Повышение температуры северной части Атлантического океана до самых высоких показателей за две тысячи лет, вероятно, усилило потепление в Арктике.

Шпицберген (фото tensaibuta) Международная группа учёных под руководством Роберта Шпильгагена из Академии естествознания, гуманитарных наук и литературы в Майнце (Германия) показала, что вода в проливе Фрама, между Гренландией и архипелагом Шпицберген, нагрелась в прошлом веке примерно на 2 ˚C. Сегодня температура пролива где-то на 1,5 ˚C выше, чем во времена средневекового потепления в Северной Атлантике, случившего в 900–1300 годы и повлиявшего на климат Северной Европы и севера Северной Америки.

Специалисты считают, что быстрое потепление в Арктике и снижение площади морского льда связаны как раз с этим явлением. По сведениям американского Национального центра данных по снегу и льду, с 1979 по 2009 год Арктика потеряла больше морского льда, чем площадь Аляски. Некоторые учёные уверены, что Арктика полностью освободится от летнего льда через несколько десятилетий.

Действующие лица и исполнители«Мы знаем, что Арктика — наиболее чувствительный регион на Земле, но до сих пор никто не мог понять, почему нынешнее потепление протекает так необычно по сравнению с данными за последнюю тысячу лет, — отмечает соавтор исследования Томас Маркитто из Колорадского университета в Боулдере (США). — Оказалось, температура пролива Фрама сильно превышает предыдущие показатели».

Запись метеорологических и океанографических сведений о проливе Фрама ведётся всего 150 лет, поэтому учёным пришлось заняться бурением морского дна. Информацию за два предшествующих тысячелетия специалистам предоставили ископаемые фораминиферы — простейшие организмы, которые предпочитают строго определённые температуры.

«Холодная вода имеет решающее значение для формирования морского льда, который помогает охлаждать планету, отражая солнечный свет обратно в космос, — напоминает г-н Маркитто. — Лёд также играет роль изоляционного покрытия, которое не позволяет океану отдавать атмосфере поглощённое тепло. Тёплая вода — мало льда — горячая Арктика — ещё меньше льда».

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Останки динозавра, найденные в американском штате Нью-Мексико, противоречат традиционным представлениям о том, что эпоха гигантских ящеров завершилась 65,5–66 млн лет назад.

Ларри Хэман и изученный образец (фото University of Alberta) Исследователи из Университета Альберты (Канада) во главе с Ларри Хэманом установили, что возраст бедренной кости гадрозавра составляет всего 64,8 млн лет. Иными словами, это травоядное создание примерно на 700 тыс. лет пережило массовое вымирание, которое, по мнению многих палеонтологов, под корень уничтожило всех динозавров.

Г-н Хэман и его коллеги воспользовались новым методом ураново-свинцового прямого датирования: лазерный луч смещает мельчайшие частицы ископаемых останков, которые затем проходят изотопный анализ. Эта метода позволяет не только оценить возраст костей, но и установить рацион животного.

Живые кости содержат очень мало урана, но в процессе окаменения (как правило, в течение тысячи лет после смерти) они обогащаются различными элементами, и ураном в том числе. По окончании окаменения начинают тикать ураново-свинцовые часы: атомы урана спонтанно распадаются и превращаются в атомы свинца, так что изотопный состав свинца является мерой абсолютного возраста останков.

Более распространена так называемая относительная хронология. Где это возможно, возраст окаменелостей оценивается по возрасту отложений, в которых были найдены останки, или слоёв, залегающих выше и ниже. Технология чрезвычайно неточна, поскольку за миллионы лет геологические и экологические силы вызывают эрозию горизонтов, а значит, останки могут дрейфовать или мигрировать в другие слои. Прямой метод датирования исключает этот изъян.

Группа г-на Хэмана видит несколько причин в том, что гадрозавры могли пережить массовое вымирание конца мелового периода. Широко распространено мнение о том, что динозавры и прочие виды погибли из-за исчезновения растительного покрова, к чему, в свою очередь, привели либо падение метеорита, либо серия крупных извержений вулканов (что бы это ни было, в атмосферу попали мегатонны пыли и проч. и закрыли солнце).

Канадские исследователи полагают, что в некоторых районах растительность могла сохраниться. Специалисты также подчёркивают, что для окончательного ответа необходимо изучить выживаемость яиц динозавров в экстремальных климатических условиях.

С другой стороны, изобретение нового способа датировки может привести к пересмотру хронологии динозавров, и проблема отпадёт сама собой.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Каким образом животные размером с козу развивались до размеров крупнейших существ на планете? Подсказать ответ на этот вопрос может новый аргентинский динозавр.

На раскопки этого малыша ушло три года. (Фото авторов работы.) Палеонтологам давно известны даты начала и конца эпохи зауроподоморфов. Около 230 млн лет назад большинство представителей этого подотряда ящеротазовых динозавров были всеядны и обладали габаритами трёхколёсного велосипеда. В течение последующих 80 млн лет они достигли размеров автотягача с прицепом, став при этом травоядными и приобретя длинную шею (типичный пример — апатозавр). Представителей этого инфраотряда принято называть зауроподами.

Учёным известно также о существовании промежуточной формы — прозауроподов. О том, как последние стали зауроподами, наука знает очень мало. Останки чрезвычайно редки и фрагментарны.

И вот группе аргентинского палеонтолога Диего Поля удалось обнаружить почти полный скелет вида, названного Leonerasaurus taquetrensis. На данный момент это самый близкий родственник зауроподов.

Особь наделена чертами и прозауроподов, и зауроподов. С одной стороны, она невелика (всего 2,5 м в длину, тогда как зауроподы достигали 10 и, возможно, 40 м), но с другой — у неё уже появилась важная предпосылка для гигантизма: расширенный крестец. Разумеется, чем больше этот отдел позвоночника, тем проще ему выдерживать огромное давление. Оказывается, сначала крестец увеличился, а уже потом начался рост массы.

Леонеразавр получил также новые зубы. Гигантское животное, которому требуется огромное количество энергии, не станет вежливо прожёвывать свою еду, но будет отрывать кусок и торопливо его проглатывать. Новый динозавр находился на пути к этой цели. Его передние зубы уже приобрели ложкообразную форму, тогда как задние всё ещё оставались листовидными. Похожую черту Диего Поль наблюдал у мусзавра, ещё одного «почти зауропода»...

Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS ONE.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Интернациональная группа генетиков представила черновой вариант расшифровки генетического кода содержащегося в неволе орангутанга Сюзи.

Суматранский орангутанг Сюзи принадлежит к менее распространённому виду суматранских орангутангов Pongo abelii. Используя геном в качестве справочного материала, авторы получили менее детальные расшифровки ещё по пяти диким Pongo abelii и пяти представителям второго, более многочисленного вида борнейских орангутангов Pongo pygmaeus.

Два вида были физически разделены на протяжении как минимум 21 000 лет (отсчёт ведётся с момента исчезновения сухопутной перемычки между Суматрой и Борнео). При этом предполагалось, что Pongo abelii и Pongo pygmaeus стали самостоятельными видами гораздо раньше — более миллиона лет назад. Теперь эта оценка пересмотрена: по данным учёных, пути двух видов разошлись лишь 400 тысяч лет назад.

Новый геном также сравнили с уже известными вариантами генетической последовательности человека и шимпанзе. Как выяснилось, геномы Pongo и Homo sapiens совпадают на 97%, но на некоторых участках они подходят ближе друг к другу, чем геномы человека и шимпанзе, схожие на 99%. Структура генома орангутанга эволюционировала гораздо медленнее, чем у других гоминидов: наши отдалённые родственники обошлись меньшим количеством дупликаций, делеций и перестроек генетического материала. У них явно снижена роль Alu-повторов, коротких мобильных элементов, которые отвечают более чем за 10% генома человека.

К удивлению исследователей, суматранские орангутанги, численность популяции которых оценивается всего в 7 000 особей, продемонстрировали завидное генетическое разнообразие и по этому параметру обогнали своих сородичей. На Борнео сейчас проживает около 50 тысяч орангутангов.

Результаты исследования в изложении Девина Локке (Devin Locke) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе:

На острове Борнео выявлен интересный симбиоз - в кувшинках хищного растения Nepenthes rafflesiana находят пристанище миниатюрные летучие мыши Kerivoula hardwickii. Причем в кувшинках может отдыхать до двух особей.

Подробнее...

Уникальный — второй в задокументированной биологии — случай взаимовыгодных отношений животного и растения зафиксирован на острове Борнео командой биолога Ульмара Грейфа из Университета Бруней-Даруссалам.

Биология требует многого. Даже ассенизационных навыков. (Фото Holger Bohn.) Растения Nepenthes rafflesiana используют кувшинчики–ловушки, в которые с помощью нектара заманивают насекомых. Но, как выяснилось, они жизненно интересуют не только насекомых. Маленькие, всего в несколько сантиметров, летучие мыши вида Kerivoula hardwickii нередко живут в этих уютных растительных «помещениях», причём, случается, по двое (учёные выяснили это, снабдив мышей радиометками), — отдыхают днём, спят ночью.

И, разумеется, оставляют в этом домике (ибо хорошим манерам не обучены) урину и фекалии.

И это замечательно. Потому что, как выяснила наука, тем самым крылатые млекопитающие питают растения. Химический анализ показал, что таким необычным образом непентес получает 33,8% всех питательных веществ, сиречь азота.

Несмотря на то что оба создания охотятся на насекомых, они не конкурируют друг с другом, ни в коем случае! Добыча растения плавает в нектаре в уже переработанном виде. А кроме того, из-за особенностей строения кувшинчика насекомые-пленники (вернее, то, что от них осталось) недоступны для летучих мышей.

Исследователи выяснили, что непентес тратит меньше энергии на привлечение насекомых, сосредоточившись вместо этого на создании комфортного «отхожего места» для мышей. Конкуренция высока: на 40 растений приходится всего одна особь. Впрочем, даже однократного привлечения животного достаточно для получения сверхвысокой дозы «вкусных» фекалий.

Случай, повторим, уникальный. Ранее нечто подобное регистрировалось только единожды, в 2009 году, но тогда посетителями растительного «туалета» были тупайи — небольшие зверьки, похожие на белок. Теперь учёным предстоит выяснить, какие ещё биологические виды способны сотрудничать друг с другом подобным образом.

Результаты работы опубликованы в журнале Royal Society Biology Letters. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Они живут на разных концах планеты, но любовь сильнее: анализ ДНК кита, пойманного норвежскими охотниками, показал, что это гибрид, произведённый на свет представителями антарктической и северной разновидностей малых полосатиков.

Малый полосатик обыкновенный (северный) (фото Oxford Scientific / Photolibrary) Районы сезонных миграций этих видов разделяют тысячи километров.

Северные малые полосатики весной устремляются в сторону Северного полюса и в течение лета плещутся у края арктических льдов, а осенью доплывают почти до экватора, где проводят зиму. Их антарктические собратья перемещаются аналогичным образом в зависимости от сезона. Поскольку в Северном и Южном полушариях лето и зима противоположны, эти виды никогда не встречаются.

По крайней мере учёные до сих пор думали, что не встречаются.

Охота на малых полосатиков была широко распространена с 1930-х годов. Несколько стран, в том числе Гренландия, Норвегия и Япония, практикуют китобойный промысел и сегодня. Вскоре после того, как норвежцы в 1993 году возобновили коммерческую охоту на китов после краткого моратория, в стране был введён обязательный анализ ДНК улова, дабы удостовериться, что он добыт законным путём.

Генетик Кевин Гловер из Института морских исследований в Бергене (Норвегия) как раз штудировал данные этих анализов, когда наткнулся на сведения о гибриде, пойманном в 2007 году в северо-восточной Атлантике. Затем коллега рассказал ему о том, что ещё в 1996 году, по рассказам китобоев, была поймана странная особь, не имевшая на нагрудных плавниках белого пятна, характерного для северных малых полосатиков. Это побудило учёного поднять архив за 1996 год и выяснить, что в северной Атлантике и впрямь жил самый настоящий антарктический кит.

Тем самым получено веское доказательство в пользу того, что различные виды малых полосатиков могут менять полушария и даже спариваться. Но было ли появление на свет гибрида счастливой случайностью — или началом новой тенденции? Кевин Гловер не знает ответа на этот вопрос, но у его коллеги Нильса Эйена есть интересная гипотеза.

Японские исследования показали, что численность малых полосатиков в Южном полушарии значительно снизилась между 1980 и 1990 годами. За этот период резко сократилось и количество криля — основной пищи антарктических малых полосатиков. Фактически киты оказались на грани недоедания, что и могло побудить их отправиться на поиски более гостеприимных вод.

Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS ONE. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Ядовитые змеи райских садов, зубастые акулы голливудских блокбастеров и прочие львы, тигры, медведи... Порой кажется, что люди горят желанием убедить самих себя в том, что животный мир вышел на тропу войны. Но так ли это?

От зубов аллигаторов в США в 1999–2007 годах погибли девять человек. (Фото Maurice Raymond.) Аспирантка Нью-Йоркского университета (США) Рэйчел Ньюэр подняла статистику Центров контроля и профилактики заболеваний США за 1999–2007 годы и выяснила любопытное.

Шанс погибнуть от лапы медведя составляет 0,00007 на 100 тыс. американцев. Даже если ограничить статистику одними туристами, которые ищут приключений на свой рюкзак в совсем диких местах, вероятность — один на миллион.

За девять лет от ядов животного происхождения в США скончались 714 человек. Первыми на ум приходят гадюки. Боязнь змей находится на четвёртом месте среди фобий американского населения, но укусы змей и ящериц отправили на тот свет только 59 человек. Следом за офидиофобией следует арахнофобия. Пауки убили 70 американцев.

Если змеи и пауки несут ответственность только за 18% случаев смерти от яда, то кто главный виновник? Вы правы, это пчёлы, осы и шершни: 509 убитых, 71%. Примерно 0,5% всех детей и 3% взрослых подвержены анафилаксии при контакте с ядом насекомых.

Интересно, что чаще всего жалящая смерть настигает мужчин: 81% (412 случаев). Увы, статистика замалчивает все обстоятельства появления старухи с косой в качестве действующего лица. По всей видимости, секрет прост: мужчины чаще работают на свежем воздухе и делают глупости.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Подимперия: Клеточные организмы

Эволюция клеточных организмов

Появление первых клеточных организмов: более 4 млрд лет назад

Первые простейшие одноклеточные организмы (прокариоты) появились более 4 млрд лет назад. Недавно в самых древних на Земле осадочных породах времен архея, найденных в юго-западной части Гренландии, были обнаружены следы сложных клеточных структур, возраст которых составляет по крайней мере 3,86 млрд лет.

Рис. 1. Колония цианобактерий в фумароле вулкана Дзендзур. Камчатка. (Фото Антоненко А.С., Мир дикой природы)По одной из теорий около 4,1 - 3,6 млрд лет назад во времена эоархейского периода из существовавшего в то время разнообразия одноклеточных живых существ (прокариот) (рис. 1) проживавший тогда первый наш общий предок разделился на несколько ветвей, которые в последствии в свою очередь разделились на ныне существующие царства (животных, растений, грибов, протистов, хромистов, бактерий, архей и вирусов). Со временем остальные жители того периода не выдержали с ними конкуренции и исчезли с лица Земли.

По другой теории - как такового общего предка не существовало, а первые обитавшие в то времы простейшие с помощью горизонтального переноса генов между собой, постояно эволюционировали. Предполагается, что на самых ранних этапах эволюции существовало некое общее генное "коммунальное хозяйство". Картина эволюционных связей в мире предковых прокариот представляла собой не столько дерево, сколько своего рода мицелий с переплетенной сетью горизонтальных переносов в самых разнообразных и неожиданных направлениях. По мере усложнения организмов и развития механизмов полового размножения и репродуктивной изоляции горизонтальный перенос становился более редким явлением (рис. 2). В это же время благодаря вирусам-бактериофагам у бактерий появляется и простейшая имуная система [1].

В это же время произошёл симбиогенез - митохондрии и пластиды в виде существовавших в те времена самостоятельных одноклеточных организмов вошли в состав более крупной клетки став эндосимбионтами. Постепенно они утратили способность к самостоятельному существованию и превратились в органоиды. Развиваясь совместно,  эндосимбионт постепенно оттачивал одно умение — синтез АТФ. Внутренняя клетка уменьшалась в размерах и передавала часть своих второстепенных генов в ядро. Так митохондрии оставили у себя лишь ту часть исходной ДНК, что была им необходима для работы в качестве "живой электростанции" [2].

Рис. 2. Эволюционное дерево отображающее горизонтальный перенос генов

Это привело к появлению в палеопротерозойской эре (более 2 млрд. лет назад) первых эукариотов обладающих ядром и явившихся предками современных животных, растений, протистов и хромистов.

Последующие почти 1,5 млрд лет на нашей планете безукоризненно царствовали одноклеточные организмы, пока в эдикарском периоде около 630 млн. лет назад не появились первые многоклеточные существа. Первоначально в многоклеточные структуры объединялись простейшие хоанофлагеллаты, которые, как полагают, стоят на грани между одноклеточностью и многоклеточностью, образуют зародышеобразные колонии только с помощью бактериального липида, который получают из съеденных бактерий [3]. Следующим щагом было появление в этом же периоде первых настоящих многоклеточных макроогранизмов - эти организмы появились на Земле сразу после Мариноанского оледенения – одной из стадий глобального оледенения, когда нашу планету в течение многих миллионов лет сплошь покрывали льды. Таких необычных форм в природе не появится уже никогда. В основном это мягкотелые организмы, состоящие из отдельных фракталов. Размеры их тела варьировались от одного сантиметра до одного метра. Выглядели они настолько необычно, что долгое время ученые спорили, к какому царству – растений или животных их можно отнести.

Рис. 3. Силурийское мелководьеОколо 480-460 млн лет назад в силурийском периоде на суше появились первые растения (по другим данным это произошло в верхнем кембрии 499-488 млн. лет назад), а еще спустя 50 млн лет в девонском периоде вслед за растениями на сушу вышли и первые животные (хотя существуют некоторые данные, показывающие, что первые сухопутные животные жили в силурийском (рис. 3) или даже вендском периодах). После этого начало бурное развитие всевозможных живых существ потомками, которых являемся и мы [4].

Разделение классификации:

Международная группа климатологов провела всеобъемлющий повторный анализ всех погодных явлений с 1871 года по сей день. Всё учтено могучей базой данных 20th Century Reanalysis Project — от обычных дождей до высокоскоростных ветров.

Пыльные бури 1930-х опустошили многие сельские районы США. (Фото ShockDocCA.) Очевидно, что проект позволяет не только оценить долгосрочное воздействие экстремальных погодных условий, но и сравнить прошлое с настоящим. В ход пошли самые разнообразные источники информации, начиная с судовых журналов XIX века и записок путешественников. Все они собраны вместе с помощью мощнейших суперкомпьютеров, установленных в Национальном энергетическом исследовательском научно-вычислительном центре Министерства энергетики США и Национальном центре вычислительных наук в Оук-Ридже.

Итоговые погодные карты содержат намного больше информации, чем было доступно климатологам до сего дня. Временнóе разрешение карт — шесть часов, пространственное — 2˚.

Это вторая стадия проекта. Первая, предварительная, охватывала период с 1908 по 1958 год.

Для тех, кто считает, что подобная работа не имеет никакого практического значения, приведём один пример. В начале XX века в центральной части Северной Америки уровень осадков достиг аномально высокого значения. Власти США, однако, не располагая долгосрочной статистикой, сочли это нормой и приняли ряд решений насчёт распределения водных ресурсов в бассейне реки Колорадо, чудовищная ошибочность которых открылась только в 1930 годах, когда на страну обрушились пыльные бури.

Результаты исследования опубликованы в издании Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА