Разные участки коры головного мозга активизируются у двух обезьян, выполняющих одно и то же задание, но имеющих разные характеры.
Американские ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе проследили активность мозговой коры двух обезьян, игравших в несложную компьютерную игру. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Чтобы выяснить, как сознательные движения рук обезьян связаны с работой их мозга, ученые вживили в мозговую кору двух макак-резусов несколько сотен электродов и научили животных с помощью джойстика выполнять простое задание на экране компьютера. Суть задания заключалась в том, чтобы подвести курсор в форме шарика к другому шарику на экране. В случае успешного выполнения задания обезьянам давали кусочки сладостей.
Во время прохождения задания на экране последовательно появлялись препятствия в форме буквы «П», мимо которых обезьяны должны были обводить курсор. Ученые записали активность нейронов мозга обеих обезьян, однако,вопреки своим ожиданиям, не смогли свести ее к общему алгоритму. «Мы объединили результаты экспериментов и оказалось, что данные по двум обезьянам противоречат друг другу», -- пояснил Томас Пирс, один из авторов статьи.
Когда ученые внимательно проанализировали, как обезьяны выполняют задания, выяснилось, что они делают это в разной манере. Одна из обезьян сразу же начинала двигать курсором и обходила препятствия по мере их поступления. Другая же, более неторопливая обезьяна, дожидалась, пока все препятствия появятся на экране, и только потом начинала двигать курсор к цели. Такая тактика позволяла этой обезьяне рассчитывать оптимальный маршрут, что вдвое сокращало время выполнения задания.
По мнению авторов статьи, их открытие говорит о том, что различия в характере обезьян могут также сказываться и на активности их мозга.
Источник: infox.ru
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
19-12-2015 Просмотров:17641 Заповедники России Антоненко Андрей
Кратко о "Алтайском государственном заповеднике" Растительный мир “Алтайского государственного заповедника” Животный мир “Алтайского государственного заповедника” География “Алтайского государственного заповедника” Климат “Алтайского государственного заповедника” Геология “Алтайского государственного заповедника” Рельеф “Алтайского государственного заповедника” Гидрология “Алтайского государственного заповедника” Почвы “Алтайского государственного...
05-03-2015 Просмотров:9423 Экспедиции Антоненко Андрей
В этот раз мы переместимся к границе Казахстана с Узбекистаном и Киргизией, где среди гор, расположено два интересных природных парка. Аксу-Жабаглинский заповедникНаше путешествие начнется с находящегося на юге Казахстана Аксу-Жабаглинского заповедника.
25-08-2015 Просмотров:7128 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Энтомологи впервые установили, что муравьи, подобно людям, начинают прием лекарств в случае болезни. Этот феномен наблюдается, когда муравьев заражает грибок. Об этом говорится в статье финских ученых из университета Хельсинки, опубликованной в журнале...
24-01-2018 Просмотров:3874 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Китайские палеонтологи совместно с коллегами из Австрии и Канады впервые в истории обнаружили сохранившиеся в янтаре останки древнего морского существа - остракода, возраст которого составляет 100 млн лет. Об этом...
19-04-2013 Просмотров:11025 Новости Генетики Антоненко Андрей
Древнейшая из ныне живущих рыб раскрыла свои генетические секреты: исследователи из Института Броада (США) сообщают в журнале Nature, что им удалось расшифровать геном латимерии. Чучело латимерии в Венском музее естествознания (фото...
Ягоды африканского растения Pollia condensata приобретают яркую переливающуюся расцветку благодаря оптическому эффекту, создаваемому слоями целлюлозы в стенках клеток. Ягоды P. condensata (здесь и ниже фото авторов исследования)Pollia condensata привлекает птиц переливающимся…
Малый огненный муравей (он же Electric ant, он же Wasmannia auropunctata) — один из самых распространённых видов, некогда живший только в Центральной и Южной Америке, а сейчас находящийся в фазе…
Палеонтологи обнаружили в Австралии отложения древних морских осадочных пород, которые содержат в себе включения, похожие на так называемые тилакоиды, фотосинтезирующие структуры в клетках цианобактерий. Их открытие указывает на то, что…
Американские палеонтологи раскопали в штате Юта братскую могилу ютарапторов, погибших при нападении на растительноядного динозавра. В природную ловушку попали не меньше десятка древних ящеров. Стая юраптаров Utahraptor напавшая на свою жертву Скалу,…
Микробиологи из института имени Карла Вёзе в Калифорнии обнаружили, что некоторые архебактерии впадают в спячку при контакте с вирусом. Подробности этого механизма были опубликованы в журнале mBio. АрхеиАрхебактерии Sulfolobus islandicus, как оказалось, чутко реагируют на…
Американские ученые обнаружили первую в мире теплокровную рыбу, сообщает авторитетный научный журнал Science. Красноперый опах (Lampris guttatus)Как выяснили ученые, глубоководная рыба красноперый опах (Lampris guttatus) рода опах, называемая также лунной рыбой (Moonfish), имеет…
В нашем ухе — как, впрочем, в ухе любого млекопитающего — можно выделить три части: барабанную перепонку, систему слуховых косточек и улитку внутреннего уха с чувствительными клетками. Звуковые колебания передаются…
Считалось, что сильные ураганы лишь останавливают рост аэродинамической шероховатости океана (сопротивления ветру), однако новое исследование уточняет: на самом деле при очень высокой скорости ветра брызги и пена создают своего рода…
Одно из самых крупных в Европе местонахождений яиц динозавров обнаружили испанские палеонтологи на северо-востоке Пиренейского полуострова, в горных породах мелового возраста. Как показали исследования, там гнездились не меньше четырех разных…