Хотя змеи и ящерицы принадлежат к одному отряду чешуйчатых, они отличаются очевидным аспектом: у змей нет конечностей. Ученые изучили генетические изменения, которые привели к этой разнице, и проанализировали деградацию глаз у некоторых подземных животных.
«Наша работа состояла из изучения геномов нескольких видов позвоночных, включая идентификацию геномных областей, которые изменились только у змей или подземных млекопитающих, оставаясь неизменными у других видов, которые не потеряли конечностей или не имеют нормальных глаз», — уточняет руководитель исследовательской группы Джулиана Гуссон Россито (Juliana Gusson Roscito). Само исследование сотрудников Института молекулярной клеточной биологии и генетики имени Макса Планка в Дрездене (Германия) опубликовано в журнале Nature Communications.
По мнению ученых, млекопитающие с деградировавшими зрительными системами, по-видимому, выделяют из геномов определенные гены — как правило те, которые связаны с образованием хрусталика и фоторецепторных клеток в глазах. Вероятнее всего, этот процесс был постепенным, и, в конце концов, эти гены полностью потеряли способность кодировать белки. Однако, по мнению Россито, этого не случилось со змеями, которые не потеряли гены, связанные с формированием конечностей.
«Чтобы быть более точным, наше исследование, которое секвенировало геном змеи, действительно обнаружило потерю одного гена, но только одного. Следовательно, подход, который мы выбрали, состоял в изучении не генов, а элементов, которые регулируют их экспрессию», — добавляет она.
Экспрессия гена — независимо от того, «активен» ген или нет — зависит от регуляторных элементов, которые находятся за пределами самого гена. Они в основном пропускают или блокируют информацию внутри гена, которая транскрибируется в РНК и затем переносится для генерации белка. Этот процесс контролируется цис-регуляторными элементами (cis-regulatory elements, CRE) — последовательностями нуклеотидов в ДНК, расположенными рядом с генами, которые они регулируют. Эти CRE могут значительно изменить функциональность генома с помощью генов, которые они блокируют или активируют.
«Регуляторный элемент может активировать или ингибировать экспрессию гена в определенной части организма, например в конечностях, в то время как другой регуляторный элемент может активировать или ингибировать экспрессию того же гена в другой части тела. Если ген потерян, он перестает экспрессироваться в обоих местах и часто может негативно влиять на формирование организма. Однако, если потерян только один из регуляторных элементов, выражение может исчезнуть в одной части, при этом сохранившись в другой», — объясняет Россито.
Тем не менее точно определить CRE довольно сложно. Все гены следуют определенной структурной схеме, имея пары оснований на каждом конце гена, поэтому их легко разграничить. CRE должны быть определены косвенно, обычно путем сравнения последовательностей ДНК из разных видов. Именно это и сделала команда ученых: они сравнили геномы змей с генами различных рептилий и позвоночных, у которых есть конечности. По словам специалистов, поскольку «геномных последовательностей для рептилий с хорошо развитыми конечностями мало», они самостоятельно и впервые секвенировали геном аргентинского черно-белого тегу (Salvator merianae).
Используя этот геном в качестве примера, команда рассмотрела геномы и нескольких других видов: двух змей (удава и питона), трех других пресмыкающихся, трех птиц, аллигатора, трех черепах, 14 млекопитающих и рыбы отряда целакантообразных (Coelacanthiformes). Имея пять тысяч возможных кандидатов в регуляторные элементы в ДНК этих видов, команда изучила геномы нескольких видов змей. Им удалось сузить поиск до набора CRE, мутация которых могла привести к исчезновению конечностей у этих пресмыкающихся.
Россито отмечает, что найденный CRE — лишь один из регуляторных элементов для одного из нескольких генов, которые контролируют формирование конечностей. В своей работе ученые значительно расширили этот набор, показав, что некоторые другие элементы, ответственные за регулирование многих генов, мутировали у змей.
Источник: PaleoNews
Исследователи из Университета Аделаиды обнаружили, что оливковые морские змеи (Aipysurus laevis) и два других вида Aipysurus отодвигают хвост от света. Этот маневр, вероятно, позволяет змеям спрятать свой хвост от акул и других хищников, сообщается на портале EurekAlert.
Оливковые морские змеи (Aipysurus laevis)Ученые проверили наличие чувствительных к свету хвостов у восьми видов морских змей, но обнаружили, что только три вида обладали способностью воспринимать свет. Они пришли к выводу, что уникальная способность, вероятно, возникла у предка шести близкородственных австралийских видов.
«Существует более 60 видов морских змей, так что это менее 10%, – комментирует ведущий автор исследования Дженни Кроу-Ридделл. – Мы не знаем, почему это редкое чувство развилось у нескольких видов Aipysurus».
Исследователи использовали секвенирование РНК, чтобы увидеть, какие гены активны в коже морских змей. Они обнаружили ген светочувствительного белка под названием меланопсин и еще несколько генов, которые участвуют в передачи информации об интенсивности света.
Меланопсин – светочувствительный пигмент, родственный родопсину. Именно он «оценивает» общий уровень освещенности в окружающей нас среде. Кроме того, этот механизм участвует в регуляции суточных ритмов, а лягушкам, например, еще и помогает изменить цвет кожи для «комуфляжа».
Источник: Научная Россия
Малые дальневосточные черепахи, живущие в реках России, Китая, Кореи и других стран Восточной Азии, оказались разделены на два вида, одному из которых угрожает полное вымирание. Описание нового вида рептилий было представлено в журнале ZooKeys.
"Нижняя половина панциря этих черепах покрыта необычными яркими пятнами. Эта черта, как и некоторые другие отличительные особенности их анатомии, стали поводом для того, чтобы признать их отдельным видом дальневосточных рептилий", — объясняет Уве Фриц (Uwe Fritz) из Музея естественной истории Зенкенберга в Дрездене (Германия).
Довольно крупные и необычные по виду "носатые" черепахи, получившие имя Pelodiscus sinensis, живут в пресноводных водоемах на Дальнем Востоке России, в Китае, Японии, Корее, Вьетнаме и еще некоторых странах. В последние годы их численность заметно сократилась из-за приверженцев китайской народной медицины и ценителей черепашьего мяса, хотя для этого черепах специально выращивают на фермах на Тайване и в Китае.
Некоторые подвиды этих рептилий, к примеру малая дальневосточная черепаха (Pelodiscus parviformis), недавно вошли в число видов, которым напрямую угрожает вымирание. При этом оказалось, что на самом деле они представляют собой два отдельных вида.
Это обнаружилось, когда Фриц и его коллеги заметили, что популяции черепах, обитающие на юге и севере Восточной Азии, заметно отличаются по облику.
Во время экспедиции во Вьетнам зоологи поймали несколько самок и самцов Pelodiscus parviformis и сравнили их с северными соседями, лучше знакомыми натуралистам. Выяснилось, что южные рептилии представляют собой близкородственный, но все же другой вид черепах. Он получил название Pelodiscus variegatus.
Позже ученые подтвердили эти выводы, расшифровав некоторые фрагменты ДНК. Их сравнение показало, что Pelodiscus variegatus действительно отличается от всех других малых дальневосточных черепах.
Это открытие, как отмечает Фриц, стало плохой новостью для экологов — немногочисленный и так уязвимый вид черепах оказался разбит на две еще меньших группы. В результате и Pelodiscus parviformis, и Pelodiscus variegatus попали в число критически уязвимых видов, которые могут исчезнуть в самое ближайшее время.
Поэтому ученые рекомендовали занести и ту, и другую черепаху в Международную Красную книгу и ввести жесточайшие меры по защите их от браконьеров и других проблем, способных резко сократить численность популяций.
Группа исследователей во главе с доктором Эриком Кордесом из Университета Темпл (США) обнаружила четыре новых вида глубоководных кораллов и шесть видов других животных, которые ранее не были известны науке. Сообщение об этом появилось на сайте фонда «Институт океана Шмидта» (США).
На фото изображены рыбы семейства волосохвостые.Открытие было сделано во время экспедиции вдоль континентальной окраины Центральной Америки, посвященной поиску подводных гор и источников природного газа. Подводные горы, простирающиеся от материка до национального парка Норт-Килинг Кокосовых островов, обеспечивают важный коридор для животных, населяющих этот район.
Всего ученым удалось обследовать семь подводных гор в этом районе. Результаты исследования, включая описание новых коралловых сообществ, помогут создать новый охраняемый район вокруг подводных гор: появятся гарантии, что это место не пострадает от рыболовства или добычи полезных ископаемых.
«Исследование поддержит усилия Коста-Рики по сохранению важных мест обитания [морских животных], предоставляя базовые данные о невероятных видах и экосистемах, обитающих в более глубоких районах, которые не всегда привлекают внимание, которого они заслуживают, – подчеркнула соучредитель Института океана Шмидта Венди Шмидт. – Одна из самых важных вещей, которые мы можем сделать сейчас, – понять, как работают эти сообщества. После, если в будущем произойдут изменения, мы сможем измерить влияние человека на глубоководные сообщества».
Даже в глубоких водах хрупкие экосистемы находятся в опасности. Так, во время одного из 19 погружений с дистанционным управлением ученые обнаружили мусор на глубине 3600 метров. Есть и другие угрозы: рыболовство и энергетика, которые переходят в более глубокие воды, а также постоянный риск изменения климата.
Источник: Научная Россия
03-03-2016 Просмотров:6816 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Стрекоза вида Pantala flavescens оказалась наиболее крепким и выносливым среди летающих животных планеты. Ученые выяснили, что эти насекомые способны пересекать океаны, пролетая тысячи километров над водой. Свое исследование они представили...
14-11-2016 Просмотров:6430 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Палеонтологи, биологи, генетики, археологи, антропологи из 25 различных институтов с трех континентов собрались в университете Ливерпуля, чтобы подвести промежуточные итоги проекта, посвященного изучению одомашнивания собак. Об этом рассказал участник проекта...
08-09-2016 Просмотров:6125 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи откопали на территории Бельгии скопление молоди панцирных рыб возрастом 370 млн лет. Оно представляет собой один из древнейших «детских садов» в истории позвоночных животных. Панцирные рыбыОписание находки, подготовленное французскими и...
25-01-2013 Просмотров:10591 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Плотоядные динозавры были более многочисленными, чем считалось. Так утверждают исследователи, которые одним махом утроили число известных видов данного типа. Микрораптора считают потомком таких маленьких плотоядных динозавриков. (Реконструкция David Krentz.)Всего неделю назад...
11-01-2013 Просмотров:11946 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Самцам и самкам осы Ooencyrtus kuvanae, паразитирующей на яйцах непарного шелкопряда, найти друг друга легко. Непарный шелкопряд делает кладки, и оса-мать может заразить сразу много находящихся рядом яиц. Вылупившееся более...
Человек бессознательно подражает тому, кто находится рядом; самый известный пример — когда вы начинаете идти в ногу с кем-то (или аплодировать в том же ритме, что и ваши соседи). Это…
Микробиологи научились снимать бактерий с высоким разрешением, не убивая их при этом. Методика поможет изучать работу бактериальных клеток в режиме реального времени. Об этом говорится в статье специалистов из Швеции, Германии…
Хотя современные организмы почти поголовно (кроме ряда вирусов) используют ДНК как носитель генетического кода, в давние-давние времена, как полагают исследователи, жизнь начиналась не с ДНК, а с РНК. Молекула рибозима —…
Почти у всех живых организмов, от бактерий до млекопитающих, есть биологические часы, синхронизирующие биохимию, физиологию и поведение с суточной сменой дня и ночи. Но не нужно большого труда, чтобы заметить,…
Эволюция традиционно понимается как перебор множества небольших изменений в организме и выбор самого подходящего к конкретным условиям среды. В любом живом существе постоянно происходят генетические мутации, которые могут приводить к…
Биолог из США неожиданно подтвердил натуралистическую байку 19 века о том, что электрические угри умеют выпрыгивать из воды и убивать сухопутных животных и крупных водных хищников электрошоком, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. Прыжки угря из водыЗнаменитый немецкий…
Учёные из Австралии и Германии нашли в древних австралийских строматолитах цианобактерии, содержащие новый вид хлорофилла. Открытию, как и полагается, тут же придумали применение: улучшение КПД солнечных батарей. За последние 60 лет…
Пополнение хранилища произошло в понедельник и приурочено к его 10-летнему юбилею. Среди поступивших образцов есть необычные культуры, например, эстонский луковый картофель и ячмень, используемый для варки ирландского пива. Также были…
Палеонтологи обнаружили один из древнейших видов скорпионов, который обладал приспособлениями для передвижения по суше или по мелководным участкам. Останки ракоскорпионаОписание находки, подготовленное канадскими специалистами из Королевского музея Онтарио, опубликовано в журнале Proceedings of…