Недавно ученые из Японии установили, что обман — это не всегда плохо. Особенно если речь идет о почвенных личинках жуков-носорогов. Им часто приходится обманывать своих непоседливых сородичей, имитируя вибрации, которые издают ползущие в земле кроты. Таким образом обманщики могут спокойно окуклиться и позже превратиться во взрослых насекомых.
Как мы знаем, животные достаточно часто обманывают как представителей других видов, так и своих сородичей. Причем в последнем случае обман не то, чтобы специально "поощряется" естественным отбором — в лучшем случае отношение к нему со стороны этого механизма эволюции нейтральное. Однако чаще "злостные обманщики" все-таки выбраковываются, поскольку их действия наносят урон прежде всего им самим.
Так, американские летучие мыши из семейства Desmodontinae, известные также как вампиры, которые делятся друг с другом добытой кровью, весьма негативно относятся к тем, кто выпрашивает пищу, но ничего не дает взамен. В конечном итоге обманщиков перестают кормить другие члены колонии и они умирают от голода (ибо эти зверьки не могут голодать более двух суток). Как видите, в этом случае отбор поддерживает "честное" поведение, причем достаточно жестко.
Куда более успешны особи различных насекомых, амфибий и птиц, которые выдают себя за доминантов, при этом не являясь таковыми. Некоторые мелкие самцы лягушек могут квакать "басом", создавая тем самым впечатление того, что они являются крупными и сильными, то есть "настоящими мачо". Иногда этот обман работает — самки, идущие на мощный зов, видят замухрышку, который его издает, но чаще всего решают, что от добра добра не ищут, и остаются. Но если обманщиком заинтересуется обитающий поблизости доминантный самец, то подражателю может не поздоровиться, и о соблазнении дам придется забыть на долгое время.
Итак, обманывать своих сородичей не особенно выгодно с эволюционной точки зрения. Тем не менее, иногда бывают случаи, когда сознательный обман ближнего своего может быть поддержан естественным отбором. Одну из таких ситуаций недавно описали японские биологи из Токийского университета и их коллеги из Института лесоведения в Цукубе. Они выяснили, что личинкам вильчатого жука-носорога Trypoxylus dichotomus (иначе Allomyrina dichotoma) именно сознательное введение в заблуждение своих сородичей позволяет сохранить жизнь.
Эти достаточно крупные (до семи сантиметров в длину) личинки живут в почве, образуя при этом достаточно крупные скопления (поскольку после вылупления из яиц они не расходятся далеко друг от друга). И хотя сами по себе они друг другу не особенно мешают, однако перед тем, как окуклиться, каждая личинка строит вокруг себя камеру из частиц почвы, склеивая их слизистым секретом особой железы.
Тем не менее, несмотря на кропотливую работу, стенки этой камеры все равно достаточно легко разрушаются. Причем разломать дом может соседняя личинка, которая еще не думает над тем, что ей пора превращаться во взрослое насекомое. Роя норку или добывая еду, она задевает стенку чужой камеры, и та рассыпается. Куколка в этом случае оказывается обречена на гибель — разрушение домика меняет температурный и влажностный режим, который при окукливании должен быть стабилен.
Очевидно, что в данном случае куколке нужно защищаться от непредумышленных, но смертельных действий своих сородичей. И вот жуки-носороги нашли весьма оригинальный, но действенный выход из подобной ситуации. Оказывается, окукливающиеся особи, спокойно лежа в своем убежище, ударяют переднеспинкой по стенке камеры. Как выяснили зоологи, эти вибрирующие сигналы напоминают сотрясения почвы, которое производят ползущие кроты — самые главные враги жуков-носорогов. Услышав серию таких "очень страшных" звуков, личинка-нарушитель замирает и на время вообще перестает двигаться — видимо, надеясь на то, что подслеповатый крот ее не заметит и не включит в меню своего ближайшего обеда.
Предыдущие исследования ученых из КНР и Японии показали, что данная реакция замирания является стандартной для личинок большинства видов жуков-носорогов. Получается, что куколки-обманщицы используют рефлекторный страх своих сородичей чтобы остановить их деструктивную деятельность и сохранить свою жизнь. Однако ученых на этот раз заинтересовало совсем другое — является ли эта реакция видоспецифичной? И они решили проверить это, поставив достаточно простой эксперимент.
Для опытов биологи использовали почвенных личинок трех видов жуков из других подсемейств того же семейства. Они проверяли их реакцию на обманную "кротовую" вибрацию куколки жука-носорога. Поскольку им проигрывался предварительно записанный сигнал, то можно было полностью исключить воздействие на поведение личинок каких-то посторонних факторов.
В результате выяснилось, что личинки всех трех видов жуков, принимавших участие в эксперименте, реагировали на данную вибрацию абсолютно так же, что и молодь жуков-носорогов. Услышав "страшные звуки", они замирали на 10-55 минут. Это может означать лишь то, что хитрые куколки жуков-носорогов в процессе эволюции приспособили под свои нужды знакомый всем почвенным обитателям сигнал, означающий опастность, и ответную на него реакцию. Следует заметить, что личинкам в дикой природе не следует продолжать движение, услышав подобную вибрацию, ибо кроты, хоть и плохо видят, но слышат перемещение любых почвенных насекомых очень хорошо. Поэтому если пренебрегать предупреждением, то до стадии куколки можно просто не дожить.
Как видите, в данном случае жукам-носорогам не пришлось изобретать ничего нового - они просто используют знакомый всем сигнал тревоги в нестандартной ситуации. Этот "обман" вполне мог появиться тогда, когда Trypoxylus dichotomus формировался как вид, поскольку он повышает выживаемость половозрелых особей и, следовательно, полезен для популяции. Не удивительно, что естественный отбор поддержал это новоприобретение, несмотря даже на то, что оно способствует сознательному вводу в заблуждение своих же сородичей.
Источник: pravda.ru
Исследователи впервые сравнили геномы сперматозоидов с геномами обычных, соматических клеток.
Специалисты из Стэнфордского университета (США) рассказывают в журнале Cell о том, что увидели, прочитав ДНК человеческого сперматозоида. Но даже далёкий от науки непременно заметит, что геном человека был секвенирован почти 10 лет назад. Чтобы понять, почему геном сперматозоида был удостоен статьи в Cell, вспомним следующее. У человека, как опять же всем хорошо известно, 23 пары хромосом. Но у наших половых клеток все хромосомы без пары, то есть у сперматозоида и яйцеклетки просто по 23 хромосомы.
При созревании половых клеток дочерним клеткам отходят гомологичные хромосомы, то есть хромосомы с одинаковыми генами, но разными аллелями этих генов. К примеру, обе хромосомы несут ген цвета глаз, но на одной из них будет аллель зелёного цвета, а на другой — карего. Однако, чтобы гомологичные хромосомы не оставались неизменными в веках, они претерпевают интенсивную рекомбинацию — обмен участками ДНК. Рекомбинация, расхождение хромосом по сперматозоидам и яйцеклеткам, и потом случайное соединение генетического материала в оплодотворённом яйце обеспечивают огромное разнообразие геномов и тем повышают шансы выживания вида в меняющихся условиях среды.
Из всего этого понятно, что сперматозоид должен весьма отличаться по геному от остальных клеток тела человека, поэтому тут возникает другой вопрос: почему ни у кого до сих пор не доходили руки сравнить их? В эксперименте участвовал 40-летний мужчина, у которого были здоровые дети и здоровые сперматозоиды. Исследователи секвенировали геном 91 сперматозоида и сравнили полученные последовательности с ДНК неполовых клеток подопытного. И обнаружили удивительное разнообразие в геномах сперматозоидов. В среднем, по словам учёных, рекомбинация ДНК для каждого сперматозоида происходила около 23 раз (тут надо учитывать, что места, где участки хромосом рекомбинантно обменивались, для каждой клетки могут быть свои, что они не жёстко прописаны). Но это, как подчёркивают авторы работы, в среднем. У некоторых же сперматозоидов уровень рекомбинации был намного выше.
Так же обстояло дело и с мутациями: например, два сперматозоида при созревании вообще потеряли по хромосоме. В среднем число замен единичных нуклеотидов было от 25 до 36 на клетку. Некоторые из этих мутаций были благоприятны, некоторые — наоборот. Причём настолько наоборот, что, добейся такой сперматозоид удачи с яйцеклеткой, эмбрион просто не выжил бы.
Всё это, заметим, на фоне отсутствия каких-то аномалий у детей и внешне вполне здоровой сперме. То есть уровень изменчивости при производстве половых клеток таков, что даже при идеально здоровой родословной у человека могут появиться дети с генетическими отклонениями. Полученные результаты заставляют по-новому отнестись к проблемам наследственных заболеваний, предрасположенности к раку, бесплодию и т. п.: столь высокий уровень изменчивости половых клеток придаёт этим неприятным вещам ещё больше непредсказуемости.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
На протяжении многих лет мощная атмосфера Титана, насыщенная метаном и азотом, не позволяла астрономам увидеть, что находится под ней. Самый большой спутник Сатурна выглядел в телескопе туманным оранжевым шаром.
В 2004 году зонд «Гюйгенс» отделился от космического аппарата «Кассини» и первым опустился на поверхность загадочного тела, предоставив учёным детальные изображения поверхности. Выяснилось, что Титан покрыт льдом, в котором реки жидкого метана прорезали глубокие долины.
Но мы увидели только настоящее спутника, а как быть с его прошлым? Исследователи из Массачусетского технологического института и Университета Теннесси (оба — США) обратили внимание на то, что в некоторых регионах реки виноваты в на удивление небольшой эрозии. Тому есть два возможных объяснения: либо эрозия на Титане протекает очень медленно, либо какие-то недавние явления уничтожили древние русла.
Эта загадка тесно связана с другой проблемой — почему на Титане так мало кратеров. По сравнению с большинством тел Солнечной системы Титан относительно гладок. Его возраст — примерно 4 млрд лет, но если судить по поверхности, то больше миллиарда не дашь.
На Земле тоже мало кратеров — из-за тектоники плит, извержений вулканов, ледников и рек. Быть может, на Титане имеют место аналогичные процессы: тектонические потрясения, ледяные извержения, отложение речного осадка.
Сказать точнее пока сложно, ведь снимки «Кассини» (как и любая аэрофотосъёмка, изображающая местность с высоты птичьего полёта) не дают сведений о высоте и глубине рельефа. К тому же они имеют более низкое разрешение, чем данные «Гюйгенса».
Именно поэтому исследователи сконцентрировались на степени распространения речных сетей. Они проанализировали доступные изображения, нанесли на карту 52 сети из четырёх регионов Титана и сравнили снимки с моделью эволюции речной сети, разработанной Тейлором Перроном из Массачусетского технологического института. Последняя описывает эволюцию рек с учётом таких переменных, как прочность подлежащего материала и скорость потока. По мере того как река размывает почву, камень или лёд, она превращается из длинной и тонкой нити в древовидную сеть притоков.
Выяснилось, что речные сети Титана в основном похожи на ранние стадии эволюции типичной земной реки: эрозия пока ещё невелика. Но есть и разветвлённые сети, что ещё больше запутывает специалистов.
На Земле и сейчас есть речные сети, образованные недавно, — например, на гавайском острове Кауаи, возникшем всего 6 млн лет назад, и в тех районах Северной Америки, которые ещё недавно были покрыты ледниками. Отсюда и мысль о том, что на Титане тоже происходят какие-то процессы, которые стирают следы древних рек.
Результаты исследования появятся в Journal of Geophysical Research — Planets.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Стволовые клетки крови существуют в двух состояниях — пассивного поддержания собственной численности и активного замещения погибших клеток крови. Учёные выяснили, что переключение между этими их состояниями осуществляется с помощью окружающих костных клеток.
Наши клетки обновляются благодаря стволовым клеткам: они не столь всемогущи, как эмбриональные, но восстановить повреждения органа или ткани вполне способны. Например, гематопоэтические стволовые клетки дают начало нескольким типам клеток кровяных, и без них было бы нельзя восстановиться после кровопотери. Кроме того, не следует забывать о том, что клетки стареют и умирают естественным образом, и в этом случае их тоже нужно постепенно заменять.
Но стволовые клетки должны как-то поддерживать и собственную популяцию, чтобы не израсходоваться целиком на дифференцированные, специализированные клетки. Исходя из этих соображений, была создана модель (получившая экспериментальное подтверждение на стволовых клетках крови), в которой существуют две популяции стволовых клеток. Одни тихо сидят на своём месте и делятся чрезвычайно редко, всего несколько раз в год: они просто поддерживают число стволовых клеток. И есть другие, активные стволовые клетки, быстро делящиеся и восполняющие запас клеток крови. Причём эти виды находятся в разных местах и в разном микроокружении. Активно делящиеся клетки живут в центральной части костного мозга в компании с эндотелиальными и соединительнотканными периваскулярными клетками. Спящие стволовые клетки можно найти в трабекулярных отделах, которые располагаются в концах костей.
Как происходит распределение клеток между этими популяциями? Как стволовая клетка понимает, что она должна сидеть и поддерживать линию стволовых клеток или же устремиться заполнять потерю дифференцированных? Исследователи из Института медицинских исследований Стауэрса (США) смогли увидеть, как и от кого стволовая клетка получает инструкции о своём будущем. Ключевыми тут оказались два белка — Flamingo (Fmi) и Frizzled 8 (Fz8). Первый отвечает за прикрепление клетки к поверхности, второй — мембранный рецептор. И тот и другой входят в разветвлённый сигнальный путь Wnt, с помощью которого регулируется деятельность стволовых клеток кишечника и волосяных сумок.
Оказалось, что непосредственными инструкторами стволовых клеток крови являются остеобласты, молодые костные клетки. В статье, опубликованной в журнале Cell, исследователи описывают, как проходит диалог между двумя типами клеток. Белки Fmi и Fz8 группируются в месте контакта остеобласта и стволовой клетки крови. В результате активируется тот вариант сигнального пути Wnt, который действует на клетки успокаивающе. Мыши, у которых отключали белки Fmi и Fz8, лишались запаса дремлющих столовых клеток, а у их напарников, которые должны были восстанавливать клетки крови, активность подавлялась на 70%.
При стрессе, при уменьшении активно делящихся клеток, наоборот, активизировалась та ветка сигнального пути, которая «будоражит» клетки, и гематопоэтические клетки запаса просыпались и восполняли число тех, кто должен был следить за балансом дифференцированных клеток крови.
Итак, учёным удалось установить, что определяющую роль в судьбе стволовой клетки играет её окружение и инструкции предаются комбинацией двух поверхностных белков. Когда всё нормально, костные клетки успокаивают стволовые клетки крови, и те продолжают спать и во сне поддерживать собственную линию. Ну и, разумеется, есть надежда, что эти данные можно будет реализовать на практике: если научиться переключать сигнальный путь со спящего сценария на активный, можно будет быстро восполнять число клеток крови в случае кровопотери или иммунного расстройства.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
05-03-2019 Просмотров:2660 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Длительные эксперименты с разноцветными голубями и вшами помогли ученым доказать, что теория Дарвина правильно описывает то, как возникают новые виды, приспосабливаясь к разным экологическим нишам и условиям обитания. Их выводы...
22-05-2011 Просмотров:12146 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Недавно ученые обнаружили, что среди ящериц существуют такие, которые строят настоящие фамильные замки. Эти талантливые архитекторы обитают в пустынях Австралии и называются австралийскими роющими сцинками. Их сооружения весьма внушительны и...
17-12-2020 Просмотров:2180 Новости Геологии Антоненко Андрей
Ученые впервые построили тектоническую модель, которая объясняет образование множества вулканов на восточном побережье Австралии. Оказалось, что вулканизм связан с пододвигающейся под Австралийский континент океанической плитой. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Гора Веллингтон....
29-01-2015 Просмотров:7855 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Международная группа ученых описала сразу четыре вида ископаемых змей, самая древняя из которых жила за 70 млн лет до уже известных науке. Особенности строения этих существ заставили палеонтологов пересмотреть свои...
20-03-2015 Просмотров:8036 Новости Микологии Антоненко Андрей
Фунгологи проследили за жизнью одного вида светящихся грибов в лесах Бразилии и пришли к выводу, что они сияют по ночам не просто так, а ради привлечения внимания насекомых, помогающих им распространять споры, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Цветы...
Авторы сенсационной статьи, подтверждающей, что возможна жизнь с ДНК на мышьяке вместо фосфора, поделились подробностями своей работы, чтобы отбиться от вала критики. И призвали коллег повторить их необычные результаты. Бактерия…
Хотя долго обсуждалось, мог ли археоптерикс летать или же представлял собой одну из ступенек на пути к полёту, никому не приходило в голову, что эта протоптица в действительности потеряла способность…
Некоторые попугаи, например, очковый воробьиный попугайчик, используют разные приветственные сигналы, чтобы обратиться к конкретному члену стаи. Но если сама стая не есть нечто постоянное, если из неё постоянно уходят одни…
Более миллиарда лет прошло от появления одноклеточных до "изобретения" ядра клетки и рождения ряда других новшеств. Только тогда открылась дорога к первым многоклеточным существам, давшим начало трём царствам животных, растений…
В сентябре этого года на установленные камеры-ловушки, во Вьетнами было сфотографировано одно из самых редких животных - саола. Фото саолы в неволе"Когда наша команда впервые взглянул на фотографии, мы не могли…
Биологи выяснили, как могли хватать добычу на суше предки четвероногих организмов, когда они только покинули водную стихию. Реконструировать повадки первых сухопутных позвоночных помогли наблюдения за илистыми прыгунами. Илистый прыгунОб этом говорится…
Учёные из Великобритании разглядели останки органических веществ, законсервированные в теле древнего существа в течение 50 миллионов лет. Заднюю часть неизвестной зверушки откопали в формации Грин-Ривер (Green River Formation) в штате Юта.…
Инфракласс (лат. infraclassis) - систематическая группа, занимающая промежуточное положение между подклассом и отрядом. В некоторых случаях соответствует надотряду, в других несколько выше его по значению. Термин, используемый редко и необязательный. Источник:…
Окисление океана стало одним из главных факторов Большого вымирания, случившегося на границе Пермского и Триасового геологических периодов, 252 млн лет назад. К таким выводам пришли ученые из Эдинбургского университета (Шотландия)…