Учёные из Копенгагенского университета (Дания) вместе с коллегами из Франции, Норвегии, США, Канады и Китая совершили невозможное — секвенировали геном лошади, которая жила на Земле 560-780 тыс. лет назад. Необходимо уточнить, что речь идёт не об отдельно взятых генах — исследователям удалось прочесть полностью всю ДНК, так что на сегодня это самый древний полный геном, который удалось расшифровать!
Лошадь Пржевальского. (Фото Claudia Feh / Association pour le cheval de Przewalski.) Всё началось, разумеется, с палеонтологических раскопок. В ходе экспедиции, предпринятой в 2003 году, на Юконе (Канада), учёные обнаружили некие кости, которым, по предварительным оценкам, было более 700 тыс. лет. Кости, а точнее — фрагмент лошадиной конечности, изучили на предмет остатков коллагена или ещё какого-нибудь материала, в котором могла бы сохраниться ДНК.
Шансы на это были чрезвычайно малы — до сих пор не удавалось найти останки старше 130 тыс. лет, в которых оставалась бы ДНК (рекорд в 130 тыс. лет принадлежал челюсти белого медведя). Хотя считается, что нижний возраст сохранности ДНК равен 1 млн лет (то есть теоретически миллионолетнюю ДНК можно найти). Исследователям повезло — в костях древней лошади оставались фрагменты коллагена и «законсервированной» крови, вот так у них и оказался полный геном животного (хотя его расшифровка и заняла довольно много времени). Для сравнения были также прочитаны геномы другой древней лошади, которая жила 43 тыс. лет назад, нескольких современных пород лошадей, осла и лошади Пржевальского, которая считается единственным видом дикой лошади, дожившим до наших дней.
С лошадью Пржевальского, между прочим, связаны некоторые генетические двусмысленности, не дающие покоя биологам-эволюционистам. Если говорить, например, о западно-американских мустангах, то считается, что это бывшие домашние лошади, которые одичали, что можно понять по их геному. А вот сEquus ferus przewalskii ясности нет, ибо наука до сих пор не могла точно сказать, есть ли в её геноме гены домашних лошадей.
Сравнение геномов дикой лошади, чьи кости откопали на Юконе, с геномами современных животных показало, во-первых, что эта особь была самцом и жила примерно 700 тыс. лет назад, а во-вторых, что у ископаемого был общий предок с современными лошадьми. То есть все нынешние лошади, а также ослы и зебры — то есть все, кто относится к роду Equus, — произошли от одного предка, который жил на Земле где-то 4-4,5 млн лет назад.
Происхождение лошадей до сих пор считается одной из самых больших проблем теории эволюции. Достаточно сказать, что пресловутый общий предок по разным оценкам жил между 2 и 6 млн лет назад. Теперь же это время сильно сузилось. Но исследователям удалось разгадать ещё одну «лошадиную» загадку. Как пишут авторы работы в Nature, лошадь Пржевальского является настоящей дикой лошадью, то есть домашних предков в её роду не было. Иначе говоря, 700-тысячелетняя ДНК, по-видимому, помогла исследователям чётко понять, какие гены относятся к «домашним», а какие — к «диким».
Что же до внешнего облика этой самой древней лошади, то, по словам Эске Виллерслева, одного из соавторов работы, ростом она напоминала арабских скакунов, но, скорее всего, её мышцы были развиты много хуже, чем у любых современных лошадей. Кроме генов, отвечающих за развитие мышц, наибольшим изменениям со временем подверглись гены, отвечающие за обоняние и гены иммунитета. (Впрочем, иммунные гены обычно у всех живых организмов эволюционируют, что называется, «впереди планеты всей» — по очевидным причинам.)
Как признаются сами исследователи, они сделали невозможное: никто не верил, что в принципе удастся «вытащить» такой древний геном. В методическом аспекте работа оказалась не менее выдающейся, чем в эволюционно-биологическом. Вполне возможно, что таким образом удастся проанализировать другие древнейшие останки и прояснить многие тёмные места в теории эволюции, в том числе касающиеся эволюции человека.
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
Астрономы из Европейской южной обсерватории в Чили во главе с Гиллемом Англада-Эскуде (Guillem Anglada-Escudé), представляющим Гёттингенский университет (Германия), используя данные спектрографа «Очень большого телескопа» и других наблюдательных инструментов, уточнили наши представления о Глизе 667 С — звезде в тройной системе, отстоящей от нас на 22,1 световых года.
Хотя не вполне подтверждённая планета h кажется слишком жаркой для жизни (200% от получаемого Землей излучения), в плотно «набитой» системе красного карлика и так не менее трёх планет в зоне обитаемости (показана зелёным). Масштаб расстояний не соблюдён. (Здесь и ниже иллюстрации ESO.) Хотя это светило спектрального класса M1,5 по массе втрое уступает Солнцу (31%), при диаметре в 42% от солнечного, и имеет крайне малую светимость (1,4% солнечной), оно кажется весьма перспективным в смысле наличия планет в зоне обитаемости. Дело в том, что все шесть открытых планет (до этих наблюдений были известны лишь три) вращаются ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу, поэтому семидесятикратно меньшая светимость вполне компенсируется малыми расстояниями.
До сих пор в этих местах была известна лишь одна планета в зоне обитаемости. Теперь же стало ясно, что половина из этой полудюжины находится там, где на поверхности может существовать жидкая вода:
Заметим, что это первый пример такого рода, когда три потенциально несущие жизнь планеты вращаются вокруг одной звезды в тройной системе. При этом две другие звезды Глизе 667 периодически меняют расстояния между собой, а это значит, что и все остальные компоненты системы в теории должны находиться под переменными гравитационными воздействиями. Прежде считалось, что в такого рода окружении устойчивые планетные системы образоваться не могут.
Пока известные минимальные массы этой троицы (кои обычно близки к реальным) составляют 3,8, 2,7 и 2,7 земных для Глизе 667 С с (0, 125 а. е.), Глизе 667 С f (0, 156 а. е.) и Глизе 667 С e (0,212 а. е.) соответственно. То есть перед нами почти наверняка не «тёплые Нептуны» с огромным атмосферным давлением, а планеты земной группы.
Обнаружение в одной системе сразу трёх планет в зоне обитаемости намекает на то, что представления о количестве подобных тел в нашей Галактике могут быть несколько неверными — ведь ранее вероятность такого события не рассматривалось астрономами, поскольку для этого требовалось весьма тесное расположение планет в такого рода образованиях. И в случае Глизе 667 C без этого тоже не обошлось, ибо там нет ни одной устойчивой орбиты в зоне обитаемости, которая не была бы уже занята тем или иным телом.
Из-за относительной близости Глизе 667 С к своим планетам на небосводе она даже на Глизе 667 С е будет выглядеть больше, чем Солнце на земном небе. Конечно, изображение не даёт точного представления о видимых размерах: в силу особенностей нашего зрения реальное светило у горизонта будет казаться куда крупнее. Хотя астрономы, основываясь на методике Коппарапу, определили границы обитаемости в системе в 0,095–0,126 а. е. для внутренней линии зоны обитаемости и в 0,241–0,251 а. е. для внешней линии, их вычисления базировались на данных для планеты массой с Землю. На практике все они в 2,7–3,8 раза тяжелее и могут иметь более плотную атмосферу, способную защитить как от излишнего нагрева поверхности (ведь из-за рэлеевского рассевания даже углекислый газ в больших количествах начинает охлаждать атмосферу), так и от её переохлаждения. Поэтому Глизе 667 С d, которую учёные описали как слишком холодную для жизни, лежащая в 0,276 а. е. от своей звезды, при массе в 5,21 земных в действительности может иметь условия, необходимые для существования жидкой воды на поверхности.
Несмотря на то что Глизе 667 А и Глизе 667 В довольно далеки от «суперземель» вокруг Глизе 667 С, они будут хорошо различимы на тамошних небосводах даже днём, не говоря уже о закатах. Именно поэтому авторы работы, в противовес более острожному пресс-релизу Европейской южной обсерватории, сообщают в своей статье, что «планеты c, f и e находятся в зоне обитаемости; в ней же может быть и планета d. То есть вокруг Глизе 667 С, вероятно, вращаются сразу четыре потенциально обитаемые планеты».
Учёные также полагают, что их способность измерить доплеровские эффекты, оказываемые планетами на свет собственной звезды, означает, что последняя хотя и может менять яркость, не даёт вспышек, достаточно опасных для жизни даже на самой близкой из этих «суперземель».
Отчёт об исследовании принят к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
Некоторые змеи и ящерицы, вместо того чтобы откладывать яйца, рожают живых детёнышей. Они удерживают оплодотворённые и сформировавшиеся яйца в яйцеводах, где потомство и появляется на свет. Долгое время считалось, что так самка защищает детей от переохлаждения. Но вместе с таким объяснением тут же возник следующий вопрос, на который зоологи не могли ответить последние тридцать лет: зачем в таком яйцеживорождение тропическим видам, которые живут там, где никакое переохлаждение потомству не грозит?
Жабовидная (она же рогатая) ящерица Phrynosoma cornutum — один из живородящих видов семейства Phrynosomatidae. (Фото www.chrisdoddsphoto.com.) Ответ на него дали эволюционные исследования, проведённые в Университете Аризоны (США). Зоологи сосредоточились на ящерицах семейства Phrynosomatidae. Эта группа привлекла внимание потому, что фринозоматиды распространены в самых разных климатических зонах, от Канады до Центральной Америки. Среди фринозоматид яйцеживорождение появлялось несколько раз, и учёные попытались понять, как связаны между собой живородящие виды, кто из них и когда появился на эволюционном древе. Родословную ящериц совместили с геоклиматическими данными, включавшими информацию о том, в какой зоне жили рептилии и какая температура держится тут во время их размножения.
Яйцеживорождение возникало в эволюции у Phrynosomatidae шесть раз, и сейчас таким способом размножаются 40 видов. Однако, к удивлению зоологов, изначально эта способность появлялась не у тех ящериц, что жили в умеренных зонах, а у видов из низких, тропических широт, правда, селящихся на возвышенностях. То есть яйцеживорождение не было ответом на холодный климат — просто яйцеживородящие ящерицы перешли из тропиков в умеренные пояса.
Что же до тропических видов, то тем, что обитали на равнинах, не было никаких причин развивать у себя живорождение — у них и так всегда тепло. А вот тропические ящерицы, которые жили повыше, часто сталкивались с относительно низкими температурами. Смешивание горных и равнинных видов привело к тому, что эволюция яйцеживорождения затормозилась, и потому ящерицы с тропических гор до сих пор лучше приспособлены к такому способу размножения, нежели виды из умеренных климатических областей, которые образовались от смешивания горных и равнинных видов.
Правда, среди ящериц-фризономатид есть два живородящих вида, которые живут на равнине. Но они произошли от предков, обитавших в горах и успевших перейти от откладывания яиц к яйцеживорождению.
До сих пор речь шла только о семействе Phrynosomatidae, однако вполне возможно, что таким образом яйцеживорождение могло появиться и у других групп ящериц, а также у змей. Правда, по мнению Дэвида Резника из Калифорнийского университета в Риверсайде (США), эта работа заставляет задуматься и о других причинах, которые могли, так сказать, навести эволюцию рептилий на мысль о живорождении: к примеру, такой способ размножения мог появиться в ответ на необходимость лучше защищать потомство от хищников.
Результаты исследования авторы работы доложили на ежегодном съезде Американского общества натуралистов, Общества исследований эволюции и Общества системной биологии.
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
В Марокко обнаружено сигарообразное существо, жившее около 520 млн лет назад.
Вымерший вид Helicocystis moroccoensis обладает «характеристиками, которые делают его наиболее примитивным иглокожим с пятикратной симметрией», отмечает соавтор исследования Эндрю Смит из Музея естественной истории в Лондоне (Великобритания). Пятилучевая симметрия — обычное дело среди современных иглокожих: вспомним «пятиугольность» морских звёзд или пять «лепестков» плоского щитообразного ежа.
Первобытное создание обладало способностью менять форму тела, превращаясь из тонкого и длинного в короткое и толстое. Исследователи полагают, что перед ними переходное животное, которое помогает понять, каким образом ранние иглокожие приобрели свою уникальную форму тела.
В 2012 году г-н Смит и его коллеги занимались раскопками осадочных отложений в горах Антиатлас. Найденные ими экземпляры жили у берегов древнего суперконтинента Гондвана в эпоху кембрийского взрыва — период, когда все создания, населявшие моря, то есть вся жизнь на планете, активно диверсифицировались.
Одно из наиболее древних иглокожих, известных науке, — Helicoplacus, впервые обнаруженное в Белых горах Калифорнии, обладало спиральным, но асимметричным телом. А все современные иглокожие начинают развитие с личинок, у которых двусторонняя симметрия, что поднимает вопрос о том, как и когда возникла характерная пятилучевая симметрия.
Helicocystis moroccoensis, названный в честь страны, где он был найден, отличался цилиндрическим телом длиной 4 см. Ротовое отверстие располагалось в верхней части чашечки из шероховатых пластин, которая заканчивалась небольшим стебельком. Существо обладало также решётчатым скелетом из кальцита.
Свою форму это существо меняло благодаря спиральному расположению пяти амбулакров (канальцев), выходивших из ротового отверстия, открывавшегося и закрывавшегося для улавливания всего питательного, что плавало в воде.
Helicocystis moroccoensis обнаружен в отложениях, содержащих несколько других странных иглокожих, форма тела которых варьируется от совершенно асимметричной до двусторонне симметричной. По-видимому, в период кембрийского взрыва иглокожие могли похвастаться огромным разнообразием — эволюция искала наиболее эффективные решения. И это всего лишь через 10 или 15 млн лет после «изобретения» кальцитового скелета!
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
13-06-2018 Просмотров:3919 Новости Зоологии Антоненко Андрей
У некоторых морских животных, особенно обитающих на большой глубине, нет ни жабр, ни легких. Кислород в организм поступает через щупальца, кожу и даже ноги. РИА Новости рассказывает о самых невероятных органах дыхания, сформированных эволюцией. Вдох всем телом Копеподы славятся...
19-01-2013 Просмотров:10861 Новости Генетики Антоненко Андрей
Огненные муравьи Solenopsis invicta известны не только своим ядом и высокими завоевательными способностями (это один из самых агрессивных инвазивных видов), но и особенностями социальной жизни. Некоторые колонии у них начинаются...
27-01-2014 Просмотров:10465 Новости Экологии Антоненко Андрей
В фантастических произведениях разного пошиба (в литературе, кино, компьютерных играх) регулярно встречаются рассказы о «заброшенных мирах» — потаённых местах планеты, о которых как будто забыло время. Вера Ржичанкова из Университета...
24-10-2016 Просмотров:5818 Новости Генетики Антоненко Андрей
Ученые выяснили, что за исчезновением конечностей у змей стоит изменение одного-единственного участка ДНК. Ученые смогли обратить это изменение вспять и заставили змеиный ген участвовать в образовании конечностей мыши. Результаты исследования, проведенного...
24-02-2011 Просмотров:12218 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Окаменелости двух ящеров (взрослого и малыша), датированные 110 миллионами лет, рассказали палеонтологам о необычайно крупных мышцах ног, которыми могли похвастать эти создания. Столь сильные конечности были нужны ящерам для обороны...
Гольян озерный распространен в пойменных озерах Енисея, Ангары, Чулыма и их притоков. Достигает 10-12 см длины, имеет массу до 30 г (р. Турухан). Гольян озерный - Phoxinus percnurus Гольян озерный ничем…
Археологи обнаружили в Аравийской пустыне рельефы, изображающие собак и высеченные охотниками каменного века. Возможно, находка представляет собой древнейшие дошедшие до наших дней изображения собак. Первые изображения собакОб этом говорится в статье…
Биолог из США неожиданно подтвердил натуралистическую байку 19 века о том, что электрические угри умеют выпрыгивать из воды и убивать сухопутных животных и крупных водных хищников электрошоком, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. Прыжки угря из водыЗнаменитый немецкий…
Европа давно фигурирует в числе самых интересных тел Солнечной системы и считается одним из наиболее вероятных мест, где может существовать жизнь, поскольку подо льдом, как полагают некоторые, скрывается самый настоящий…
Диин Хуан из Нанкинского института геологии и палеонтологии (КНР) и его коллеги некоторое время назад описали своего рода блох, которые жили на динозаврах и были примерно вдесятеро больше тех, что…
Сейчас Антарктида – одно из мест на Земле, где потепление происходит особенно быстро. А до этого, на протяжении 37 миллионов лет, Антарктида охлаждалась. За этот период температура там не повышалась…
В научном мире вновь разгорелись споры вокруг одного из самых загадочных ископаемых организмов - туллимонстра. Ученые поставили под сомнение недавние попытки отнести его к рыбам, так что статус этого существа…
Китайские палеонтологи обнаружили скелет самки ихтиозавра, погибшей во время родов в самом начале триасового периода. Некоторые особенности этой находки дают ученым основания полагать, что живорождение было свойственно не только самым…
В Европе обнаружен блистательно сохранившийся скелет теропода, сообщают исследователи из Баварского палеонтологического и геологического музея. Говорят, ничего подобного прежде в Старом Свете не находили. Динозавр скончался около 135 млн лет назад…