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, что многие виды живут ещё и по другим, несуточным часам, следя за приливами или, например, сменой времён года. Можно, конечно, предположить, что приливно-отливные или сезонные часы управляются тем же механизмом, что и обычные суточные. Однако до сих пор учёные не знали, так ли это или же разные виды циклической активности имеют свои часы.
Eurydice pulchra (фото bathyporeia).Ясность в этот вопрос внесла пара морских членистоногих... точнее, две группы учёных, которые исследователи их и независимо пришли к одинаковым выводам, касающимся присутствия у организмов разных часов для разных надобностей.
Караламбос Кириаку из Лестерского университета (Великобритания) и его коллеги изучали поведение Eurydice pulchra, маленького (менее 1 см в длину) веслоногого рачка, который плавает и кормится в прибрежных морских водах во время прилива, а при отливе прячется в песок. То есть активность Eurydice pulchra подчинена приливно-отливному циклу с периодом 12,4 ч. Кроме того, панцирь рачка покрывают тёмные пятна, которые служат чем-то вроде защиты от солнца и узор которых меняется днём и ночью. К суточной — не приливно-отливной — активности относятся и некоторые особенности поведения Eurydice pulchra: если прилив днём, рачки плавают шустрее, чем во время ночного прилива.
Platynereis dumerilii (фото Douglas P. Wilson).Исследователи держали рачков месяц в темноте, чтобы рассинхронизировать циклы дня и ночи и периодичность в поведении и узоре пятен у Eurydice pulchra. А чтобы рачки чувствовали «приливы и отливы», сосуд, в котором они жили, вибрировал в течение 10 минут каждые 12,4 часа. В журнале Current Biology авторы пишут, что при расстроенных суточных часах приливно-отливные часы у Eurydice pulchra прекрасно работали. Более того, когда у рачков отключали гены циркадного ритма, на их приливно-отливных часах это никак не сказывалось.
Другая научная группа под руководством Кристин Тессмар-Райбле из Венского университета (Австрия) работала с червём нереидой Platynereis dumerilii (который, в частности, известен тем, что у него есть фоторецепторы, независимые от глаз, но при этом похожие на фоторецепторы человека). Некоторые особенности поведения Platynereis dumerilii подчинены лунному циклу: икрометание, к примеру, происходит у этих червей в новолуние.
Исследователи смещали лунный ритм червей, по-разному освещая их по ночам, и это влияло на поведение животных и днём, и ночью. Однако у Platynereis dumerilii есть не только лунный, но и обычный суточный ритм, и, как и в случае с E. pulchra, его нарушение не влияло на «лунные» изменения в поведении червей. То есть лунный ритм сказывался на суточном, но не наоборот. Результаты экспериментов исследователи опубликовали в Cell Reports.
Хронобиолог Марта Мерроу из Мюнхенского университета Людвига — Максимилиана (Германия) надеется, что эти работы помогут учёным перестать зацикливаться исключительно на суточных ритмах, пытаясь объяснить с их помощью все циклические перемены, происходящие с живыми организмами.
Если у морских ракообразных для лунного и приливного цикла есть свои биологические часы, то, наверное, стоит поискать отдельные часы и у человека — скажем, для менструального цикла. Кроме того, по некоторым сведениям, даже сон, который, как считается, подчиняется циркадным ритмам, испытывает сильное воздействие лунного цикла, что, возможно, тоже говорит о взаимовлиянии друг на друга похожих, но всё же разных биологических «часовых механизмов».
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Неожиданно для всего научного мира составляющие "мозга" морского червя вида Platynereis dumerilii были признаны похожими на кору головного мозга позвоночных.
Впервые о наличии у беспозвоночных определённой степени свободы воли, превалирующей над инстинктами, заговорили ещё в 1850 году. С тех пор было приведено множество доводов в пользу этой гипотезы. Морской червь стал ещё одним (фото EMBL/U. Ringeisen). Открытие сделали специалисты Европейской лаборатории молекулярной биологии (EBNL), предположившие, что идеальным кандидатом для поиска станет именно это беспозвоночное, обладающее незаурядными способностями, в частности, к обучению.
Дальнейшее изучение мозга червя поможет понять, как мог выглядеть и работать мозг общего предка беспозвоночных, а также проследить за развитием "думающих" структур в самом начале эволюции животных (иллюстрация Cell)Новая технология позволила идентифицировать типы клеток не просто по форме и их положению в мозге, а по активности их генов (она подробно описана в статье в журнале Cell и в пресс-релизе EBNL).
В мозге Platynereis dumerilii присутствуют так называемые грибовидные тела, которые отвечают за память и ассоциативное обучение и являются аналогом коры головного мозга человека. Биологи установили – сходство этих структур с корой настолько велико, что они не могли развиться независимо. Между тем общим предком с людьми червь обладал аж 600 миллионов лет назад.
Один из исследователей Детлев Арендт (Detlev Arendt) предполагает, что в те времена морское дно было буквально усыпано различными источниками пищи. Чтобы хорошо в них ориентироваться, древним организмам понадобилось "придумать" новый мозговой центр, вероятно, просто плотное скопление клеток.
Виртуальное изображение мозга личинки червя, собранное по данным от 36 отдельных экземпляров. При помощи различных цветов на картинку мозга наложена активность отдельных генов (иллюстрации EMBL/R. Tomer) Учёные планируют изучить похожие структуры у прочих беспозвоночных: насекомых, пауков, ракообразных и онихофоров. (Читайте об исследовании грибовидных тел в мозге дрозофил.)
Источник: MEMBRANA
18-10-2012 Просмотров:11453 Новости Геологии Антоненко Андрей
Гималаи могут оказаться на 20 млн лет младше, чем мы думаем, считают исследователи из Сиднейского университета (Австралия). Деревня Тенгбоче в Непале, где расположен известный монастырь (фото Murat Selam)Профессор Джонатан Эйтчисон и...
19-03-2019 Просмотров:3094 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Сравнение устройства мозга аллигаторов и птиц помогло нейрофизиологам доказать, что динозавры обладали очень хорошим слухом и могли легко определять положение источников звука в трехмерном пространстве. К такому выводу пришли ученые,...
21-03-2016 Просмотров:6703 Новости Экологии Антоненко Андрей
Красноярские ученые предлагают создать общероссийских банк образцов древесины, который может быть использован, в частности, в борьбе с нелегальными вырубкам, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета. Банк данных древесиныС такой базой данных и...
07-11-2012 Просмотров:12687 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Девять миллионов лет назад Европой правило (помимо прочих) трио суровых млекопитающих: «собакомедведь» (Magericyon anceps) и две саблезубых кошки (Machairodus aphanistus и Promegantereon ogygia). Эта необычная компания прекрасно уживалась друг с другом близ...
21-04-2017 Просмотров:5417 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Голые землекопы, "бессмертные" африканские грызуны, могут переживать до 20 минут полного лишения кислорода благодаря способности их клеток использовать чистую фруктозу для обеспечения себя энергией, что роднит их с растениями, говорится в статье, опубликованной в журнале...
Международная группа палеонтологов обнаружила в сланцевых отложениях на западе Канады останки гигантской древней креветки, которая обладала длинными усами-"руками" и набором веслообразных конечностей, говорится в статье, опубликованной в журнале Paleontology. Окаменелость древней усатой креветки Yawunik kootenayiВ 1909 году…
Учёные пытаются восстановить окраску пернатых динозавров с помощью пигментных образований (меланосом) в окаменевших перьях животных. Подобные исследования привели к появлению новых художественных реконструкций, но группа палеонтологов взяла и усомнилась в…
Учёные давно мечтают разглядеть следы первых людей современного анатомического типа, отважившихся покинуть Африку. И это не случайно, ведь тот исход сыграл очень важную роль в человеческой эволюции. Трио, похороненное в одной…
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…
Мы знаем, что биоразнообразие — это хорошо, но часто это лишь следствие из сугубо теоретических рассуждений. Получить экспериментальные подтверждения положительного влияния биоразнообразия на экосистему порой нелегко. Причина этого — в…
Чтобы поддерживать размножение в условиях фосфорного голодания, бактериофаги морских бактерий приходят в хозяйские клетки с набором генов, который помогает хозяевам более эффективно «выхватывать» из среды фосфор. Бактериофаги, специализирующиеся на морских бактериях…
Биологи установили, что макаки способны различать на снимках знакомых и незнакомых обезьян. Результат удивил учёных, поскольку в обычной жизни у макак нет фотоснимков, и неочевидно, что обезьяны могли бы сходу…
Миллиарды лет назад маленькая сине-зелёная водоросль расщепила молекулу воды и выпустила яд, результатом действия которого стали смерть и разрушения в огромных масштабах. Речь о фотосинтезе, кислороде и гибели анаэробных жителей…
Древние предпочитали селиться в местах, которые имеют нечто общее с современными Неаполем, Сан-Франциско и Стамбулом, кои располагаются в зонах активных тектонических разломов, где высок риск землетрясения, извержения вулканов или того и другого вместе. Пещеры…