ликкен из Национальной ускорительной лаборатории имени...
02-10-2012 Просмотров:13596 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Растения амброзии каким-то образом узнают, кто растёт рядом, и если это ближайший родственник, то амброзия позволяет грибам микоризы распространиться так, чтобы и родственная особь могла воспользоваться их услугами. Амброзия полыннолистная, доставляющая...
28-01-2016 Просмотров:7730 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Биологи выяснили, что образование новых видов может происходить прямо на наших глазах. Об этом свидетельствует пример дьявольских карпозубиков - данный вид рыб, обитающий в Долине смерти, мог образоваться всего несколько...
21-02-2013 Просмотров:10857 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Многим, наверное, доводилось видеть листья растений, свёрнутые в трубочку. Так поступают гусеницы хараксиновых бабочек. Свёрнутый в сигару лист служит им защитой от пристального внимания хищников, а сам лист гусеницы скручивают...
Результаты нового исследования немецких ученых предполагают, что исчезновение мамонтов и другой мегафауны Северной Америки в конце плейстоцена было связано с климатическими изменениями, а не с приходом на континент первых людей…
Палеонтологи обнаружили в породах юрского периода необычную паразитическую личинку мухи, строение которой не имеет аналогов среди современных насекомых. Скорее всего, этот паразит нападал на саламандр. Описание находки, подготовленное китайскими палеонтологами из Нанкинского…
Биологи впервые показали, что животные оценивают изменение магнитного поля Земли не только с юга на север, но и с запада на восток. Причем способность эта врожденная. Морская черепахаНавигация морских животных во…
Ученые нашли причину, объясняющую, почему голландцы по своему росту стоят на одном из первых мест в мире. Оказалось, что всё дело в половом отборе – высокие голландцы имеют больше шансов…
Проживающая на лесистых склонах Анд в Колумбии Эквадоре древесная сумчатая лягушка Гюнтера – существо исключительное, так как в отличие от всех своих сородичей имеет зубы не только на верхней, но…
С того самого момента, когда появились первые описания антарктических подледниковых озёр, учёных интересуют формы жизни, которые могли бы существовать (и очень даже неплохо себя чувствовать) в этих уникальных и малоизученных…
Живущий сегодня в Австралии большой рыжий кенгуру считается самым крупным сумчатым на нашей планете. Однако специалисты австралийского центра изучения древних ДНК (ACAD) в Аделаиде недавно получили генетический материал существа, по…
Изучение останков животных, живших в Антарктике во времена динозавров, показало, что жизнь на южном полюсе Земли не спасла обитателей морей и суши от практически мгновенного вымирания в результате падения астроида в современной Мексике, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Nature…
Регион бассейна реки Амур имеет древнюю геологическую историю. Так около 3-3,4 млрд лет назад во времена архейского периода из недр нашей планеты в результате тектонической активности начал подниматься "современный" регион…