Массовое вымирание, которое уничтожило многие виды в конце триасового периода около 200 млн лет назад, проложило дорогу для господства на Земле динозавров в течение следующих 135 млн лет. Только что исследователи установили сроки возможного начала с беспрецедентной точностью.
Траппы близ Клифтона (штат Нью-Джерси) на востоке США (фото Paul Olsen / Lamont-Doherty Earth Observatory).Учёные давно подозревали связь между триасовым вымиранием (одним из пяти крупнейших массовых вымираний за последние 542 млн лет) и широкой вулканической активностью, относящейся примерно к тому же времени. Огромное количество лавы покрыло площадь чуть меньше Австралии, и остатки её можно найти на четырёх континентах.
Радиоактивные методы датирования, использованные в предыдущих исследованиях, не были точными и не позволили установить, когда именно происходили эти извержения, поясняет геохронолог из Института Карнеги (США). По некоторым оценкам, вымирание и вовсе состоялось до начала извержений, то есть вулканизм сыграл лишь вспомогательную роль.
Но с помощью более точного метода, оценивающего распад урана на свинец в кристаллах циркона из древних лав, г-н Блэкберн и его коллеги установили, что вулканическая деятельность протекала в четыре этапа. Изучив лавы из семи месторождений в восточной части Северной Америки и одного — в Марокко, учёные пришли к выводу, что первый и крупнейший эпизод вулканической активности начался одновременно с массовым вымиранием.
Обычно в лаве цирконов нет, подчёркивает г-н Блэкберн. Но при остывании очень толстых слоёв магмы цирконий, уран и редкоземельные элементы концентрируются в ещё расплавленных слоях застывшей лавы, представляя собой исходный материал для кристаллизации циркона.
Первая фаза извержений началась, как сообщают учёные, там, где сейчас Марокко, около 201,56 млн лет назад. Ископаемая пыльца и другие спороподобные образования появляются в осадочных слоях чуть ниже траппов: признак того, что экосистемы в этой области прекрасно себя чувствовали до всплеска вулканизма.
Примерно за 12 тыс. лет волна извержений достигла территорий, которые сейчас расположены вдоль восточного побережья США. В течение первых 30 тыс. лет этого этапа вулканизма (возможно, за гораздо более короткий интервал) выплеснулось более 1 млн км³ магмы: этого хватило бы на то, говорит г-н Блэкберн, чтобы покрыть континентальную часть США слоем толщиной более 100 м.
По новой оценке, последующие мелкие эпизоды вулканизма случались примерно через 60, 270 и 620 тыс. лет после начала первого этапа.
Однако остаётся неясным, что же в конечном счёте стало причиной вымирания, отмечает геохронолог из Калифорнийского университета в Беркли (США). Это могло быть резкое изменение климата в связи с краткосрочным похолоданием, вызванным вулканическими аэрозолями, и долгосрочным потеплением в результате выбросов углекислого газа. Кроме того, вымиранию могли способствовать подкисление океанов и ещё дюжина экологических неурядиц, предложенных другими гипотезами.
Результаты исследования опубликованы в журнале .
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Бактерия Photorhabdus luminescens служит оружием нападения для некоторых круглых червей, питающихся насекомыми: когда нематода собирается напасть на жертву, она в первую очередь заражает её бактериями Photorhabdus luminescens. Бактерия же травит жертву коктейлем из токсинов. Исследователи из (Германия) обнаружили у Photorhabdus luminescens любопытный механизм, с помощью которого токсин попадает в клетки жертвы.
Схема строения молекулярного шприца, сидящего на мембране (здесь и ниже рисунки авторов работы).Яд бактерий на молекулярном уровне состоит из трёх частей: TcA, TcB и TcC. Этот комплекс садится на мембрану клетки, которую предстоит отравить, и проникает внутрь в виде маленького мембранного пузырька. ТсС после этого попадает из пузырька в цитоплазму и разрушает цитоскелет. Было, однако, непонятно, как ТсС проникает из мембранного пузырька, в котором токсин изолирован от клетки, в саму клетку.
Схема действия молекулярного шприца; оранжевым обозначен токсин ТсС.Учёным под руководством Стефана Раунсера удалось расшифровать механизм работы трёхчастного токсина. Исследователи изучили отдельные комплексы токсина с помощью криоэлектронного микроскопа. Оказалось, что ТсА представлен пятью субъединицами и образует что-то вроде колокола. Внутри колокола формируется канал с узкой и широкой частями (всю конструкцию исследователи сравнивают с рожком ). Между узкой и широкой частью канала есть затычка, которая отходит при изменениях рН внутри пузырька с токсином. То есть токсин встроен в мембрану, но его ядовитая часть, ТсС, до поры бездействует. Но вот затычка освобождает канал, и колокол узким концом входит глубже в мембрану (то есть корректнее было бы сравнить это не с вувузелой, а со шприцем).
Одновременно токсичный компонент втягивается в канал, где особым образом модифицируется и меняет неактивную пространственную структуру на активную. После превращения в канале ТсС впрыскивается в цитоплазму клетки, где и начинает отравляющую работу.
Такие токсины (они же АВС-токсины) довольно распространены среди бактерий и есть не только у Photorhabdus luminescens, которые живут в симбиозе с энтомопатогенными нематодами. Так что, возможно, эти данные помогут обезвредить патогенные бактериальные виды, опасные для человека. Стоит добавить, что у некоторых бактерий (например, у возбудителя дизентерии) вдобавок к АВС-системе появилась ещё одна «шприцеобразная» методика для доставки токсина. Однако в этом случае сам шприц остаётся связан с бактериальной клеткой, то есть бактерии нужно столкнуться с клеткой-жертвой. У Photorhabdus luminescens шприц с токсином, напротив, отправляется в свободное плавание, и бактерия травит клетки, даже не приближаясь к ним.
Результаты исследования опубликованы в журнале .
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Клетка поддерживает форму и передвигается благодаря белку : полимеризуясь, он образует нити — актиновые микрофиламенты, главнейшие элементы цитоскелета. Эти филаменты служат клетке опорой, придают ей упругость и т. д.
Опухолевые клетки с актиновыми цитоскелетными нитями (красные) (фото Tomasz Szul).Роль актина трудно переоценить: от него зависит тьма самых разных вещей, от внутриклеточного транспорта до межклеточного общения, и потому этот белок всегда пользовался повышенным вниманием со стороны учёных. В частности, один из самых интригующих вопросов связан с его полимеризацей-деполимеризацией, то есть с образованием и разрушением белковых скелетных нитей. Естественно, эти процессы ввиду своей важности чрезвычайно тонко и чрезвычайно сложно регулируются. Исследователи из (США) обнаружили ещё одно воздействие, которое регулирует состояние актина в клетке, — обычную силу натяжения.
Клетка постоянно испытывает какие-то внешние влияния: её давят, тянут, мнут и т. д. Можно вспомнить о кровяных сосудах, где клетки подвержены воздействию гидродинамических сил, или о нагрузке на кости и мышцы при любом движении. Эти силы действуют в разных направлениях, причём их (сил и направлений) может быть сразу несколько. Чтобы к ним приспособиться, клетка должна противопоставить им цитоскелет, то есть обязана постоянно его перестраивать в зависимости от того, где появилась очередная сила.
Исследователи попробовали проверить, будут ли силы натяжения сами по себе укреплять взаимодействие между молекулами актина — то есть будет ли так, что чем больше разрывное воздействие на актиновую нить, тем сильнее мономеры последней друг за друга держатся. Для этого Ларри Макинтайр и его коллеги использовали , модифицировав его следующим образом: на кончик зонда микроскопа, который применяется для сканирования микроповерхностей, перенесли отдельные молекулы актина, а саму поверхность под зондом покрывали либо теми же мономерами актина, либо актиновыми нитями. Когда зонд опускался на поверхность, между молекулами актина возникало полимеризующее взаимодействие, и, попытавшись поднять зонд, можно было измерить его силу в зависимости от натяжения актиновой нити. Кроме того, в отдельном опыте симулировалось взаимодействие между разными аминокислотами актина, которые отвечают за те или иные виды связей между молекулами актина.
И вот что выяснилось. Дополнительная сила натяжения, приложенная к актиновой нити, заставляла мономеры белка сильнее связываться друг с другом, сообщают учёные в журнале . К этому взаимодействию подключались новые аминокислоты, и белковая нить упрочнялась. То есть чем сильнее пытались её разорвать, тем больше связей внутри неё образовывалось.
Такой способ управления цитоскелетом гораздо быстрее и удобнее: например, если на какую-то часть клетки усилилось давление, не нужно ждать, когда некий рецептор на мембране даст сигнал молекулярным посредникам в цитоплазме, те передадут его дальше, и в итоге какой-нибудь фермент придёт и укрепит связь между блоками актина в нужном месте цитоскелета. Вместо этого сам цитоскелет понимает, где и когда следует нарастить свою прочность, и сам же эту работу выполняет.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Мы привыкли считать суицид отклонением от нормы, обосновывая это биологическими аргументами: дескать, где вы видели, чтобы животные кончали жизнь самоубийством? Это же противоречит эволюции и вообще принципам жизни на Земле. Разумеется, у человека есть множество психических особенностей, которые действительно позволяют ему «отклониться от нормы». Однако с биологическими аргументами всё не так просто: примеры «нормального» суицида можно найти, скажем, среди , да и программа «разумного самоубийства» существует даже на клеточном уровне и называется . Апоптоз включается, когда клетка накапливает слишком много повреждений: она разрушает сама себя, чтобы не испортить жизнь своим соседям и организму в целом.
Бактериофаги на поверхности кишечной палочки (электронная микрофотография EM Gallery).В связи с этим возникает вопрос, когда именно в природе возникла идея жертвенного самоубийства. Результаты работы исследователей из и говорят о том, что совершать самоубийство могут не только эукариотические организмы, но и бактерии.
Рольф Кюммерли и его коллеги исследовали поведение кишечной палочки в присутствии вируса-бактериофага. В статье, опубликованной в , авторы пишут, что, когда бактерия чувствует вирусную атаку, в ней активируется белок, который вместе с другими белковыми молекулами проделывает отверстия в бактериальных оболочках. Образно говоря, кишечная палочка будто наносит себе удары ножом — с теми же последствиями. И в этом случае вместе с ней гибнет и вирусный геном, который успел проникнуть в клетку.
Даже у таких относительно простых организмов, как бактерии, есть суицидальные решения трудных ситуаций, так что идея «разумного самоубийства», по-видимому, стара как жизнь. Однако ключевое слово тут — «разумное»: при самоубийстве организм (или клетка организма) принимают решение в пользу генетически близких особей. То есть животное может принести себя в жертву, но только ради тех, у кого есть его собственные гены, которые являются ему более или менее близкими родственниками. Но в случае кишечной палочки это правило не работает: клетки убивают себя, даже будучи в очень-очень далёком родстве с окружающими.
В этом случае, по мнению авторов, вступает в силу менее очевидное соображение о выгоде суицида. Выгода оценивается по тому, что перевесит: личные плюсы организма, если он останется в живых, или же эволюционно-генетические плюсы, которые получит сообщество в результате его гибели.
В случае с кишечной палочкой мы имеем дело с особенным, хотя и весьма распространённым случаем: организм неизлечимо болен, и в живых всё равно не останется — вирус не даст. Поэтому тут мы имеем нулевую «личную выгоду», на фоне которой эволюционно-генетические соображения неизменно получают преимущество. Заражённая кишечная палочка спасает окружающих, тем самым помогая всему виду, то есть самым общим генам. Хотя, как пишут исследователи, какие-то родственные связи у погибшей клетки с другими клетками всё же есть — возможно, потому что в бактериальных колониях вообще сложно отыскать бактерии одного вида, которые были бы абсолютно чужими друг другу.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
11-07-2017 Просмотров:4877 Новости Ботаники 
Антоненко Андрей
Помидоры и некоторые другие растения выработали оригинальную тактику борьбы с гусеницами – их листья содержат столько "несъедобных" молекул и частиц, что насекомые становятся каннибалами и начинают поедать своих сородичей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature...
26-01-2013 Просмотров:10221 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
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...
17-11-2012 Просмотров:11691 Новости Зоологии Антоненко Андрей
На протяжении 80 млн лет бделлоидные коловратки (Bdelloidea) размножаются партеногенезом: все особи у них женского пола, радостей полового процесса они не знают. В этом смысле коловратки Bdelloidea чрезвычайно смущают биологов: ведь...
04-06-2014 Просмотров:8220 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Гроза окрестных черепах и сосед знаменитой суперзмеи Titanoboa попался палеонтологам в палеогеновых отложениях Колумбии. Ученые дали ему имя в честь Балрога – подземного демона из эпопеи Дж. Толкиена "Властелин колец". Нападение...
14-12-2015 Просмотров:7016 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые Дальневосточного федерального университета, Дальневосточного отделения РАН и их зарубежные коллеги в ходе экспедиции в районе Курильской котловины Охотского моря обнаружили около 500 новых морских организмов, сообщает ДВФУ. Охотское мореНовые виды были обнаружены в рамках экспедиции...
Грандотряд: Эуархонты (лат. Euarchonta) Научная классификация Без ранга: Вторичноротые (Deuterostomia) Тип: Хордовые (Chordata) Подтип: Позвоночные (Vertebrata) Инфратип: Челюстноротые (Ghathostomata) Надкласс: Четвероногие (Tetrapoda) Класс: Млекопитающие (Mammalia) Подкласс: Звери (Teria) Инфракласс: Плацентарные (Eutheria) Надотряд: Эуархонтогли́ры (Euarchontoglires) Грандотряд: Эуархонты (Euarchonta) Миротряд: Приматообразные (Primatomorpha) Тупаеобразные (Scandentia) Оглавление 1. Общие сведения о Эуархонтах 2. Происхождение и эволюция Эуархонтов 3. Классификация Эуархонтов 1. Общие сведения о Эуархонтах Представители грандотряда Эуархонты Эуархонты (лат.…
Одна из самых загадочных и необычных лягушек в истории жила в меловом периоде и называлась Beelzebufo ampinga. От гастрономических поползновений со стороны окружающих динозавров и крокодилов ее защищала мощная костяная…
Возраст каменных орудий, найденных в бразильском скальном убежище, оценён в 22 тыс. лет. Это вновь говорит о том, что древние люди достигли Америки задолго до знаменитых охотников североамериканской культуры Кловис,…
Это первый случай вхождения синтетической биологии в нашу повседневную жизнь. Назвали растение Starlight Avatar. Оно выращено первым светопроизводительным заводом Bioglow. Starlight AvatarКомпания выставила на аукцион первую партию выращиваемых растений, и принимает предварительные…
Яйца ленточного червя, найденные в экскрементах жившей 270 млн лет назад акулы, говорят о том, что паразиты одолевали животных намного раньше, чем считалось. Акулий копролит (фото Luiz Flavio Lopes)Ленточные черви цепляются…
Окунь распространен повсеместно в реках, пойменных и материковых озерах, водохранилищах края. В небольшом количестве встречается в дельте Енисея. Окунь - Perca fluviatilisОкунь является одной из наиболее узнаваемых рыб. Отличается относительно высоким,…
Вниманию офидиофобов: учёные впервые разобрались в летающих змеях. Chrysopelea paradisi (фото kin_onn.) Украшенная древесная змея (Chrysopelea), как известно, способна планировать с дерева на дерево. Обитает эта прелесть в Юго-Восточной и Южной…
В 200 км восточнее Алма-Аты спускаясь с южного склона хребта Кетмень и несясь навстречу питающей озеро Балхаш Или среди бескрайних степей несет свои воды стремительно текущий Чарын (рис. 1). В…
Чтобы увидеть объект в электронный микроскоп, нужно поместить его (объект, не микроскоп) в вакуум. Молекулы газов, составляющие воздух, поглощают поток электронов, направленный на объект, — примерно так же, как грязь…
Вверх