Несмотря на отработанные веками схемы социального паразитизма, муравьям-рабовладельцам часто приходится иметь дело с непокорностью муравьёв-рабов, которые перестают заботиться о господском потомстве, а то и вовсе убивают личинок своих хозяев.
Муравьи-рабы атакуют личинку хозяина-рабовладельца. (Здесь и ниже фото авторов работы.)Мы привыкли думать о муравьях как о неутомимых тружениках, работающих на благо собственной колонии. Однако необычайно развитые способности к самоорганизации привели к тому, что многие виды муравьёв перешли на своеобразный социальный паразитизм. Так, североамериканские Protomognathus americanus совершают регулярные набеги на гнёзда Temnothorax longispinosus. Взрослых особей погромщики убивают, а потомство берут с собой — в качестве рабов. В чужом гнезде Temnothorax longispinosus следят за хозяйскими яйцами и личинками, чистят их и кормят.
Protomognathus americanus издавна ведут образ жизни рабовладельца, но хорошо отлаженная система паразитизма подчас даёт сбои. Несколько лет назад исследователи из (ФРГ) обнаружили, что особи порабощённого вида атакуют яйца и личинок, за которыми они должны следить. В новой статье, опубликованной в журнале , учёные доказывают, что такие «восстания рабов» не единичные лабораторные случаи, а совершенно обычная ситуация, с которой приходится сталкиваться муравьям-рабовладельцам.
Муравей-рабовладелец (слева) просит пищу у муравья-раба
Заглянув в несколько колоний Protomognathus americanus на территории трёх североамериканских штатов, исследователи выяснили, какая доля потомства муравьёв-рабовладельцев выживает. Количество выживших личинок колебалось от 27% до 58%, но даже верхняя цифра всё равно была ниже тех случаев, когда личинки воспитывались без участия рабов, то есть 85%. Причём на стадии яиц выживаемость была намного выше, достигая 95%. Однако на стадии личинок муравьи-рабы, очевидно, уже понимали, что им приходится заботиться о чужом потомстве. Вероятно, сигналом тут служат специфические феромоны личинок Protomognathus americanus, которые выдают в них чужаков. И рабы Temnothorax longispinosus либо просто перестают заботиться о личинках либо рвут их на части.
Сами «бунтовщики» никакой пользы от своего восстания не получают, зато так они ограничивают рост колоний муравьёв-рабовладельцев. А это значит, что захватнических рейдов по округе будет меньше. Муравьи-рабы как бы помогают другим колониям, которые ещё не имели дела с оккупантами. Эти свободные колонии могут быть в прямых родственных отношениях с порабощёнными особями, и это, по мнению учёных, способно влиять на эффективность борьбы. То есть там, где выживает минимум потомства P. americanus, бóльшая часть колоний T. longispinosus издавна находится в родстве друг с другом, и потому муравьи стараются нанести своим «господам» как можно больше вреда. Если же рабы восстают неохотно, то это, скорее всего, значит, что их родичей поблизости нет и особенно стараться нет смысла.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Зоологам впервые удалось запечатлеть на видео, как работает ловчая катапульта росянки: специальный чувствительный волосок в мгновение ока отправляет неосторожную добычу в самый центр пищеварительного листа растения.
Росянка D. glanduligera; указаны а) ловчие «щупальца», b) клейкие волоски и c) пойманная муха (фото авторов исследования)Хотя хищные растения и питаются живыми насекомыми, никто не ждёт, что или будут преследовать свою добычу или, например, стремительно нападать на неё из засады. Считается, что они просто ждут, когда насекомое влипнет в расставленную ловушку, чтобы потом предаться перевариванию добычи.
В целом всё так и есть — за одним исключением. Исследователи из (ФРГ) стали первыми, кому удалось снять на видео скоростную атаку австралийской росянки Drosera glanduligera. Как и у всех росянок, её листья покрыты крупными железистыми волосками, выделяющими слизь. Насекомое прилипает к этой слизи, а росянка, поняв, что кто-то попался, начинает смыкать края листа. Некоторые виды делают это относительно быстро — для растения.
Иначе поступает росянка Drosera glanduligera. У её листа по краям есть дополнительные волоски-щупальца, которые могут достигать почти двух сантиметров в длину. Волоски-щупальца лежат на земле, и, когда какое-нибудь насекомое их касается, они срабатывают, как катапульта, вбрасывая добычу в центр пищеварительного листа. Это, во-первых, расширяет «охотничью территорию» растения, а во-вторых, гарантирует, что добыча совершенно точно не выберется наружу: попав в самую гущу клейких волосков, даже очень сильное насекомое не имеет ни малейшего шанса освободиться.
Но главное, как пишут исследователи в , это скорость, с которой срабатывает «катапульта»: реакция растения на прикосновение насекомого занимает 75 мс. Для сравнения: чтобы моргнуть, мы тратим 350 мс.
У волоска-щупальца, который отправляет добычу по назначению, в основании есть особая петля, которая и придаёт ему подвижность, но какие именно силы при этом срабатывают, учёные пока не знают. Сам волосок, раз согнувшись, вернуться в исходное состояние уже не может. Впрочем, у росянки листья обновляются раз в несколько дней, так что, пообедав, растение вскоре обзаводится новыми ловчими катапультами.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Удивительно хрупкая кожа и феноменальные способности по ее регенерации у африканских иглистых мышей помогут биологам найти способы восстановления потерянной кожи и других частей тела человека без хирургического вмешательства, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.
Иглистая мышь Ashley W. SeifertНекоторые животные научились спасаться от хищников, отбрасывая хвосты, лапы, клешни или другие части тела, отсутствие которых не мешает жизнедеятельности организма. Так, ящерицы сбрасывают хвосты, некоторые виды осьминогов - щупальца, раки - клешни, а насекомые и пауки - конечности. Как правило, в большинстве случаев потерянные хвосты и конечности вырастают заново в результате регенерации.
Группа биологов под руководством Эшли Сейферта (Ashley Seifert) из университета штата Флорида в Гейнсвилле (США) обнаружила, что африканские иглистые мыши Acomys kempi и Acomys percivali умеют сбрасывать кожу при спасении от хищника и обладают уникальной способностью по ее регенерации.
Сейферт и его коллеги обратили свое внимание на этих грызунов по наводке кенийских охотников и любителей природы, которые неоднократно видели, как иглистые мыши спасались от хищников, оставляя в их пасти обрывки шкуры.
Биологи отправились в экспедицию в Кению и попытались поймать несколько диких особей Acomys kempi и Acomys percivali. Уже на этом этапе рассказы охотников подтвердились - при поимке мышей ученые нечаянно содрали больше половины кожи на их теле, попытавшись перенести зверьков из ловушки в транспортировочную клетку.
Оторванная кожа на спине иглистой мыши полностью восстановилась через месяц регенерации
Авторы статьи проанализировали свойства кожи Acomys kempi и Acomys percivali в лаборатории, измерив ее способность противостоять давлению и растяжению. Оказалось, что кожа иглистых мышей была чрезвычайно хрупкой - она в 20 раз хуже выдерживала растягивание, чем кожа обычных мышей (Mus musculus) и разрывалась в 77 раз легче. При этом на теле мышей не было зон с относительно низкой или высокой прочностью кожи - она чрезвычайно легко отрывалась в любой точке тела.
Высокая хрупкость кожи компенсируется удивительными способностями мышей по ее регенерации. По наблюдениям биологов, поврежденные участки тела зарастают новой кожей с полноценными волосяными луковицами и другими компонентами всего за месяц после травмы. В отличие от обычных мышей и других млекопитающих, новые полоски кожи практически не содержат шрамовой ткани и не отличаются по своим свойствам от нормальной кожи.
Для проверки этой способности своих подопечных ученые провели еще один опыт - они вырезали часть уха у мышей и проследили за его восстановлением. К удивлению биологов, все ткани уха, кроме мускулов, успешно восстановились. По их словам, клеточные процессы, которые происходили при восстановлении уха, очень похожи на процесс регенерации конечностей у саламандр.
Как отмечают исследователи, пример Acomys kempi и Acomys percivali показывает, что полноценная регенерация кожи и, вероятно, других тканей тела возможна. В своих следующих работах биологи планируют изучить клеточные процессы, управляющие восстановлением кожи и волосяных луковиц. Эти сведения могут помочь ученым найти способы естественного восстановления кожи и других частей тела, не прибегая к трансплантации и хирургическим операциям.
Источник: РИА Новости
Птенцы запоминают облик матери или заменяющего ее человека в первые часы после рождения благодаря гормону Т-3, который включает особую группу нейронов в мозге новорожденной птицы, отвечающую за работу "синдрома утенка", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Фото: Koichi J. Homma"Синдром утенка", или импринтинг на языке психологии, представляет собой особую форму обучения, в ходе которого птенец запоминает на всю жизнь фигуру матери или других критических важных для его выживания живых существ или предметов. Как правило, импринтинг происходит в строго определенный момент жизни птенца и его включение не требует внешнего подкрепления в виде пищи или других стимулов. В результате, мать птенцу иногда может заменить человек или даже приглянувшийся ему неодушевленный предмет.
Группа биологов под руководством Койчи Хомма (Koichi Homma) из университета Тейкио в Токио (Япония) обнаружила гормональный механизм, управляющий "синдромом утенка", изучая клеточные процессы в нейронах в промежуточном медиальном мезопаллиуме, центре родительской памяти цыплят (Gallus gallus domestica).
Хомма и его коллеги приобрели нескольких новорожденных цыплят, дождались начала процесса импринтинга на второй день жизни птенцов, усыпили и препарировали их мозг. Биологи проанализировали содержимое отдельных нейронов, кровеносных сосудов и других тканей мозга и выделили 18 генов, включившихся в нервных клетках птиц в момент развития "синдрома утенка".
Больше всего ученых заинтересовал ген Dio2, содержащий в себе "инструкции" по сборке молекул одноименного фермента. Это вещество превращает прогормон тироксин, синтезируемый в щитовидной железе, в активированные молекулы гормона трийодтиронина (Т-3). Это вещество стимулирует рост нервных клеток и его недостаток в мозге младенцев приводит к серьезнейшим проблемам в развитии умственных способностей.
Интерес биологов к этому гену и гормону объясняется тем, что Dio2 был наиболее активен в нервных клетках мезопаллиума, где и формируется память о матери цыпленка. Исследователи предположили, что этот ген и гормон Т-3 могут играть ключевую роль в реализации импринтинга.
Они проверили эту гипотезу, попытавшись заблокировать процесс формирования "синдрома утенка" при помощи концентрированной дозы веществ, блокировавших работу фермента Dio2. Эксперимент подтвердил предположение ученых - цыплята так и не запомнили образ матери в лице кубика LEGO до прекращения инъекций ингибиторов.
Убедившись в справедливости своих теорий, ученые проверили, как повлияют инъекции гормона Т-3 на время и скорость развития "синдрома утенка". Оказалось, что искусственно синтезированный гормон позволяет активировать механизмы, управляющие развитием импринтинга, даже на четвертый или шестой день жизни птенца. Более того, инъекция Т-3 заставляла цыплят с уже сформировавшимся "синдромом утенка" запомнить еще один предмет - кубик другого цвета.
Таким образом, Хомма и его коллеги смогли найти ключевой компонент импринтинга - ген Dio2 и связанный с ним гормон Т-3, управляющие процессом формирования и закрепления памяти о матери в мозге птенца. Биологи планируют изучить аналогичные процессы в мозге других птиц для понимания того, насколько универсален этот механизм обретения памяти.
Источник: РИАНОВОСТИ
17-12-2015 Просмотров:7090 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Палеоботаники впервые изучили внутреннее строение семян древнейших цветковых растений. Полученные результаты доказывают, что на заре эволюции цветковые были низкорослыми травами, которым приходилось ютиться на неблагоприятных участках земли с резко меняющимися...
28-10-2021 Просмотров:2029 Новости Эволюции Антоненко Андрей
При изучении янтаря возрастом 129 миллионов лет ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) сделали открытие, которое, по их словам, поможет уточнить хронологию эволюции жизни на Земле. Открытие удалось сделать благодаря прекрасной...
15-12-2015 Просмотров:7146 Новости Геологии Антоненко Андрей
Ученые нашли причину резкого похолодания в середине юрского периода. Оказалось, что его вызвал подъем морского дна, из-за которого прекратился приток теплой воды в Северное полушарие с экватора. Об этом говорится в...
28-01-2013 Просмотров:15199 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Американский суслик — зверь в некотором роде уникальный: во время зимней спячки температура его тела может опускаться до –4 ˚C, что является рекордом среди млекопитающих, засыпающих на зиму. Причём исследователи...
30-07-2015 Просмотров:7271 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Окаменелости экзотических животных, пролежавшие в земле 6 миллионов лет, обнаружены на территории Кочкора в Нарынской области Киргизии, сообщила американская исследовательница Уин Маклафлин. Она отметила, что исследования проводились под руководством директора Института сейсмологии, доктора геолого-минералогических наук...
Международная группа микробиологов нашла в образцах обычной грунтовой воды сразу несколько штаммов бактерий, чьи размеры оказались в несколько раз меньше, чем общепринятый минимальный предел для жизни, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. Фотография самой маленькой…
Новые виды могут появиться благодаря географическим и экологическим барьерам, которые разделяют прежде единую популяцию. Особи из одной части популяции не могут пересечь, к примеру, реку, чтобы смешать свои гены с…
Больше – действительно значит лучше. Во всяком случае, так было в докембрийские времена, когда первые многоклеточные организмы вступили в жестокую борьбу за существование с прежними властителями Земли – плотными бактериальными…
Палеонтологи выяснили, что уже во времена динозавров насекомые активно использовали для маскировки растительный мусор и прочие посторонние предметы. Об этом свидетельствуют находки, сделанные в меловых янтарях. Результаты исследования, проведенного китайскими учеными…
В России обнаружен новый вид морского ящера с пятью пальцами на лапах, жившего более 65 млн лет назад (верхнемеловой период) на территории Оренбургской области. Ранее описанные виды подобных ящеров в…
Ученые выяснили, как хищным клопам удается незаметно подкрадываться к паукам. Оказалось, что они аккуратно придерживают концы порванных ими паутинок, чтобы паук не почувствовал вибрации. К такому выводу пришел австралийский биолог Фернандо…
Океанические впадины играют решающую роль в формировании климата. К такому выводу пришли ученые после анализа данных, полученных с глубоководного батискафа, исследовавшего Марианскую впадину — самое недоступное место на планете. Спуск…
Комитет экспертов Всемирной метеорологической организации (ВМО) утвердил два мировых рекорда для электрических искровых разрядов в атмосфере: самая большая по длине молния - более 300 км - была зафиксирована в 2007…
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…
Вверх