Британские генетики сообщили о завершении масштабного исследования по изучению вирусного разнообразия кишечного микробиома человека. Результатом работы стала идентификация около 140 тысяч видов вирусов, обитающих в кишечнике, более половины из которых никогда ранее не наблюдали. Статья опубликована в журнале Cell.
Кластер бактериофагиЧеловеческий кишечник представляет собой невероятно разнообразную биологическую среду. Помимо бактерий, там обитают десятки тысяч вирусов, называемых бактериофагами, которые могут инфицировать бактерии. Известно, что дисбаланс в микробиоме кишечника часто приводит к развитию воспалительных заболеваний кишечника, аллергии и ожирения, но относительно мало известно о том, как влияют на здоровье человека бактериофаги.
Исследование, проведенное Институтом Сенгера и Европейским институтом биоинформатики (EMBL-EBI), включало анализ более 28 тысяч образцов кишечного микробиома, собранных у людей в разных частях мира.
Используя метод метагеномики — секвенирования ДНК смешанного сообщества организмов, авторы идентифицировали и каталогизировали 142 809 видов вирусов, более половины из которых никогда ранее не встречали. Количество и разнообразие вирусов поразило исследователей.
"Важно помнить, что не все вирусы вредны. Они представляют собой неотъемлемый компонент экосистемы кишечника, — приводятся в пресс-релизе Института Сенгера слова одного из авторов исследования доктора Александра Алмейда (Alexandre Almeida). — Удивительно видеть, как много неизвестных видов обитает в нашем кишечнике, и интересно выяснить связь между ними и здоровьем человека".
Авторы отмечают, что большинство выявленных вирусов не опасны для человека, так как имеют ДНК в качестве своего генетического материала и отличаются от опасных РНК-вирусов, таких как SARS-CoV-2 или вирус Зика. Как доказательство — все образцы были получены от здоровых людей, не имеющих каких-либо конкретных заболеваний.
Среди десятков тысяч выявленных вирусов была идентифицирована новая клада — группа вирусов, у которых, как считается, есть общий предок, — которую авторы назвали губафагом. Это клада оказалась второй по распространенности в кишечнике человека после бактериофага crAssphage, обнаруженного в 2014 году.
Результаты исследования легли в основу базы данных кишечных фагов GPD, которая, по мнению ученых, станет бесценным ресурсом для тех, кто изучает бактериофаги и роль, которую они играют в регулировании здоровья человека.
"Исследования бактериофагов в настоящее время переживает возрождение. Этот высококачественный крупномасштабный каталог вирусов кишечника человека появился в нужное время, чтобы послужить фундаментом для будущих исследованиях вирома", — говорит руководитель исследования доктор Тревор Лоули (Trevor Lawley).
Авторы отмечают, что главной особенностью их работы было обеспечение высочайшего качества реконструированных вирусных геномов. Строгий контроль качества в сочетании с подходом машинного обучения впервые позволил получить полные вирусные геномы, которые, по мнению ученых, станут основой для разработки новых методов лечения с помощью противомикробных бактериофаговых препаратов.
Источник: РИА Новости
Результаты нового исследования немецких ученых предполагают, что исчезновение мамонтов и другой мегафауны Северной Америки в конце плейстоцена было связано с климатическими изменениями, а не с приходом на континент первых людей и истреблением ими крупных животных. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
В позднем плейстоцене Северная Америка была домом для многих крупных животных, таких как мамонты, мастодонты, гигантские ленивцы, огромные бобры и похожие на броненосцев глиптодоны. Но примерно 12 тысяч лет назад большинство представителей мегафауны исчезли.
В свое время была выдвинута гипотеза, что причиной вымирания стал приход в Северную Америку 14 тысяч лет назад современных людей, охотников на "крупную дичь". Сторонники этой гипотезы утверждали, что крупные животные, которые сами находились на вершине пищевой цепи, не были готовы к встрече с вооруженным, хорошо социализированным противником и служили легкой добычей.
Однако не все ученые согласны с этой идеей. Многие утверждают, что существует слишком мало археологических доказательств масштабной охоты, которая могла бы вызвать исчезновение всех крупных видов. В качестве альтернативной причины они предлагают климатические изменения.
Известно, что в конце плейстоцена, примерно 12 800 лет назад, после нескольких тысячелетий общего потепления, климат вдруг резко вернулся в ледниковую фазу, имеющую название поздний дриас. Это было последнее сильное похолодание на Земле.
Ученые из группы исследования экстремальных явлений Института химической экологии Макса Планка в Йене с помощью нового статистического подхода обнаружили убедительные доказательства того, что главной причиной исчезновения крупнейших млекопитающих Северной Америки в позднем дриасе было изменение климата, а не быстрое увеличение популяции людей и чрезмерная охота.
"Обычный подход заключался в том, чтобы попытаться определить время вымирания мегафауны и посмотреть, как оно соотносятся с прибытием человека в Америку или каким-либо климатическим событием, — приводятся в пресс-релизе института слова одного из авторов исследования Мэтью Стюарта (Mathew Stewart). — Однако вымирание — это процесс, а это означает, что он разворачивается в течение некоторого промежутка времени, и поэтому для понимания того, что стало причиной исчезновения мегафауны Северной Америки, очень важно понять, как колебалась численность популяций перед вымиранием. Без этого все, что мы видим можно считать простым совпадением".
Исследователи использовали новаторский метод оценки численности популяций доисторических групп охотников и вымерших животных, разработанный одним из авторов исследования Кристофером Карлтоном (Christopher Carleton). Этот метод, названный радиоуглеродным датированием событий (REC), основан на использовании радиоуглеродных данных как показателя прошлой численности популяций.
Суть его в том, что чем больше людей и животных присутствует в ландшафте, тем больше углерода остается после их исчезновения, что затем отражается в археологических и ископаемых записях. К тому же, в отличие от традиционных подходов, новый метод лучше учитывает неопределенность дат окаменелостей.
Результаты моделирования, основанные на методе REC, показали, что численность популяций крупных млекопитающих колебалась в ответ на резкие изменения климата: сначала увеличилась в период потепления, который начался около 14 700 лет назад, а затем сокращалась с наступлением 12 900 лет назад похолодания, что в конце концов привело к упадку.
Тем не менее, авторы не отрицают, что люди также могли быть причастны к исчезновению плейстоценовой мегафауны, но только косвенным образом, а не в качестве главного фактора, как это предполагают простые модели чрезмерной охоты.
Источник: РИА Новости
Ученые нашли доказательства существования гигантского червя-хищника, который буквально колонизировал морское дно двадцать миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Хотя морские черви существуют с раннего палеозоя, их тела, состоящие из мягких тканей, редко сохраняются в геологической летописи. Поэтому палеонтологи в основном изучают следы их ходов и норы и пытаются по ним восстановить облик самих животных.
Исследователи под руководством Людвига Левемарка (Ludvig Löwemark) из департамента наук о Земле Тайваньского национального университета впервые реконструировали целиком L-образную нору гигантского червя, общая длина которой составляет около двух метров, а диаметр — 2-3 сантиметра. Для этого они использовали 319 образцов, собранных в отложениях миоценового возраста на северо-востоке Тайваня, а также седиментологические и геохимические данные.
Новый вид морского червя-хищника, который обитал в этом регионе двадцать миллионов лет назад, ученые назвали Pennichnus formosae и отнесли к классу многощетинковых червей-полихетов, которые известны с начала кембрийского периода.
По мнению авторов, по своему внешнему виду и повадкам Pennichnus formosae был похож на современного боббитового червя Eunice aphroditois, который, как в засаде, прячется в таких же L-образных длинных узких норах на морском дне и выдвигается вверх, чтобы схватить добычу своими мощными челюстями. Некоторые виды полихетов используют для привлечения добычи свои, похожие на маленьких червячков, усики-антенны, торчащие из норы.
Длина взрослой особи эвницид достигает двух-трех метров, а диаметр составляет около двух сантиметров. Этот червь питается двустворчатыми моллюсками, а также охотится на проплывающих мимо рыб, быстрым движением захватывая их и утаскивая в нору, где затем поедает.
Ученые предполагают, что характерные перьевидные структуры обрушения, которые они наблюдали в норах пеннихнуса, это следы наносов, окружавших нору и обрушившихся во время отступления червя-хищника вместе со своей жертвой.
Детальный геохимический анализ выявил высокую концентрацию железа в верхней части норы. По мнению исследователей, червь, выделял слизь для укрепления стенок входа. А бактерии, которые питаются слизью морских беспозвоночных, как известно, создают вокруг себя среду, богатую железом.
Современные эвницидные полихеты широко распространены в тропических и умеренных частях Атлантического, Индийского и Тихого океанов, населяя мелководные и приливные зоны. Авторы считают, что в миоцене ту же нишу занимал Pennichnus formosae.
Источник: РИА Новости
Палеонтологи открыли "пропавшее звено" между древними биолюминесцентными насекомыми и современными светлячками — исключительно хорошо сохранившегося жука, заключенного в янтаре сто миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Светящиеся жуки — светляки, златки, фенгодиды и их сородичи, всего более 3500 описанных видов, — самые распространенные биолюминесцентные наземные животные. Они используют свет для отпугивания хищников, привлечения самок, а некоторые самки — и для того, чтобы подманить и съесть ничего не подозревающих самцов.
Большинство светящихся жуков попадают в гигантское надсемейство Elateroidea, насчитывающее около 24 тысяч известных видов. Еще тысячи видов ждут своего описания. Исторически, несмотря на видовое разнообразие, эволюция биолюминесценции у жуков до сих пор плохо изучена. Поэтому открытие китайскими, британскими и чешскими учеными хорошо сохранившегося светящегося жука мелового периода — это важное палеонтологическое событие.
"Многие светопродуцирующие жуки довольно маленькие и имеют мягкое тело, поэтому их палеонтологическая летопись скудна, — приводятся в пресс-релизе Бристольского университета слова одного из авторов исследования доктора Чэньян Цай (Chenyang Cai). — Однако это новое ископаемое, найденное в янтаре из северной Мьянмы, исключительно хорошо сохранилось, даже световой орган не поврежден".
По мнению авторов, наличие светового органа на брюшке самца насекомого, которому ученые дали имя Cretophengodes azari, говорит о том, что жуки были способны излучать свет уже 100 миллионов лет назад.
"Недавно обнаруженная окаменелость, сохраненная в янтаре с реалистичной точностью, представляет собой вымершего родственника светлячков из живых семейств Rhagophthalmidae и Phengodidae", — говорит Ян-Да Ли (Yan-Da Li) из Нанкинского института геологии и палеонтологии (NIGP) и Пекинского университета, также принимавший участие в исследовании.
"Elateroidea - одна из самых разнородных групп жуков, с которой энтомологам всегда было очень трудно иметь дело, особенно потому, что важные анатомические инновации развивались много раз независимо в несвязанных друг с другом группах. Открытие нового ископаемого семейства жуков-элатероидов имеет большое значение, потому что оно помогает пролить свет на эволюцию этих удивительных насекомых", — отмечает еще один соавтор статьи Эрик Тихелка (Erik Tihelka) из Школы наук о Земле.
Авторы предполагают, что светопродукция изначально развивалась у мягких и уязвимых личинок жука в качестве защитного механизма для отпугивания хищников.
"Ископаемые остатки показывают, что в меловом периоде светопродукция была взята на вооружение и взрослыми особями. При этом она стала выполнять и другие функции, такие как поиск партнеров", — объясняет Робин Кундрата, эксперт по элатероидным жукам из Университета Палацкого в Чехии.
Интересно то, что самцы и самки нового вида, скорее всего, сильно различались внешним видом и размерами, также как у современных краснокрылых жуков Platerodrilus, чьи бескрылые самки известны как "жуки-трилобиты".
Источник: РИА Новости
15-05-2011 Просмотров:10972 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые узнали, что ели предки современного человека, жившие в саваннах Восточной Африки 1,5 млн. лет назад. Эти древние приматы питались мягкой травой, а не ветками и орехами, как считалось раньше....
30-10-2011 Просмотров:13782 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Жиры, которые поступают в кровь хорошо пообедавшего питона, заставляют его сердце увеличиваться в размерах: внезапный избыток питательных веществ повышает уровень метаболизма и ускоряет кровообращение. Тигровый питон (фото Rushinroulette)Как и все змеи,...
12-02-2011 Просмотров:10647 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Rhizanthella gardneri — это милая, своеобразная, находящаяся под угрозой исчезновения орхидея, живущая всю жизнь в подполье. Она даже цветёт под землей, что делает её довольно уникальным растением. Увидеть эту орхидею —...
29-12-2010 Просмотров:10593 Новости Геологии Антоненко Андрей
Определён самый близкий к поверхности Земли магматический бассейн — крупный вулканический очаг на Гавайских островах, расположенный на глубине всего 3–4 км. Вулкан Килауэа (фото Photolibrary) Гавайцам, впрочем, беспокоиться не стоит: твёрдая...
25-11-2013 Просмотров:7899 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Гигантский плотоядный динозавр, один из трех крупнейших хищников Северной Америки, жил бок о бок с ранними тираннозаврами. На протяжении миллионов лет Siats meekerorum не позволял им забраться на вершину пищевой...
Первые ретровирусы, в том числе и "предки" вируса иммунодефицита человека, появились на Земле около 500 миллионов лет назад, примерно на 200-300 миллионов лет раньше, чем считали специалисты, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. "Мы…
Эксперимент показал, что антарктические лишайники способны нормально расти в условиях Марса. Они без проблем освоят трещины в марсианских породах. Лишайник Pleopsidium chlorophanumОб этом говорится в статье немецких ученых из Института планетных…
Палеонтологи обнаружили в Арктике крупную птицу, присутствие которой свидетельствует об аномальной жаре, установившейся в регионе во второй половине мелового периода. Tingmiatornis arcticaОб этом говорится в статье американских специалистов из Рочестерского университета,…
Недавно удалось провести одну из самых результативных съёмок спрайтов — уникальных молний, возникающих там, где их не должно быть, и демонстрирующих то, чего с молниями у поверхности быть не может. Эти…
В 1909 г. американский палеонтолог Чарлз Дулиттл Уолкотт сделал одно из "открытий века". В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он обнаружил небольшую линзу глинистого сланца с невероятным…
Редкая окаменелость, найденная китайскими палеонтологами в провинции Ганьсу, помогла раскрыть повадки древних больших кошек азиатского континента. Насколько можно судить по ископаемым остаткам, предки современных тигров использовали во время охоты те…
Оглавление 1. Общие сведения о животных 1.1. Разделение классификации животных 2. Появление и эволюция животных 2.1. Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария) 2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв 2.3. Животный мир ордовикского периода 2.4. Животный мир силурийского периода 2.5. Животный мир…
Губки возникли ещё до того, как у многоклеточных появилась мышечная ткань. Но они способны двигаться за счёт сокращений покровных, эпителиальных клеток. Учёные полагают, что эти клетки губок являются древнейшими предками…
Падение кометы, которому мы, по всей вероятности, обязаны окончательным вымиранием динозавров, имело и еще одно серьезное последствие – широкое распространение листопадных лесов. К такому выводу пришли палеонтологи, изучившие изменение состава…