текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 18 янв ‘13 13:00
Изящный математический расчет помог решить проблему, занимавшую умы ученых более 100 лет. Оказалось, что дырявые листья помогают монстерам лучше приспособиться к условиям плохой освещенности.
Новую гипотезу, объясняющую необычную форму листьев этого популярного комнатного растения, предложил Кристофер Мур из Индианского университета. Гипотеза изложена в статье, опубликованной в журнале The American Naturalist.
Еще в конце XIX века ботаники предположили, что дырки и прорези в листьях монстеры (Monstera deliciosa), которая в диком виде произрастает в тропических лесах Южной Америки, позволяют ей лучше переносить ливневые дожди, пропуская ветер и воду. Согласно альтернативной гипотезе, прорези принимают участие в терморегуляции.
Однако, по словам Мура, все эти предположения бездоказательны. Исследователь показал, что наличие отверстий в листьях монстеры связано с тем, что большую часть времени это растение скрыто от солнечного света густыми кронами деревьев и фотосинтезирует за счет падающих на нее случайных ярких солнечных лучей.
Дырки помогают монстере улавливать свет Эти лучи проникают в глубь тропического леса при порывах ветра, колеблющих крону то там, то здесь, так что место их падения предугадать невозможно. Математический расчет продемонстрировал, листья, «раздвинутые» за счет прорезей, имеют больший шанс поймать случайный луч света, чем имеющие ту же площадь поверхности цельные листья.
Гипотеза Мура объясняет также, почему листья молодых монстер лишены дырок. Дело в том, что с возрастом эти растения всё выше вскарабкиваются по стволам деревьев, куда солнечные лучи проникают чаще. В нижние же ярусы, где начинают свой рост молодые монстеры, случайные лучи всё равно не пробиваются, так что прорези здесь бесполезны.
Ученый подчеркивает, что его гипотезу можно экспериментально проверить, разместив сенсоры по форме цельного и дырявого листа, чтобы определить, какой из них чаще улавливает свет. По мнению Мура, наличие дырок не дается монстере даром - чтобы по их краям лист не провисал, ей требуется дополнительное количество механической ткани.
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 21 янв ‘13 22:44
Дельфин, который из-за искривленного позвоночника стал изгоем среди своих сородичей, прибился к стае кашалотов. Несмотря на то, что дельфины являются врагами кашалотов, те не стали прогонять больное животное и приняли его в свое общество.
Статья с описанием необычного феномена, подготовленная коллективом португальских и немецких экологов, опубликована в журнале Aquatic Mammals.
В 2011 году авторы работы обнаружили в 20 километрах от острова Пику, входящего в состав Азорского архипелага, группу из кашалотов (Physeter macrocephalus) с детенышами и взрослого дельфина-афалины (Tursiops truncatus). Дельфин отличался сильным искривлением позвоночника и имел S-образно изогнутый хвост.
В течение 8 последующих дней ученые наблюдали, как дельфин играл с кашалотами и терся об них. Это доказывает, что больное животное не было случайным попутчиком. Так в этом районе океана практически нет естественных врагов дельфинов, то нельзя сказать, что афалина прибилась к кашалотам, чтобы спастись от хищников.
Скорее всего, из-за своей болезни дельфин не мог следовать за своими собратьями, плавающими на высокой скорости, или же имел среди них слишком низкий социальный статус, что и побудило его присоединиться к кашалотам. Так как кашалоты передвигаются медленно, и, погружаясь, всегда оставляют с детенышами «няньку», одного из взрослых членов группы, афалине-инвалиду было комфортнее плавать именно с ними.
Ученые пока не могут сказать, почему кашалоты приняли дельфина в свою группу. Дело в том, что стаи афалин часто преследуют кашалотов и их молодь, так что между представителями этих видов существуют напряженные отношения.
Собака стала другом человека, питаясь объедками с его стола
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 24 янв ‘13 20:18
Ученые выяснили, что собаки в процессе своей эволюции приобрели гены, ответственные за переваривание крахмала. Это дало им возможность питаться излишками пищи древних земледельцев.
Результаты исследования, проведенного шведскими генетиками из Университета Упсалы, опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.
Авторы работы сравнили полные геномы 12 волков из разных регионов Земли и 60 собак, относящихся к 14 породам. Всего они выявили 3,8 миллионов однонуклеотидных полиморфизмов (вариаций по одной «букве» ДНК), которыми изученные геномы отличаются друг от друга.
Анализ этих полиморфизмов показал, что естественный отбор у собак шел по 19 генам, связанным с функциями мозга, и по 8 генам, отвечающим за развитие нервной системы. Это объясняется изменениями поведения, которые претерпели эти животные в процессе одомашнивания.
Кроме того, отбор затронул и 10 генов, влияющих на переваривание крахмала. Так, в геноме собак стало больше копий гена фермента амилазы, расщепляющего молекулы крахмала до олигосахаридов. У волков в каждой хромосоме имеется всего одна копия этого гена, а у собак их количество доходит до 15.
Исследование проливает свет на то, как происходило одомашнивание волков. Согласно одной из гипотез, люди приручили их еще до того, как освоить земледелие, и использовать этих животных как помощников при охоте. Однако, по мнению авторов работы, волков одомашнили именно земледельцы.
«С развитием сельского хозяйства вокруг наших поселений стало накапливаться много отбросов, и волки, ставшие предками собак, освоили этот новый пищевой ресурс. Наше открытие доказывает, что собаки эволюционировали на мусорных кучах», -- пояснил Эрик Акселссон, один из авторов работы.
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 24 янв ‘13 22:50
Энтомологи доказали, что Млечный путь помогает скарабеям катить шары по прямой линии. Эти жуки стали первыми насекомыми, у которых ученые обнаружили способность ориентироваться по звездному небу.
Результаты исследования, проведенного шведскими специалистами из Лундского университета и их южноафриканскими коллегами, опубликованы в журнале Current Biology.
Чтобы избежать пищевой конкуренции со стороны своих сородичей, скарабеи лепят из навоза шары и затем откатывают их на значительное расстояние, где поедают их в одиночестве, часто под землей. При этом жуки должны двигаться от навозной кучи по прямой линии. В противном случае они рискуют «заплутать» и вновь вернуться к началу маршрута, где другие навозники могут отнять их добычу.
В ходе предыдущих экспериментов ученые выяснили, что днем скарабеи ориентируются на Солнце, а ночью – на Луну. Однако оставалось неясным, как ведут себя жуки в безлунные ночи. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи наклеивали на головы насекомых шапочки из картона. Оказалось, что скарабеи, перестав видеть звезды, двигались, сильно петляя и отклоняясь от курса.
Это позволило доказать, что звезды используются навозникам в качестве ориентира. Затем ученые поместили жуков в планетарий Йоханнесбурга (ЮАР) и по очереди включали им различные части звездного неба. Они пришли к выводу, что насекомые могут воспринимать только свет Млечного пути. Если же им включали отдельные яркие звезды, то скарабеи оказывались дезориентированными.
Кроме того, ученые заметили, что перед тем, как начать движение, жуки вскарабкиваются на шары и исполняют особый «танец», поворачиваясь в разные стороны, чтобы «настроиться» на источники света. По мнению авторов статьи, на звездное небо могут ориентироваться также ночные бабочки и некоторые саранчовые.
повезло-то как скарабеям! шапочки подарили и в планетарий сводили!
Оборонное научное агентство DARPA собирается подбирать служебных собак с помощью сканирования мозга.
Несмотря на прогресс в области технологий обнаружения взрывчатки и наркотиков, собаки до сих пор остаются одним из самых надежных инструментов для поиска и досмотра. Однако две большие войны в Ираке и Афганистане, а также множество спецопераций по всему миру привели к повышенному спросу на четвероногих саперов. Теперь собаки нужны везде, их не хватает, а подготовка требует больших финансовых затрат. Военные столкнулись с закономерной проблемой: нужно выбрать правильную собаку и долго ее готовить, опираясь на древние методы поощрения и наказания, которые, к тому же, обходятся в 20 тыс. долл. на каждого пса.
В новой программе под названием FIDOS предлагается использовать магнитно-резонансную томографию для "оптимизации выбора идеальных служебных собак". Другими словами, предлагается сканировать мозг собак для выбора самых перспективных кандидатур. Кроме того, нейронная обратная связь в реальном времени позволит оптимизировать процесс обучения. В результате собаки будут обучаться быстрее и достигать лучших результатов при более низкой стоимости обучения.
В прошлом году нейробиолог Грег Бернс из Университета Эмори помещал собак внутрь томографа и записывал сигналы мозга, связанные с пищевой наградой. Ученые увидели вполне ожидаемую картину: в момент поощрения у собак увеличилась активность области мозга, связанная с нейромедиатором дофамином. Если выбрать собак, у которых данная реакция будет наиболее сильная, они будут обучаться гораздо быстрее, чем их сородичи с менее активной реакцией на угощение. Кроме того, таким же способом можно выявлять гиперсоциальных собак, полезных при терапии различных посттравматических расстройств у солдат, побывавших на передовой. Для этого предлагается сканировать мозг собак, чтобы обнаружить особей, которые наиболее остро чувствуют человеческие эмоции.
Ученые выяснили, что обезьяны способны двигаться в унисон
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 28 янв ‘13 23:08
Биологи открыли у макак способность спонтанно синхронизировать свои движения с партнерами. Ранее этот феномен, считающийся отличительной особенностью людей, у обезьян не наблюдался.
Результаты исследования, проведенного японскими специалистами из Института наук о мозге, опубликованы в журнале Scientific Reports.
Как известно, люди способны бессознательно подстраиваться под движения окружающих, например, ходить в ногу на прогулке или повторять жесты и мимику собеседника. Примеры такой синхронизации, которая является важным элементом социального взаимодействия, также были найдены среди некоторых стайных рыб и птиц.
Однако до настоящего времени ученые не тестировали животных на способность к спонтанной синхронизации в лабораторных условиях. Чтобы восполнить этот пробел, авторы работы провели эксперимент с тремя японскими макаками (Macaca fuscata), научив каждую из них нажимать на две кнопки, расположенные на специальном столике.
Сначала исследователи сажали обезьян, нажимающих кнопки, друг напротив друга. Оказалось, что животные подстраивались под скорость и частоту нажатий партнеров. Затем макак рассаживали по одиночке и при этом демонстрировали им видеозапись другой обезьяны, также занятой нажатием кнопок.
Эксперимент показал, что животные синхронизировали свои движения с видеозаписью в том случае, если она воспроизводилась с включенным звуком. «Причины, побуждающие обезьян двигаться в унисон, пока неясны. Возможно, это связано с их социальными адаптациями, важными для выживания в дикой природе», -- пояснил Наотака Фудзи, один из авторов статьи.
Ученые из Института морской микробиологии Макса Планка раскрыли загадку подводной миграции видов. Теперь ученые понимают, как морские животные могут перемещаться между редкими удаленными друг от друга оазисами жизни.
Началось все издалека - с эксперимента по затоплению дерева на морском дне. Ученые просто утопили в море "связку дров", а через год изучили ее с помощью робототехники. Оказалось, что совершенно чужеродный морским глубинам материал был плотно заселен разнообразными микроорганизмами и беспозвоночными. При этом дерево привлекло внимание как организмов, которые любят теплую воду, так и животных, которые предпочитают воду попрохладнее. Судя по всему, их привлекли бактерии, которые перерабатывают древесину, выделяя сероводород.
Поскольку многие морские организмы процветают вблизи гидротермальных источников, они особо "ценят" такие источники энергии, как сероводород, выходящий из дна океана. Данные животные имеют бактериальных симбионтов, которые преобразуют энергию метана и сероводорода в пищу. Часто места выхода сырья для этой пищи разделены сотнями километров, и до сих пор было загадкой, как такие животные-«гурманы» перебираются на новое место жительства и при этом не погибают от голода по дороге. Гипотез на это счет было много: от мертвых водорослей и затонувших лесов до туш китов, которые могут служить источниками метана и соединений серы.
Чтобы окончательно решить эту загадку, ученые похоронили на дне Средиземного моря куски древесины. Спустя год поленья на глубине 1700 метров стали настоящим оазисом жизни для множества видов, основным из которых были двустворчатые ракушки Teredo navalis.
Ракушки стали своеобразным авангардом, который подготовил среду обитания для других видов. Они измельчают древесину, но при этом сами нуждаются в помощи бактерий, способных переварить целлюлозу из древесины.
Вся эта бурная деятельность требует кислорода и при помощи сульфатредуцирующих микроорганизмов производит в конечном итоге сероводород. Неудивительно, что на обломках древесины ученые обнаружили мидий, которые обычно можно найти только вблизи холодных источников или аналогичных средах, где в качестве пропитания животные используют соединения серы. Таким образом, теперь понятно, как именно морские виды перебираются на новое место жительства: им помогает уникальная способность трансформировать посторонние вещества, такие как дерево, в удобоваримую пищу.
На Камчатке обнаружены водоросли, живущие в кипящей воде
источник: fotobank.ru
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 30 янв ‘13 16:08
Ученые нашли в термальных источниках Камчатки нитчатые водоросли, которые растут при температуре 98 градусов Цельсия. В ближайшее время генетики планируют изучить их ДНК.
Открытие было сделано специалистами из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН на территории Кроноцкого заповедника, о чем сообщает его официальный сайт. Ученые работают в заповеднике, начиная с 2010 года, исследуя экосистемы, существующие в экстремальных условиях.
В ходе двух последних экспедиций, состоявшихся в мае и сентябре 2012 года, специалисты взяли пробы воды и донного грунта из источников Долины гейзеров, Долины смерти, а также из грязевых котлов в кальдере вулкана Узон, где была зафиксирована повышенная концентрация ртути и мышьяка.
Всего в Долине гейзеров было найдено 8 типов микробных сообществ, некоторые из которых ранее не были известны ученым. Одно из этих сообществ образовано сине-зелеными нитчатыми водорослями, населяющими кипящую воду, а другое – серными бактериями, которые переносят температуру до 60 градусов.
Кроме того, исследователи выяснили, что в источнике Аверьевский в Долине гейзеров, чья вода используется в хозяйственных целях, концентрация ртути превышает допустимые нормативы в 20 раз. Также они показали, что в газах Долины смерти, которые вызывают массовую гибель животных, преобладают сероводород и CO2.
Кроноцкий заповедник занимает 1,14 миллиона гектар на востоке Камчатского полуострова. На его территории расположено 8 действующих вулканов, в том числе вулкан Кизимен, который начал извергаться в 2010 году. Из-за этого популяция северных оленей в заповеднике сократилась почти в 2,5 раза.
Ученые выяснили, почему совы могут поворачивать голову на 270°
источник: fotobank.ru
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 1 фев ‘13 11:37
Особое строение шейных позвонков и кровеносных сосудов помогает совам избегать нарушений мозгового кровообращения при резких поворотах головы.
К такому выводу пришли американские исследователи под руководством Фабиана Кок-Меркадо из Университета Джона Хопкинса. Подготовленный ими постер* занял первое место на 10-м ежегодном конкурсе научной визуализации Visualization Challenge, который проводится Национальным научным фондом США и журналом Science.
У большинства животных, включая человека, сонные и позвоночные артерии, снабжающие кровью мозг и глаза, чувствительны даже к небольшим повреждениям. Поэтому, если голова резко меняет свое положение (например, при травме или авиакатастрофе), то это может привести к инсульту или даже к летальному исходу.
Однако совы способны круто поворачивать голову без каких-либо последствий для своего здоровья. Чтобы разобраться в этом феномене, авторы работы изучили анатомию шеи 12 снежных и больших рогатых сов, умерших от естественных причин. Ученые заполнили их кровеносные сосуды особой жидкостью и отсканировали на компьютерном томографе.
Выяснилось, что в сонных и шейных артериях сов имеются эластичные карманы, заполняющиеся кровью. Они служат резервуарами, из которых кровь поступает в том случае, если сосуд временно пережимается. Также кровеносные артерии в шее сов оказались соединены мелкой сосудистой сетью. Поэтому, если одна из артерий всё же же блокируется при повороте головы, то она «подкачивает» кровь из соседних сосудов.
Кроме того, исследование показало, что диаметр отверстий поперечных отростков шейных позвонков сов в 10 раз превосходит диаметр позвоночных артерий, которые по ним проходят. Это свободное пространство служит еще одним способом защиты сосудов от пережимания. В отличие от остальных птиц, у сов поперечные артерии входят в шею выше (на уровне 12-го, а не 14-го позвонка), что делает их основания более свободными.
Ученые подчеркивают, что их работа является первым систематическим исследованием адаптаций сов, связанных с необычайной подвижностью их головы.
* на момент публикации ссылка не открывалась, (The requested file was not found on our server.)
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 5 фев ‘13 19:44
Зоологи обнаружили, что ноздри кротов представляют собой стереосистему, которая работает по тем же принципам, что глаза и уши животных. Такая система позволяет кротам быстро находить источник запаха в трехмерном пространстве.
Об этом говорится в статье американского профессора Кеннета Катании из Университета Вандербильта, опубликованной в журнале Nature Communications.
Как известно, наличие двух глаз делает зрение объемным. Это же относится и к слуху: по разнице звуковых колебаний между ушами организм определяет, где именно располагается источник звука. Однако долгое время ученые не могли понять, зачем млекопитающим две ноздри и можно ли считать их обоняние объемным.
Чтобы ответить на этот вопрос, профессор Катания провел серию опытов с восточноамериканскими кротами (Scalopus aquaticus), которые обитают в США, Мексике и Канаде и наносят большой урон садам и огородам. Ученый соорудил небольшой загон в форме полукруга и в его центр помещал крота, а на периферию – кусочек земляного червя.
Выяснилось, что всякий раз кроту требовалось менее 5 секунд, чтобы сориентироваться и пойти прямо по направлению к пище. «Я был очень удивлен, что эти полностью слепые животные могут столь успешно определять местоположение добычи», -- рассказал Катания.
Затем ученый стал поочередно заклеивать ноздри кротов и обнаружил, что это существенно ухудшает их ориентацию в пространстве: особи с заклеенной левой ноздрей отклонялись вправо, а с закрытой правой – влево. Это доказывает, что кроты способны распознавать разницу концентрации запаховых молекул между ноздрями и по ней строить трехмерную картину мира.
По мнению автора работа, стереообонянием могут обладать не только кроты, но также собаки, свиньи и другие животные.
повезло-то как скарабеям! шапочки подарили и в планетарий сводили! 
