текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 11 мар ‘13 17:21

На примере пылевых клещей биологам удалось опровергнуть закон необратимости эволюции. Оказалось, что предки этих существ были свободноживущими организмами, которые сначала перешли к постоянному паразитизму, а затем вновь вернулись к исходному состоянию.

Результаты исследования, выполненного Павлом Климовым и Берри О’Коннором из Мичиганского университета, опубликованы в журнале Systematic Biology.

Закон необратимости эволюции, сформулированный еще в конце XIX века палеонтологом Луи Долло, вызывает споры среди ученых вплоть до настоящего времени. Как гласит этот закон, «организм ни целиком, ни даже отчасти не может вернуться к состоянию, уже осуществленному в ряду его предков».

Авторы работы смогли показать, что закон Долло не работает в случае пылевых клещей – микроскопических членистоногих, которые живут в матрасах и подушках и вызывают у многих людей аллергические реакции. Для этого им пришлось проверить все 62 гипотезы об их происхождении, существующие на сегодня.

Проанализировав набор из 5 генов ядерной ДНК более чем 700 видов потенциальных родственников пылевых клещей, исследователи выяснили, что они произошли от паразитического подотряда Psoroptidia. Клещи из этой группы паразитируют на млекопитающих и птицах, никогда не покидая своих хозяев.

Ранее считалось, что постоянные паразиты не могут вновь стать свободноживущими организмами, поскольку при паразитическом образе жизни утрачиваются многие важные органы. Однако предки пылевых клещей смогли сделать это благодаря устойчивости к высокой сухости и способности питаться кератином, содержащимся в волосах и перьях.

Как надеются ученые, их открытие поможет в борьбе с аллергией, вызываемой пылевыми клещами. «Зная родственные связи этих существ, мы лучше поймем свойства белков их иммунной системы и эволюцию генов, кодирующих аллергены», -- пояснил Павел Климов, соавтор статьи.

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 13 мар ‘13 22:54

Американский энтомолог доказал, что особая окраска бабочек помогает им защищаться не только от птиц, но и от пауков. Введенные в заблуждение пятнами на концах крыльев, прыгающие пауки промахиваются мимо головы бабочек и остаются ни с чем.

Об этом говорится в статье Андрея Суракова из Музея естественной истории Флориды, опубликованной в журнале Journal of Natural History.

Известно, что яркие глазчатые пятна на крыльях бабочек способны ввергать в замешательство птиц, давая насекомым возможность спастись. Однако автор работы на примере Calycopis cecrops из семейства голубянок продемонстрировал, что окраска бабочек способна служить защитой и от мелких хищных пауков.

Calycopis cecrops, небольшая североамериканская бабочка, несет на заднем конце каждого крыла по длинному выросту, похожему на антенну, и темному пятну, похожему на глаз. Когда крылья складываются, они образуют «фальшивую голову». Оказалось, что небольшой паук-скакун Phidippus pulcherrimus не в состоянии отличить ее от настоящей.

Пауки-скакуны нападают на бабочек, когда те садятся на листья деревьев, например, чтобы отложить яйца. Они всегда прыгают на голову бабочек и кусают их в грудь, чтобы быстро парализовать. Как показали опыты, представители бабочек, не имеющих фальшивой головы, посаженые в один лоток с пауками, быстро становились их добычей.

Но когда пауки-скакуны сталкивались с C. cecrops, они атаковали их фальшивую голову. В ходе эксперимента одна бабочка этого вида успешно выдержала 14 нападений паука, в то время как бабочки других видов становились его жертвой с первого раза. Также энтомолог выяснил, что фальшивая голова легко отламывается, помогая бабочке ускользнуть.

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 15 мар ‘13 23:49

Ученые обнаружили, что в глубине океанической коры живут анаэробные бактерии. Поскольку океаническая кора занимает 60% земной поверхности, ее можно считать крупнейшей экосистемой нашей планеты.

Результаты исследования, проведенного международным коллективом геологов из Дании, США и Канады, опубликованы в свежем выпуске журнала Science.

Считается, что жизнь в глубинах океана сосредоточена рядом с горячими источниками. Однако они располагаются лишь в сейсмически активных зонах, занимающих незначительную часть океанической коры. Авторы статьи решили доказать, что остальные ее регионы также населены живыми организмами.

Для этого ученым с помощью специального судна пришлось пробурить рядом с западным побережьем США почти 265 метров осадков и 300 метров скрытых под ними пород. В результате были получены образцы базальтов возрастом 3,5 миллионов лет. Оказалось, что они богаты ДНК бактерий, окисляющих серу и продуцирующих метан.

Как показал анализ изотопов углерода, ДНК не могло попасть в базальт при бурении или же из остатков мертвого планктона. Более того, микробиологи вырастить культуру бактерий из океанической коры в лабораторных условиях. По мнению исследователей, микроорганизмы проникли в глубины породы через небольшие трещины.

«Зная, сколь велик объем океанической коры, сложно даже представить, сколько живой биомассы может скрываться под поверхностью Земли», -- пояснил Курт Конхаузер, один из исследователей. По мнению авторов работы, подобные микроорганизмы, живущие за счет хемосинтеза, могут населять и другие планеты.

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 22 мар ‘13 22:56

Биологи установили причину, по которой пауки-осы в XX веке смогли заселить север Европы. Оказалось, что перед этим они смешались со своими восточными собратьями, что повысило их генетическое разнообразие.

О результатах исследования немецких генетиков из Института эволюционной биологии имени Макса Планка сообщило BBC.

Европейские пауки-осы (Argiope bruennichi), отличающиеся характерной желто-черной окраской, до 1930-х годов обитали лишь на побережье Средиземного моря. Однако затем они стали двигаться на север и в итоге добрались до Норвегии. Чтобы объяснить этот феномен, ученые проанализировали образцы ДНК современных пауков из разных регионов, а затем сравнили их с ДНК пауков, хранящихся в старых коллекциях.

Выяснилось, что пауки-осы разделились вскоре после окончания последнего ледникового периода. Часть из них осела в Средиземноморье, а остальные двинулись в восточном направлении, заселив Центральную Азию, юго-восточную Сибирь и Японию. В результате теплолюбивые европейские пауки-осы оказались разделены со своими восточными сородичами, сумевшими адаптироваться к более разнообразным условиям.

Но в XX веке, как установили ученые, из-за потепления климата средиземноморские пауки-осы смогли добраться до Черного моря, где они встретились с восточной популяцией. «Возможность восстановить генетическое разнообразие всего за несколько поколений способствовало быстрой адаптации», -- рассказал Генрих Крехенвикель, один из авторов работы.

После того, как ранее изолированные популяции обменялись генами, их потомство и смогло заселить ранее неосвоенные пространства. Там пауки-осы измельчали и научились переносить суровые зимы.
Напомним, что недавно энтомологи показали, что между азиатскими и аргентинскими муравьями, вторгшимися в США, начался передел сфер влияния.

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 26 мар ‘13 23:19

Впервые в научной практике ихтиологи столкнулись с двухголовой акулой-быком. Исследование подтвердило, что в руки ученых попала именно особь с двумя головами, а не два сросшихся зародыша.

Описание акулы-мутанта, подготовленное американскими учеными из Университета штата Мичиган, опубликовано в журнале Journal of Fish Biology.

Двухголовый детеныш был извлечен из матки взрослой акулы, выловленной рыбаками 7 апреля 2011 года у побережья США в Мексиканском заливе. Рядом с ним находилось еще несколько нормальных детенышей, готовых появиться на свет. Рыбаки выпустили их в море, а двухголовую акулу заспиртовали и отправили ученым.

Несмотря на то, что двухголовый детеныш был извлечен живым, ихтиологи уверены, что вскоре после рождения он всё равно бы погиб. Чтобы не вскрывать уникальный экземпляр, ученые исследовали его с помощью магниторезонансного томографа. Оказалось, что помимо двух голов, у акулы есть два сердца и два желудка, однако при этом хвост у нее один.

Ранее подобные аномалии не наблюдались среди акул-быков (Carcharhinus leucas), хотя эти хищники распространены по всему миру и являются промысловым объектом. Тем не менее, исследователи не связывают появление акулы-мутанта с разливом нефти в Мексиканском заливе, которое произошло в результате взрыва нефтяной платформы в апреле 2010 года.

---

---

[highslide]http://i052.radikal.ru/1303/ae/53de4846af7a.jpg[/highslide]

Ученые объяснили феномен двухголовой акулы в океане

Учеными была выловлена и описана двухголовая акула. Однако, она является не новейшим видом, а врожденной аномалией популярного вида акулы-быка. Подобного рода аномалии достаточно редки и этот случай был удостоен научной статьи в издании “Journal of Fish Biology”. Ученые из Мичиганского госуниверситета объясняют, что гораздо чаще исследователям попадаются 2-головые ящерицы, а также змеи, однако, этот факт не способен отразить общую картину, отмечают эксперты в разделе “новости науки” журнала “Биржевой лидер”.

"Таких животных, - рассказывает профессор Майкл Вагнер, - зачастую разводят в неволе, потому возникновение аномалий обнаружить проще". По сравнению с ящерицами и змеями, акулы довольно редко размножаются в присутствии человека. 2-головые особи, как правило, живут не долго и до взрослого возраста не доживают.

Так, описываемый экземпляр извлечен был одним рыбаком, которому удалось поймать самку акулы-быка. Данные рыбы живородящие, за одни раз у них появляется до тринадцати мальков, при рождении длина рыбок составляет около шестидесяти сантиметров /взрослые особи – три с половиной метра/. 2-головая особь доставлена была исследователям, но те даже не рискнули вскрыть уникальную находку: для сохранения ее в целости биологи прибегли к магнитно-резонансному томографу.

Томография продемонстрировала присутствие 2-ух различных сердец, желудков, всех органов. Но вот хвост у такой особи (или особей) общий. Детальное изучение таких редких экземпляров помогает узнать закономерности развития эмбрионов, а также пролить свет как на аномальные, так и нормальные физиопроцессы. Изучение плодовых мушек, имеющих дополнительные ноги вместо глаз, генетикам позволило в свое время открыть гены, которые отвечают за обозначение у эмбрионов в виде оси "голова-хвост", и более мелких разделений: гены Hox, например, отвечают за развитие на конечностях пальцев.

Экология не играет роли
Отдельно М. Вагнер предупредил о том, что связывать находку не стоит с загрязнением окружающего мира. Действительно, рыбу выловили в Мексиканском заливе, в котором ранее случился разлив нефти. Однако "после" не значит "вследствие" /как было сказано/, большая часть животных постоянно рождает двухголовых подобных детенышей и в благоприятных условиях. Больше того, у человека около трети оплодотворенных яйцеклеток оставляют матку, даже в ее стенку не встраиваясь. Так, у всех животных /и у людей/ имеется встроенный естественный механизм, защающий от экстренных ошибок в развитии.

Впрочем, врожденные аномалии наподобие двухголовости либо несвойственной формы конечностей - совсем не обязательно мутации.

Кто является мутантами?
Мутациями считаются отклонения в ДНК, к слову, которые не так уж редки, как многие считают: у каждого новорожденного ребенка имеется их порядка полсотни на три с половиной миллиарда нуклеотидных пар. Основная часть мутаций является безвредной и себя никак не проявляет. Некоторая часть вредна либо летальна, однако некоторые, наоборот, приносят пользу. Либо, что бывает также довольно часто, приности пользу в конкретных условиях. Так, среди жителей Африки, к примеру, встречается часто ген, увеличивающий устойчивость к малярии, хотя при этом повышает риск серповидно-клеточной анемии.

Отметим, каждый ген может существовать сразу в нескольких разновидностях /аллелях/, и зачастую нельзя определить, какая из них "лучше". Так что хуже: риск малярии либо риск анемии, высока вероятность меланомы либо нехватки витамина D? Некие ныне неудачные гены, которые обуславливают подверженность заболеванию Альцгеймера, тысячу лет назад могли спасти от давно забытого заболевания, а естественный отбор, который действовал на уроженцев Южной Африки, предполагал вряд ли их переселение в северные пасмурные страны.

2-головая рыба появиться могла без генетических аномалий. Просту в нужное мгновение клетки эмбриона поделились лишний раз либо не туда переместились, куда необходимо. Такого рода сбои редки, однако могут проявиться; их вероятность увеличивается во время воздействия химических некоторых веществ – известным печальным примером стала талидомидовая катастрофа. Весьма важно понимать: такие нарушения передаваться не могут по наследству!

Не так давно генетики разделили генетические и наследственные заболевания. Впрочем, все наши клетки имеют совершенно идентичный набор генов, но в любой конкретной ткани включают они лишь те гены, которые необходимы для определенных задач: клетки сердца не нуждаются в ферментах клеток печени либо в твердой оболочке остеоцитов. Каждый из генов способен включаться или выключаться за счет обратимой химической модификации ДНК либо перестраивания хромосомных белков.

Такие "выключатели" могут передаваться по наследству и уже доказано, в ряде случаев данное наследство ведет к повышению риска определенных болезней. Курение матери в период беременности существенно увеличивает риск астмы как у ребенка, так и у внуков, именно такой эффект показан у крыс.

Биржевой Лидер

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 3 апр ‘13 00:00

Под руководством зоологов морской лев научился совершать танцевальные движения головой. Это доказывает, что животные, лишенные вокальных способностей, всё равно наделены чувством ритма.

Результаты экспериментов, проведенных американскими биологами из Калифорнийского университета, опубликованы в журнале Journal of Comparative Psychology.

Считается, что вокальная мимикрия и умение синхронизировать движения и звуки зависят от одних тех же механизмов в мозгу. Поэтому долгое время ученые были уверены, что двигаться в ритм могут лишь говорящие попугаи и человек. Авторы работы решили опровергнуть эту гипотезу, научив танцевать животное, лишенное навыка звукоподражания.

В качестве объекта исследования выступил калифорнийский морской лев трехлетнего возраста по кличке Ранон. Его обучение происходило в несколько этапов. Сначала зоологи научили льва крутить головой в ответ на жесты экспериментатора. Затем команды стали отдаваться посредством немузыкальных акустических сигналов.

Все достижения Ранона поощрялись кусочками рыбы. Когда морской лев твердо освоил «танцевальные движения», ученые стали включать ему музыкальные мелодии, такие, как композиция Down on the Corner в исполнении Джона Фогерти. Оказалось, что Ранон способен вращать головой в такт музыки, подстраиваясь под различные ритмы.

Спустя несколько недель после завершения эксперимента ученые вновь дали животному прослушать его «излюбленные» мелодии: морской лев всё так же танцевал под них, совершая в среднем 60 вращательных движений на каждый ритм. Это доказывает устойчивость танцевального навыка животного.

«До настоящего времени умение танцевать считалось уникальной особенностью человеческого вида. Теперь же мы увидели, что даже млекопитающие с ограниченными вокальными данными способны двигаться в такт в широком диапазоне звуков и мелодий», -- пояснила Коин Рейхмус, одна из авторов статьи.

© Flickr.com/alexharries/cc-by-nc

Голос России
29 ноября, 17:57

За 10 тысяч лет совместной жизни кошки хорошо приспособились к человеку, в том числе научились распознавать голоса людей. Однако, как выяснили японские ученые, эволюция также научила кошек эти голоса игнорировать

Как выяснили Ацуко Сайто из Токийского университета и Кадзутака Синодзука из Университета Южной Флориды (University of South Florida), кошки очень хорошо могут отличать голос хозяина от голосов посторонних людей. Для этого они провели небольшой опыт, отобрав 20 кошек и котов в возрасте от года до 11 лет и проследив, как они реагируют на зов четырех незнакомых кошке добровольцев и хозяина.

Ученые следили за тем, как реагирует животное на зов, доносящийся из соседней комнаты, регистрируя движения хвостом, лап, ушей и поворот головы. Выяснилось, что кошки, как правило, активнее реагируют именно на зов хозяина, чем на зов незнакомцев: 15 из 20 кошек активнее реагировали на голос владельца, в то время как остальные пять, наоборот, подчеркнуто игнорировали хозяина. При этом, как подчеркивается в исследовании, кошки хоть и показывали реакцию на зов, ни одна из них не сдвинулась с места.

"Результаты показывают, что кошки не выказывают активного коммуникативного поведения по отношению к владельцам, которые зовут их за пределами видимости, даже если отличают голоса своих хозяев. В этом отношения кошка-хозяин отличается от отношений собака-хозяин", - заключили Сайто и Синодзука.

Согласно исследованию, опубликованному в научном журнале Animal Cognition ("Интеллект животных"), кошки хоть и были одомашнены за 8000 лет до н.э., на самом деле корректнее говорить, что они сами "одомашнились", и инициатива в общении с человеком всегда исходила от них самих. Кошкам, как мелким хищникам, охотящимся из засады, всегда требуется выдержка при выслеживании жертвы, поэтому эволюционные механизмы не позволяют им активно реагировать на внешние раздражители. Именно поэтому не стоит удивляться тому, что кошка очень редко бежит на зов хозяина, даже если тот накладывает ей любимое лакомство: то, что может показаться прирожденной ленью или даже туповатостью, на самом деле является следствием укорененных рефлексов.

Как отмечает The Independent, данные доклада едва ли разочаруют или удивят владельцев кошек. В научной статье говорится, что "владельцы домашних животных считают, что собаки больше привязаны к своим хозяевам, чем кошки. Между тем, владельцы кошек и собак привязываются к своим питомцам одинаково".

Исследование заканчивается замечанием, что ученые до сих пор не могут понять, почему люди любят кошек, поскольку для этого, учитывая аспекты поведения последних, нет объективных предпосылок.

По материалам иностранных СМИ.

источник: AP Photo/Dean Fosdick

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 10 янв ‘14 14:44

С помощью радара ученые впервые смогли проследить за полетом божьих коровок. Оказалось, что эти миниатюрные насекомые способны подниматься на высоту более одного километра, что соответствует высоте полетов легкомоторных самолетов.

Результаты исследования, проведенного британскими энтомологами из Университета Халла, опубликованы в журнале PLOS ONE.

Как известно, божьи коровки являются одними из главных истребителей тли. Однако иногда они могут всё же могут вредить человеку - так, азиатская божья коровка Harmonia axyridis, занесенная в Европу и Северную Америку, образует массовые скопления в человеческих жилищах и портит вкус вина, «оккупируя» виноградники в период сбора урожая.

Чтобы разобраться с механизмами расселения божьих коровок, авторы статьи решили выяснить, как они летают в природе. Они предположили, что божьи коровки, сами по себе неплохие летуны, также могут разноситься сильными ветрами. Ученые проверили эту гипотезу с помощью радара, установленного в Ротэмтедской исследовательской станции.

Сначала энтомологи в ходе лабораторных опытов определили, как выглядит божья коровка на экране радара. По словам ученых, характерная округлая форма позволяет достаточно легко отличать божьих коровок от других мелких объектов. Затем ученые проанализировали данные, собранные радарами станции за последние десять лет.

Оказалось, что большинство запеленгованных божьих коровок летает на высоте от 150 до 500 метров, однако некоторые поднимаются на высоту в 1100 метров. Средняя скорость их полета составляет 30 километров в час, отдельные божьи коровки разгоняются до 60 километров в час. В среднем один полет божьих коровок продолжается около получаса, но некоторые проводят в воздухе в районе двух часов. Следовательно, самые успешные особи за один раз могут переместиться на 120 километров. Это означает, что никаких преград на пути расселения божьих коровок не существует.

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 10 янв ‘14 19:07

Палеонтологи обнаружили цветки мелового периода, которые застыли в янтаре прямо во время процесса оплодотворения. Ученым впервые удалось «застигнуть» столь древние растения в момент прорастания пыльцы.

Описание находки, подготовленное Джорджем Пойнаром из Университета штата Орегон и его коллегами, опубликовано в журнале Journal of the Botanical Institute of Texas.

Небольшой побег, усыпанный цветками, был обнаружен в куске бирманского янтаря (Мьянма). По современным оценкам, возраст этого янтаря составляет около 100 миллионов лет. Именно в это время, в середине мелового периода, когда по Земле еще разгуливали динозавры, цветковые растения стали быстро покорять экосистемы нашей планеты.

Одной из ключевых особенностей биологии цветковых растений является двойное оплодотворение, когда два спермия из пыльцевого зерна проникают в зародышевый мешок. Спермии движутся по пыльцевой трубке, которое растет из каждого пыльцевого зерна, упавшего на рыльце пестика - чья трубка быстрее доберется до зародышевого мешка, то пыльцевое зерно и оплодотворяет семязачаток.

Авторы статьи смогли разглядеть на рыльце одного из найденных цветков сразу четыре проросших пыльцевых зерна и их пыльцевые трубки. «Раньше мы никогда не видели пыльцевые трубки, врастающие в рыльца цветков мелового периода», -- пояснил Пойнар. Судя по строению пыльцы, она переносилась насекомыми-опылителями.

Всего обнаруженный побег несет 18 цветков, их диаметр составляет менее одного миллиметра. Венчик цветков разделен на пять лепестков. Ученые назвали растение Micropetasos burmensis, принадлежность этого вида к какому-либо семейству установить пока не удалось.

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 13 янв ‘14 19:34

Ихтиологи установили, что африканские тигровые рыбы периодически ловят ласточек, выпрыгивая из воды. Такое поведение не свойственнобольше никакому другому из известных видов рыб.

Об этом говорится в статье, опубликованной южноафриканскими биологами из Северо-Западного университете в журнале Journal of Fish Biology.

Специалистам было известно, что некоторые виды хищных рыб могут хватать водоплавающих птиц, опустившихся на воду. Но до настоящего времени никто не предполагал, что рыбы способны хватать птиц прямо в полете. Авторы статьи установили этот факт, наблюдая за тигровыми рыбами (Hydrocynus vittatus) в водохранилище Шрода в провинции Лимпопо (ЮАР).

Тигровые рыбы названы так из-за своих крупных зубов. Считалось, что их диета состоит исключительно из других рыб. Чтобы лучше понять особенности поведения этого редкого вида, ученые установили радиомаяки на несколько особей и стали отслеживать их передвижения в течение суток. Оказалось, что они охотятся в основном на рассвете и в сумерках, а ночью отдыхают на глубине.

Анализируя показания радиомаяков, биологи обнаружили, что иногда тигровые рыбы изменяют своим привычкам, в середине утра всплывая на самую поверхность водоема. Ученые решили выяснить, что они делают в это время. Оказалось, что рыбы подстерегают ласточек, летящих на бреющем полете над водой и выпрыгивают, чтобы их поймать. За две недели авторы статьи зафиксировали 20 таких нападений, причем некоторые им удалось заснять на видео.