Температура на поверхности Марса регулярно поднимается и опускается в течение суток, но не один, как на Земле, а два раза. Об этом свидетельствуют новые данные, полученные NASA с орбитального зонда MRO.
Марс«Мы видим температурный максимум в полдень, но мы также видим ещё один максимум чуть позже полуночи», – отмечает Армин Клейнбуль (Armin Kleinboehl) из Лаборатории реактивного движения Пасадены – ведущего исследовательского учреждения марсианской миссии NASA.
Явление регулярных глобальных колебаний силы ветра, температуры и давления носит название атмосферных приливов. Обычно такие приливы случаются в течение суток, но бывают и полусуточные. Главное отличие Марса от Земли в этом смысле состоит в том, что у нас температуры меняются в основном в ближайшем к поверхности слое атмосферы, а более высокие слои остаются практически нетронутыми, в то время как на Красной планете газовая оболочка весьма существенно нагревается и охлаждается по всему своему объёму.
Полусуточные атмосферные приливы на Марсе были впервые зафиксированы ещё в 70-е годы прошлого века, однако до сих пор считалось, что они возникают лишь в сезон активных пыльных бурь. Теперь же данные MRO показывают, что температура продолжает меняться именно по такому циклу и при чистой атмосфере. Средний показатель изменений составляет 58 градусов по Фаренгейту, 14 по Цельсию или 32 кельвина.
Клейнбуль и его коллеги нашли причину данного феномена в облаках из водяного льда, располагающихся на высоте от 10 до 30 километров над поверхностью Красной планеты. Эти облака способны поглотить инфракрасное излучение Солнца в таком объёме, чтобы потом нагреть атмосферу вокруг. По словам Армина Клейнбуля, учёным следует более тщательно изучать роль облаков в глобальных климатических процессах как на других планетах, так и на Земле.
Источник: Научная Россия
Находки окаменевшей мускулатуры считаются в палеонтологии уникальным, из ряда вон выходящим событием. Образец девонской рыбы с сохранившимися мышцами живота, обычно встречающимися лишь у наземных тетрапод, оказался удивительным вдвойне.
Панцирная рыба Неожиданная находка была сделана международной группой ученых, исследующих фауну австралийской формации Gogo. В породах девонского периода они обнаружили окаменевшие остатки панцирной рыбы с сохранившейся мускулатурой тела. Этот образец оказался дважды уникальным – и как единственный в мире пример сохранности мягких тканей возрастом 380 млн лет, и как первая в мире находка окаменевших мышц у представителей класса Placodermi.
Напомним, что плакодермы, широко известные под неформальным названием "панцирные рыбы", считаются одними из первых изобретателей настоящих челюстей, сформированных жаберными дугами – именно у плакодерм они появились еще на заре истории позвоночных. Расцвет панцирных рыб пришелся на середину палеозойской эры, когда они распространились практически по всему миру. Однако уже к каменноугольному периоду эта группа полностью исчезла из геологической летописи.
Образец плакодермы с сохранившимися мышцами, найденный на северо-востоке Австралии, изучали в лаборатории Европейского центра синхротронного излучения. Как показали полученные данные, у древнего панцирного существа имелись отлично развитые шейные мускулы, которые не встречаются у живущих сегодня рыб, в том числе и акул, считающихся наиболее близкими к плакодермам среди современных животных.
Еще больше удивили палеонтологов накачанные мышцы живота. До последнего времени брюшной пресс считался исключительной привилегией сухопутных тетрапод и их вторичноводных потомков. По мнению исследователей, мускулистый живот панцирных рыб указывает на их тесные родственные взаимосвязи с первыми вышедшими на сушу четвероногими, сообщает Examiner.
"Мы никак не ожидали встретить у этой рыбы мышцы, да еще мышцы живота. Дело в том, что даже современные рыбы при плавании в основном изгибают тело вбок и двигают хвостом влево-вправо, так что их мускулатура расположена по бокам, – отметил доктор Гэвин Янг с геологического факультета Австралийского национального университета. – Что интересно, когда мы стали искать аналоги этим мышцам, то они нашлись лишь… у наземных животных".
Палеонтолог напомнил, что к настоящему времени науке известно несколько примеров ископаемых мягких тканей древних рыб. Среди них нервные и мышечные клетки, старейший из окаменевших эмбрионов позвоночных и даже древняя пуповина. Возможно, что следы мягких тканей присутствовали и в нескольких других образцах древних рыб, но те были уничтожены во время травления кислотой в ходе камерального изучения.
Ведущий автор исследования, профессор австралийского университета Кертина Кейт Тринайстик призналась, что ученые были буквально ошеломлены, обнаружив у панцирных рыб самый настоящий брюшной пресс.
"Ничего подобного никогда еще не встречалось нигде в мире. Мы на самом деле нашли мышцы, и мы нашли их в таком количестве и сохранности, что впервые можем нанести на схему всю мускулатуру этой рыбы, – сообщила она. – Прежде мышцы живота считались изобретением наземных животных, но наше открытие показывает, что они появились гораздо раньше в эволюционной истории. Это говорит нам, что примитивные – еще не значит простые. Эти рыбы имели уникальную и сложную мускулатуру, которая не встречается у современных рыб".
Напомним, что у позвоночных обитателей суши брюшной пресс защищает внутренние органы и помогает держать осанку. Для чего он понадобился закованным в костяную броню обитателям девонских морей, пока не вполне ясно.
Статья, описывающая сохранившуюся мускулатуру панцирных рыб, опубликована в журнале Science.
Источник: PaleoNews
Без кислорода жизни нет, и все организмы неустанно заботятся о том, чтобы эффективно снабжать свои органы и ткани этим газом. Всё, что связано с газообменом, изучается довольно давно, и, казалось бы, белых пятен тут быть не может. Тем не менее эти самые физиологические, генетические и молекулярно-биохимические уловки, повышающие эффективность газообмена, столь разнообразны, что до сих пор интригуют учёных. Интригуют настолько, что в журнале Science, например, вышло сразу три статьи, посвящённые особенностям газообмена у разных групп животных.
Схема молекулы миоглобина. (Иллюстрация giselaguarneros.)Самыми изобретательными в смысле снабжения тканей кислородом считаются водные животные, особенно те, что начинали свою эволюцию на суше, но потом вернулись в водную стихию — как китообразные. В первой из статей как раз и говорится об особенностях газообмена у китов, точнее, об особенностях их миоглобина. Миоглобин — это мышечный белок, который запасает кислород и снабжает им мышцы; он же придаёт мышцам красный цвет. Очевидно, чем больше миоглобина, тем больше кислорода удастся запасти, и у животных, которые ныряют глубоко и надолго, миоглобина в мышцах так много, что они выглядят уже не красными, а чёрными.
Скелет пакицета — древнейшего предка китов. (Фото Esteban Rivas.)Однако миоглобин в таких концентрациях должен слипаться и превращаться в бесполезные белковые скопления. Но, как пишут Майкл Беренбринк и его коллеги из Ливерпульского университета (Великобритания), у китов миоглобин имеет некоторые особенности: его молекулы несут избыточный положительный заряд, из-за которого они отталкиваются друг от друга — как одноимённые полюса магнита. То есть «водный» миоглобин защищают от слипания электростатические силы.
Однако исследователи этим не ограничились — они попытались восстановить молекулы миоглобинов, которые были у предков современных китообразных. А по структуре миоглобина можно было прикинуть, сколько времени мог проводить под водой тот или иной ископаемый организм. Так учёным удалось показать, что древний наземный предок современных китообразных по имени пакицет, хоть и жил вблизи водоёмов, мог проводить под водой не более 90 секунд. При этом по размерам тела пакицет не превосходил современного волка. Но уже спустя 15 млн лет шеститонный базилозавр мог нырять на 17 минут. Ну а нынешние киты проводят под водой более часа.
Другая работа, выполненная международной командой учёных из Австралии, Франции, Италии и Канады, посвящена гемоглобину лучепёрых рыб. Гемоглобин представлять не надо, это, наверное, самый известный из белков крови (и вообще — из белков). Однако у некоторых организмов гемоглобин имеет любопытные особенности. Например, гемоглобин рыб сверхчувствителен к кислотности и быстро избавляется от кислорода, если кислотность среды начинает расти. Если, скажем, в воде оказывается чуть больше углекислого газа, который повышает кислотность, то рыбий гемоглобин старается избавиться от кислорода («эффект Рута»).
Иными словами, в условиях повышенной кислотности ткани должны быстро насыщаться кислородом. Это действительно так в случае плавательного пузыря, когда гемоглобин интенсивно накачивает его кислородом, чтобы не дать рыбе задержаться на слишком большой глубине, в области высокого давления. То же самое исследователям удалось увидеть и в рыбьих мышцах: они вводили в мышцы сенсор, чувствующий уровень кислорода, и помещали рыб в воду, насыщенную CO2. Кислород в мышцах немедленно подскакивал на 65%. Видимо, в тяжёлых условиях важно было насытить ткани кислородом, чтобы выдержать стресс. Учёные полагают, что, например, лосось может подниматься по реке, преодолевая препятствия, как раз благодаря такому свойству гемоглобина, насыщающему мышцы кислородом.
Белоногие хомячки, обитающие в горах, пользуются особой версией гемоглобина. (Фото n.clark.)В третьем материале, написанном коллективом авторов из Университета Небраски в Линкольне (США) и Университета Орхуса (Дания), речь идёт опять-таки о гемоглобине, но на примере совсем не водного животного — белоногого хомячка. Эти грызуны живут на разных высотах над уровнем моря, что и отражается на структуре их гемоглобина: у тех хомячков, что забрались высоко, гемоглобин лучше связывает кислород. То есть даже при пониженной его концентрации гемоглобин всё равно выхватит кислород из воздуха и доставит куда надо. В этом нет ничего неожиданного, однако авторы работы обнаружили любопытное свойство у мутаций, которые отвечали за разницу в сродстве к гемоглобину. Этих мутаций было двенадцать, причём крайне важным был контекст. Если мутация оказывалась в определённой комбинации с другими, то эффект от неё был положительный. Если же благоприятного контекста не было, мутация вела к обратному эффекту — гемоглобин начинал хуже связывать кислород. То есть польза и вред от мутации (по крайней мере в случае гемоглобина у белоногих хомячков) — понятия относительные, а не абсолютные.
Все перечисленные работы посвящены главным газообменным белкам, однако, разумеется, модификациями в гемоглобинах и миоглобинах дыхательные усовершенствования не исчерпываются. Легко заметить, что во всех случаях адаптации в физиологии и молекулярной механике газообмена возникали, когда животным нужно было решить стрессовую проблему — например, выйти в новую среду обитания или преодолеть изменения в окружении. Если учесть, что прогресс человеческой цивилизации тоже подчас приводит к сильному недостатку кислорода (что в первую очередь касается жителей мегаполисов), то не пора ли и нам перенять что-то из газообменных изобретений китов? Или хотя бы белоногих хомячков?..
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
Науку всегда волновало, как летучие живые существа запасают нужное количество энергии. Ведь для многих из них КПД полёта не превышает 10% (особенно это касается насекомых). И главное: в моменты резкого ускорения (включая взлёт) потребность в энергии для взмахов крыльями резко возрастает и начинает превышать ту, что, согласно общему анализу энергобаланса насекомых, есть в их распоряжении.
Бражник табачный в полёте, а также изображения, полученные рассеиванием рентгеновского излучения на его крыльях сразу после искусственной стимуляции движущих их мышц. (Иллюстрации N. George et al.)Где они берут ту прорву энергии, которая необходима для полёта в моменты резкого набора скорости?!
Том Дэниэл (Tom Daniel) и его коллеги по Вашингтонскому университету (США) полагают, что подобралась к ответу на этот вопрос.
Применив в качестве модельного организма бражника табачного (Manduca sexta), его подвергли рентгеновскому облучению под малым углом к поверхности движущихся крыльев. Температурная разница между спинной и брюшной сторонами крыла оказалась достаточно значимой, чтобы запасать в крыле энергию упругих деформаций, оставляя её в более холодных частях мускула и затем высвобождая при переходах между сокращением и расслаблением.
Это позволяет снизить нагрузку на крыло при резком разгоне и торможении: упругая деформация как бы растягивает во времени процесс резкого ускорения, что снижает общие энергозатраты на него. Между тем именно периоды самого быстрого изменения скорости считаются наиболее энергоёмкими при любых перемещениях.
Описанные результаты следовали из снимков, сделанных и при 25, и при 35 °C на протяжении 100 циклов (по 8 мс) подряд. По мере того как белок актин скользит по миозину (вы не поверите — тоже белок) в мышцах, их взаимодействие рождает силу, и чем выше температура этих межмолекулярных взаимодействий, тем больше эта сила. Замеры показали, что разница температур брюшной и спинной сторон крыла в полёте может достигать 6,9 °C!
Рассеивание рентгеновских лучей на мышцах крыла бражника позволило буквально увидеть, что происходит внутри насекомого во всём диапазоне рабочих для него температур, то есть от 25 до 35 °C. Оказалось, что циклы скольжения актина по миозину в самом деле меняются по скорости в строгом соответствии с ожиданиями — прямо пропорционально росту температуры.
Таким образом, на нижней по отношению к набегающему потоку части крыла мускулы теплее, а потому работают активнее, в то время как верхняя остаётся более прохладной. Разница между этими частями несущей плоскости порождает упругую деформацию, которая помогает мышце крыла начать следующий цикл сокращения или сжатия.
Как отмечают исследователи, выявление этого механизма может оказаться важным для понимания не одного только полёта насекомых, но и вообще локомоции живых существ.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
26-09-2012 Просмотров:16455 Новости Технологии 
Антоненко Андрей
В начале этого года, мы рассказывали о Google проекте «Google SeaView», теперь же Google предлагает нам совершить виртуальное путешествие к шести подводным точкам мира, среди которых — рифы на...
01-06-2016 Просмотров:6238 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Биологи выяснили, что палочники, к числу которых относятся самые длинные насекомые в мире, позаимствовали у бактерий гены, необходимые для питания растениями. Возможно, именно это предопределило их эволюционный успех. ПалочникК такому выводу...
01-07-2013 Просмотров:10101 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Проблема геомагнитной чувствительности у птиц не даёт покоя исследователям — считается, что птицы могут ориентироваться по магнитным полям, но никто не знает, как. Чтобы чувствовать магнитное поле, нужны специальные рецепторы...
16-10-2012 Просмотров:10111 Новости Геологии Антоненко Андрей
12 октября возобновилась программа НАСА Operation IceBridge, и исследователи всего мира устремили свои взоры на шельфовый ледник Пайн-Айленд в Антарктиде, где находится крупный разлом, измеренный в ходе прошлогодней кампании. Безоблачное небо...
01-07-2015 Просмотров:7246 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи откопали в Китае древнейших мягкотелых шипастых организмов. Они являются родичами знаменитой галлюцигении и современных бархатных червей. Collinsium ciliosumОписание находки, подготовленное китайскими учеными из Юньнаньского университета, опубликовано в журнале Proceedings of the National...
Британский палеонтолог Даррен Нейш в компании с художниками Си-Эм Коузменом и Джоном Конвеем занят чрезвычайно интересным делом: он пишет своего рода энциклопедию криптозоологии Cryptozoologicon, а кусочки из неё публикует в…
Тираннозавры уверенно занимают место самых страшных хищников за всю историю Земли. Однако бок о бок с ними жили и отлично себя чувствовали огромные стада утконосых ящеров – гадрозавров. Американские палеонтологи…
Редчайшая находка на одной из калифорнийских ферм помогла палеонтологам восстановить прижизненную окраску колумбийских мамонтов. Сохранившиеся в породе пучки шерсти оказались ярко-рыжего цвета. Колумбийский мамонт (Mammuthus columbi) Колумбийский мамонт (Mammuthus columbi) обитал на…
Профессор Мари Кмита (Marie Kmita) и ее коллеги из Монреальского университета (Канада) решили разобраться, почему у человека и позвоночных именно по пять пальцев на руках и ногах. Они выяснили, что…
Мы знаем, что левая и правая половины мозга работают по-разному. Но как это «по-разному» сказывается на эффективности? «По-разному» ведь не обязательно значит, что для мозга это лучше, что асимметричный мозг…
Количество энергии, выделившейся при взрыве болида над Челябинском, соответствовало 470 килотоннам в тротиловом эквиваленте, масса этого космического тела составляла от 6,4 до 7,7 тысячи тонн, а размер — около 17…
Похожие на ВИЧ вирусы впервые появились среди африканских приматов уже 12 миллионов лет назад, что свидетельствует о нескольких миллионах лет генетической "гонки вооружений" между обезьянами и подобными ретровирусами, заявляют вирусологи…
Палеонтологи откопали в Эстонии древнейшего обладателя сложных глаз - трилобита, жившего более 500 млн лет назад. Оказалось, с тех пор строение зрительной системы членистоногих принципиально не изменилось, и у современных…
Царство: Бактерии (лат. Bacteria) Оглавление 1. Введение 2. Строение бактерий 3. Способы передвижения бактерий и их раздражимость 4. Метаболизм бактерий 5. Размножение и устройство генетического аппарата 6. Клеточная дифференциация 7. Классификация бактерий 8. Происхождение, эволюция, место в развитии жизни на Земле 9. Роль бактерий в природе 1. Введение В…
Вверх