Палеонтологи сделали знаковое открытие: они нашли прекрасно сохранившиеся эмбрионы, возраст которых превышает 500 миллионов лет.

Миниатюрные окаменелости были обнаружены в формации Куаньчуаньпу в Китае. Они относятся к раннему кембрийскому периоду. Находка предоставляет ценную информацию о начальных этапах эволюции животных группы экдизозоев, в которую входят современные насекомые, пауки и ракообразные. Результаты исследования опубликованы в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (PPP).

Эмбрионы принадлежат двум новым видам, получившим названия Saccus xixiangensis и Saccus necopinus. Эти организмы имеют мешковидное тело и склериты на экзоскелете, что позволило ученым правильно их идентифицировать. На данном уровне развития у них отсутствуют ротовое отверстие и анус, однако тела уже демонстрируют двустороннюю симметрию, которая напоминает человеческую.

Удивительное состояние находок объясняется минерализацией: мягкие ткани эмбрионов заменились кальций-фосфатом, что сделало возможным их трехмерное исследование. Исследователи предполагают, что эти организмы могут быть предками Saccorhytus coronarius — древнего существа с огромным ртом и отсутствием ануса, найденного в той же местности.

По мнению ученых, данное открытие помогает разобраться в процессе эволюции ранних животных и в том, как сложились современные экдизозои. Эти окаменелости могут стать ключом к пониманию первых шагов эволюции сложных организмов.

Пол Райли (Paul Riley) из Оксфордского университета (Великобритания) и его коллеги установили, что сердечная мышца начинает сокращаться в эмбрионах мышей между седьмым и восьмым днями после зачатия, что эквивалентно шестнадцатому дню у человека. О результатах исследования рассказывает вебсайт Оксфордского университета.

Сердце — первый орган, который начинает функционировать в эмбрионах человека, животных и птиц. Ранее считалось, что первые сердечные импульсы проявляются в эмбрионе человека между 21 и 22 днями после зачатия. Но ученые нашли доказательства того, что этот значимый момент в жизни на самом деле происходит раньше — еще примитивная сердечная мышца начинает сокращаться между седьмым и восьмым днем после зачатия у мышей, что составляет шестнадцатому дню в человеческом эмбрионе.

Исследователи использовали флуоресцентные маркеры с молекулами кальция. Они ввели их внутрь эмбрионов мыши, что позволило им точно зафиксировать момент, когда активизируются кальциевые каналы в клетках сердечной мышцы, производя первые сокращения.

«Мы пытаемся лучше понять, как развивается сердце. В конечном итоге это может привести совершенствованию методов предсказания пороков сердца, которые развиваются в утробе матери до рождения и проявляются во взрослом состоянии. Теперь мы на один шаг ближе к возможности предотвращения сердечных заболеваний, возникающих во время беременности», — сказал Пол Райли.

Ученые говорят, что они не собираются применять флуоресцентные маркеры с молекулами кальция для исследования эмбрионов человека в ближайшее время. Использование эмбрионов мыши в подобных исследованиях — довольно распространенная практика. Однако они говорят об условности экстраполяции сведений, полученных на мышах, к человеку.

Источник: Научная Россия

Палеонтологи нашли в Китае окаменелости, которые являются древнейшими эмбрионами многоклеточных существ. Ученые разглядели у них зачатки органов бесполого размножения.

Эмбрион MegasphaeraОписание находки, сделанной китайскими палеонтологами из Нанкинского института геологии и палеонтологии, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.

Специалистам было давно известно о странных окаменелостях Megasphaera, которых находят в отложениях эдиакарской эпохи в южном Китае. Они представляют собой округлые образования диаметром несколько миллиметров, похожие на пчелиные соты. До настоящего времени считалось, что Megasphaera - не что иное, как окаменевшие группы бактерии или же колонии водорослей наподобие вольвокса.

Однако авторы статьи показали, что в действительности эти образования являются эмбрионами настоящих многоклеточных существ. Они собрали новый материал, позволивший им проследить развитие Megasphaera от одноклеточной стадии до зародыша с дифференцированными клетками.

Выяснилось, что на последних этапах развития у Megasphaera появляются компактные органы, которые исследователи назвали матрешками. В их состав входят мелкие клетки, существенно уступающие по размерам клеткам остального тела. Однако важнее всего то, что они являются продуктами другого типа клеточных делений.

Обычные клетки Megasphaera по мере увеличения их числа уменьшаются в объеме, то есть они делятся, но не растут. А вот размер клеток в матрешках одинаков и не зависит от их количества. Это значит, что во время клеточных делений они успевают немножко подрасти. Данная особенность никогда не наблюдалась в колониях водорослей и бактерий, из чего ученые заключили, что Megasphaera - это многоклеточные, а матрешки следует интерпретировать как зачатки органов размножения.

Напомним, что в эдиакарскую эпоху на Земле существовали многоклеточные существа, которых нельзя отнести ни к одному современному типу животных. Недавно палеонтологи создали их 3D-реконструкцию.

Источник: infox.ru

В 2001 году палеонтологам удалось найти в Аргентине в яйце крошечный череп зауропода, но восстановить скелет полностью было не из чего. Та находка не идёт ни в какое сравнение с нынешним абсолютно полным эмбрионом.

Все 110 млн лет малыш пролежал внутри надёжно защитившего его яйца.

Плечевая кость динозавра длиной всего 18 мм (изображение Gondwana Research) Само яйцо было найдено в конце 1960-х советской экспедицией вблизи пустыни Гоби в Монголии. Несколько десятков лет им никто не интересовался, пока оно не попало в Национальный научный музей южнокорейского города Тэджон. Там-то его и обнаружил Джеральд Греллет-Тиннер из чикагского Музея естественной истории им. Филда (США).

Бактерии превратили фосфат кальция костей крошечного динозавра в карбонат кальция, то есть внутренности яйца теперь состоят из того же материала, что и оболочка. Из-за этого разглядеть содержимое с помощью обычного рентгена нельзя. Пришлось прибегнуть к сканирующей электронной микроскопии и нейтронной томографии.

Учёные увидели полностью развившийся эмбрион, ещё до окаменения переместившийся на одну сторону яйца. Г-н Греллет-Тиннер считает его титанозавром из группы литостротианов (lithostrotians). Если бы он вылупился, ему предстояло вырасти более чем на 15 м в длину, хотя диаметр яйца не превышает 90 мм.

Наука не подозревала, что динозавры этого типа откладывали настолько крошечные яйца.

Находка была сделана в отложениях раннего мела, так что это самое раннее яйцо литостротиана из до сих пор обнаруженных.

Коллеги, однако, не могут поверить в то, что определить таксономическую принадлежность особи по эмбриону действительно можно. Стив Солсбери из Квинслендского университета (Австралия) считает, что сходство со взрослыми литостротианами может быть случайным, ведь кости динозавров меняли форму в процессе роста. «Если бы эмбрион имел кости, аналогичные костям взрослого динозавра, это был бы очень необычный эмбрион», — отмечает учёный.

Тем не менее научное сообщество не оспаривает исключительность открытия и готово признать, что гигантские зауроподы добрались до Монголии на 50 млн лет раньше, чем принято считать.

Осталась только одна загадка: до сих пор в окрестностях Гоби палеонтологам не попадались останки взрослых зауроподов, относящиеся к тому же периоду. Где же мама малыша?

Результаты исследования опубликованы в журнале Gondwana Research.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Канадские палеонтологи обнаружили яйца динозавров, возраст которых составляет 190 миллионов лет. Это самые древние кладки из всех, что ученые находили ранее. В десятке гнезд находились эмбрионы маленьких динозавриков. А рядом с ними обнаружили следы совсем крошечного ящера. Эта находка может многое рассказать о том, как жили динозавры в начале юры.

ЭмбрионКак это ни странно, об образе жизни многих раннеюрских динозавров известно весьма и весьма немного. Про гигантов поздней юры и мелового периода ученые знают практически все — и что ели, и где спали, и каких партнеров предпочитали при размножении, и как детей воспитывали. А вот про привычки и особенности тех рептилий, что обитали около 199 — 180 миллионов лет тому назад до сих пор практически ничего не известно.

Причиной является скудность информации, которой располагают палеонтологи. Например, в слоях, соответствующих этому времени, находят очень мало целых, а не фрагментарных скелетов взрослых. Еще реже попадаются скелеты детенышей. А вот что касается кладок, так до последнего времени их вообще не находили.

Поэтому недавняя находка канадских палеонтологов — Роберта Рейса (Университет Торонто в Миссиссауге), Дэвида Эванса (Королевский музей Онтарио) и их коллег — была воспринята в научном мире как настоящая сенсация. Этим ученым удалось найти и описать несколько кладок яиц, многие из которых были с хорошо сохранившимися останками эмбрионов в породах национального парка Golden Gate Highlands (ЮАР). Возраст данных отложений оценивается в 190 миллионов лет. Следует заметить, что на данный момент эти кладки являются самыми древними из тех, какие когда-либо находили палеонтологи.

"Яйца, эмбрионы и гнезда расположены на почти вертикальном участке длиной всего 25 метров. Несмотря на это, мы нашли десять гнезд — а это значит, что в скале, под тоннами породы есть и другие кладки. Со временем их обнажит естественный процесс выветривания," — так прокомментировал находку доктор Рейс. Его слова означают, что со временем данное место может принести новые сенсационные открытия.

Исследования эмбрионов показали, что гнезда устраивали самки динозавров, принадлежащих к роду массоспондилус (Massospondylus), которые обитали на нашей планете 200-183 миллионов лет тому назад. Это были достаточно большие динозавры — длина их тела достигала шести метров. Интересно, что таковая у всех обнаруженных эмбрионов не превышала шести сантиметров — вот какая громадная разница в размерах была между только что вылупившимся детенышем и его мамой! Сразу же в голову приходит мысль о том, что чешуйчатые родители, видимо, были очень внимательны и постоянно смотрели под ноги — иначе собственное потомство случайно затоптать можно (не исключено, что подобное время от времени и случалось).Массоспондил

Массоспондилусы ходили на двух ногах, имели длинные шею и хвост, а также мощные передние конечности, на пальцах которых были длинные когти. Поскольку они питались исключительно растительной пищей, ученые предполагают, что такие хорошо развитые руки были нужны им для того, что бы наклонять древесные ветви (чтобы объедать с них листву). Возможно, с их помощью эти ящеры также защищались от хищников и отгоняли конкурентов.

Некоторые палеонтологи предполагают, что массоспондилусы не только быстро передвигались по суше, но еще и превосходно плавали. Но, тем не менее, гнезда они устраивали достаточно далеко от воды. Ученые, обнаружившие кладку, нашли в общей сложности не менее десяти гнезд. В каждом из них было от 15 до 34 круглых яиц, плотно прижатых друг к другу. Характерное распределение этих гнезд в месте их обнаружения рассказало палеонтологам о том, что для обзаведения потомством массоспондилусы неоднократно возвращались на одно и то же место.

Более того, вероятно, гнезда принадлежали разным особям. Из этого можно сделать вывод, что на период насиживания и воспитания потомства самки объединялись в группы, члены которых устраивали гнезда рядышком. Так было проще защититься от динозавров, промышлявших кражей яиц. А вот присутствовали ли в это время поблизости самцы — неизвестно. Хотя, скорее всего, нет, поскольку обычно среди рептилий мамы никогда не подпускают отцов к кладке.

Кроме кладок ученым удалось также обнаружить в этом месте крошечные следы маленького динозавра. Это говорит о том, что после вылупления детеныши далеко не сразу покидали гнездо. По косвенным данным, основанном на расчете скорости роста массоспондилусов, они жили вместе с мамами более двух лет.

Секрет такого долгого взросления объяснило исследование эмбрионов этих динозавров. Оказывается, детеныши массоспонгилусов рождались совсем без зубов. Поэтому они не могли сами есть грубую растительную пищу. Так что мамам не только приходилось добывать ее, но и в буквальном смысле этого слова разжевывать и класть в рот своим отпрыскам.

Эта идиллия продолжалась примерно два года, после чего динозаврик мог уже питаться самостоятельно — к тому времени его зубы становились такими же, как и у взрослых. Но рост был еще маленьким, так что юным массоспондилусам приходилось, видимо, вести скрытный образ жизни для того, что бы не привлекать внимание хищников.

Выяснилось также, что матери чрезвычайно тщательно ухаживали не только за детенышами, но и за самой кладкой. Гнезда содержались в идеальной чистоте, в них нет следов плесневых грибов (что в весьма жарком и влажном раннеюрском климате — явление необыкновенное). Видимо, насиживать яйца так, как это делают птицы, массоспондилусам не приходилось (да и не смогли бы они это делать из-за огромной разницы в размерах), однако они следили и за температурой в гнезде. В более холодные дни гнезда забрасывались листвой голосеменных растений и веточками — это позволяло держать температуру более или менее постоянной. А в жаркое время динозавры, наоборот, тщательно очищали свое гнездо.

Тем не менее, даже несмотря на такую заботу, детская смертность среди массоспондилусов, видимо, была весьма высокой: в обнаруженных гнездах процент "невылупившихся" детенышей составляет около трети от общего числа. Возможно, столько же молодых динозавриков погибало уже позже, от несчастных случаев, болезней и нападений хищников. Так что, скорее всего, используемая массоспондилусами стратегия "коллективного насиживания" должна была минимизировать потери среди молодого поколения.

Ученые говорят, что следы подобной стратегии в столь раннее время обнаружены ими впервые. Коллективное гнездование является достаточно обычном делом для позднеюрских и меловых динозавров. Однако никто не предполагал, что ее использовали уже обитатели ранней юры (и, возможно, позднего триаса).

Массоспондилусы принадлежали к группе прозауропод, которая доминировала в наземных экосистемах 220 — 180 миллионов лет тому назад. Эта группа включала в себя как растительноядных, так и хищных ящеров. В ту далекую эпоху данные существа были самыми крупными рептилиями на Земле (ведь до появления диплодоков, титанозавров, тираннозавров и прочих знакомых нам гигантов из настоящих зауропод оставались еще десятки миллионов лет).

Сейчас принято считать, что прозауроподы не являлись предками появившихся позже зауропод. Скорее всего, эта группа развивалась параллельно с ними. Не исключено также, что именно более массивные, плодовитые и высокоорганизованные завроподы и вытеснили в конце концов этих более примитивных ящеров. Однако именно прозауроподы первыми создали цельную динозавровую фауну, заняв все господствующие экологические ниши на суше, и, возможно, в пресных водоемах. Однако долго наслаждаться подобной жизнью им, увы, не пришлось…

Источник:  Pravda.ru

Распределением органов по левой и правой сторонам организма занимается тубулиновый цитоскелет, причём программа асимметрии запускается едва ли не сразу после оплодотворения.

При индивидуальном развитии зародыша каждый орган занимает своё место: сердце, например, становится слева, печень — справа, и т. д. Но что определяет расстановку органов, какие механизмы за неё отвечают, до сих пор толком известно не было. Предполагалось, что ведущую роль в этом играют реснички — волосковидные выросты на поверхности эукариотических клеток. Якобы биение этих ресничек создаёт в развивающемся эмбрионе токи жидкости, по которым эмбрион и может понять, грубо говоря, где у него «право», а где «лево».

Но у многих видов право-левая асимметрия получается безо всяких ресничек. Исследователи из Университет Тафтса (США) утверждают, что вместо ресничек здесь задействован тубулин, один из главных белков цитоскелета. С одной стороны, известно, что мутации в тубулине влияют на асимметрию растения Arabidopsis thaliana, с другой — есть сведения об участии каких-то элементов цитоскелета в формировании двусторонней симметрии у животных. Словом, у исследователей были все основания заняться тубулином вплотную. Мутантный тубулин, который вызывал нарушения в строении у A. thaliana, вводили эмбрионам лягушки. Внешне такие эмбрионы получались нормальными, но все внутренние органы у них располагались относительно оси симметрии совершено случайным образом.

Такие же эксперименты проводились с нематодами — и у червей в ответ нарушилась упорядоченность нервной системы. Похожий эффект был и в культуре человеческих клеток: внутреннее устройство клеток подчинено хиральности, которая нарушалась из-за мутантного тубулина. В статье, опубликованной в журнале PNAS, её авторы делают вывод, что цитоскелет контролирует симметричное и асимметричное расположение органов едва ли не у всех живых организмов и что такой тубулиновый механизм возник в незапамятные времена, ещё до разделения растений и животных.

При этом исследователи отмечают, что эффект от мутантного тубулина проявлялся только тогда, когда его вводили сразу же после оплодотворения. Если клетка хотя бы раз успевала разделиться, её правильной асимметрии ничего не угрожало. То есть цитоскелет, по-видимому, программирует расположение органов на самых ранних этапах развития эмбриона, за несколько часов до возникновения ресничек.

Итак, удалось установить, что тубулин играет ведущую роль в распределении молекул между левой и правой сторонами эмбриона. Фундаментальный смысл работы очевиден, но не стоит забывать и о том, что некоторые аномалии индивидуального развития связаны как раз с нарушениями в тканевой организации органов, когда клетки разных тканей вдруг становятся не на своё место.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА