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 Science.

Голый землекоп"Нам первыми удалось показать, что, по крайней мере, одно млекопитающее может переключаться с глюкозного метаболизма на фруктозу при недостатке кислорода. Наш мозг и другие органы необратимо повреждаются через пару минут после остановки сердца или инсульта. Так как ДНК мышей и голых землекопов на 94% идентична, вполне возможно, что мы сможем "позаимствовать" этот необычный метаболизм в будущем", — заявил Гэри Левин (Gary Lewin) из Центра молекулярной медицины в Берлине (Германия).

Голый землекоп (Heterocephalus glaber) — уникальное млекопитающее, обладающее множеством удивительных свойств. Этот безволосый подземный грызун размером с мышь и весом 30-50 грамм обитает в восточной Африке. В 1970-е годы ученые обнаружили, что эти существа живут необычайно долго для своего размера и не подвержены раковым заболеваниям. Кроме того, землекопы практически не чувствуют боли и не реагируют на раздражение кожи кислотами.

Землекопы образуют подземные колонии из нескольких десятков особей, которые возглавляет самка — "царица", единственная особь, производящая потомство в колонии. Все остальные члены колонии остаются на положении рабочих и не участвуют в размножении, так как их половые органы не способны производить потомство. Такая социальная структура — обычное дело у пчел и муравьев, но редчайший случай у млекопитающих.

Как рассказывает Левин, у землекопов есть еще одна "суперспособность" – они спокойно переносят недостаток кислорода и выживают даже в тех случаях, когда их полностью лишают доступа к кислороду на протяжении 18-20 минут. По словам биолога, даже по прошествии этого времени землекопы не испытывают никаких проблем со здоровьем и в их организме не происходит массовой гибели клеток.

То, зачем им нужно такое умение, не является тайной – землекопы живут в узких и "перенаселенных" тоннелях и лабиринтах, где концентрация кислорода всегда ниже нормы. С другой стороны, то, как именно им удается выживать в таких условиях, не было известно и оставалось предметом споров среди ученых.

Левин и его коллеги решили раскрыть эту тайну, поместив нескольких землекопов из берлинской колонии этих грызунов в специальные клетки, где концентрацией кислорода можно было гибко управлять, и проследили за тем, как менялась работа их организма при понижении доли О₂ в воздухе до нуля и ее возвращении к нормальным значениям.

Оказалось, что землекопы используют несколько приемов для защиты от недостатка кислорода. Во-первых, скорость их метаболизма понижается при нехватке О₂, и со временем, примерно через пять часов после его падения до смертельных для человека значений, эти грызуны впадают в анабиоз.

Во-вторых, землекопы в очередной раз оказались самыми уникальными животными на Земле. Как выяснили ученые, в клетках из мозга и всех остальных органов этих грызунов присутствует особый набор ферментов, позволяющий им питаться не глюкозой, а фруктозой. Разложение фруктозы, в отличие от глюкозы, не требует кислорода, что позволяет клеткам выживать более часа, переключаясь на альтернативный источник пищи.

Что интересно, у других млекопитающих только клетки печени и кишечника могут поглощать глюкозу, а другие органы и ткани не имеют такой способности. В этом отношении голые землекопы гораздо ближе к растениям, чем к животным, так как разложение фруктозы является одним из главных способов извлечения энергии из питательных веществ для представителей флоры. Соответственно, можно говорить, что землекоп временно превращается в "растение", пытаясь выжить при недостатке кислорода.

Источник: РИА Новости

Палеонтологи обнаружили древнего ракоскорпиона с изогнутым хвостом с длинной иглой на конце. Возможно, он убивал своих жертв, нанося удар сбоку.

Slimonia acuminataОб этом говорится в статье канадских ученых из Университета Альберты, опубликованной в журнале The American Naturalist.

Ракоскорпионы – это группа вымерших водных (преимущественно морских) существ, существовавшая 460-248 млн лет назад. К ним относятся крупнейшие из когда-либо живших на Земле членистоногих, достигавшие в длину 1,5 метров и более. Авторы статьи откопали в Шотландии ракоскорпиона меньшего размера, который, тем не менее, отличался впечатляющим вооружением.

Ракоскорпион, найденный в силурийских породах возрастом 430 млн лет, относится к виду Slimonia acuminata. Его длина составляла 40 см. Находка свидетельствует, что на конце тельсона (анальной лопасти) ракоскорпион нес длинный шип. При этом, судя по положению хвоста на отпечатке, ракоскорпион мог легко двигать им в горизонтальной плоскости, изгибая конец тела вперед.

Хвост ракоскорпиона не был приплюснут, так что он не мог использоваться в качестве весла при передвижении. Зато представители S. acuminata, по-видимому, задействовали его при охоте: зажав жертву передними конечностями, они протыкали ее шипом, нанося боковой удар.

Интересно, что современные скорпионы, которые также используют хвостовое жало, наносят удар не сбоку, а сверху, изгибая хвост над спиной. Напомним, недавно было показано, что зрение самых крупных ракоскорпионов не отличалось остротой, так что они не могли проявлять проворность при ловле добычи.

источник: infox.ru

Палеонтологи обнаружили в Швейцарии гигантскую щетинохвостку, жившую 240 млн лет назад. Она стала первым известным ископаемым насекомым, у которого сохранилась нервная система.

Мозг Gigamachilis triassicusОписание находки, подготовленное итальянскими и немецкими специалистами, опубликовано в журнале Scientific Reports.

В отличие от раковин и скелетов, нервная ткань очень нежна и потому крайне редко сохраняется в ископаемом состоянии. До сих пор ученым удалось найти ее следы лишь у некоторых морских членистоногих, вроде кембрийской Lyrarapax и Fuxianhuia. Авторы статьи показали, что иногда нервная система может сохраняться и на отпечатках наземных членистоногих.

Находка была сделана в триасовых отложениях горы Сан-Джорджо (Швейцария). В руки ученых попало 8-сантиметровое существо, относящееся к щетинохвосткам, примитивным первичнобескрылым насекомым. В наши дни с щетинохвостками можно столкнуться даже в собственной ванной и в других сырых уголках дома.

Триасовая щетинохвостка получила название Gigamachilis triassicus. После смерти она упала в мелководную лагуну и подверглась быстрой фосфатизации. Поэтому на ее отпечатке видна как мускулатура, так и детали строения головного мозга - протоцеребрум и оптические доли, а также часть брюшной нервной цепочки с четырьмя ганглиями.

По строению нервной системы G. triassicus не отличается от современных представителей того же семейства Machilidae, что свидетельствует о консервативности анатомии шетинохвосток. Интересно, что в этих же слоях найдена и щетинохвостка меньшего размера Dasyleptus, известная еще из пермского периода. Ей удалось пережить пермо-триасовое вымирание.

Кстати, судя по строению груди, щетинохвостка G. triassicus была неплохим прыгуном.

Источник: infox.ru

Ученые собрали на Филиппинах метровых корабельных червей и изучили их образ жизни. Оказалось, что в отличие от большинства своих сородичей они отказались от питания древесиной и стали жить исключительно за счет симбиотических бактерий.

Корабельный червьОб этом говорится в статье американских биологов, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Корабельные черви - это двустворчатые моллюски. В отличие от своих дальних родичей, мидий и устриц, они перешли на питание древесиной, которую расщепляют благодаря наличию бактерий-симбионтов. Самым крупным корабельным червем, и, соответственно, самым крупным двустворчатым моллюском считался червь Kuphus polythalamia, однако о его биологии было мало что известно.

Авторам статьи посчастливилось наткнуться на этих существ благодаря сюжету на филиппинском телевидении, где демонстрировались загадочные организмы, торчащие, подобно морковкам из грядки, из грязного дна в одной из бухт. Ученые сразу узнали в них K. polythalamia и отправились на поиски. Им удалось выкопать несколько этих гигантов, длина тела которых достигает 155 см, а диаметр - 6 см.

Выяснилось, что, несмотря на обилие плавающих в бухте деревяшек, в пищеварительном тракте червей отсутствуют следы древесины, редуцирован у них и сверлильный аппарат, отвечающий за проникновение внутрь бревен и стволов. Зато на жабрах K. polythalamia обнаружились бактерии, расщепляющие сероводород - им обильна богатая гниющей органикой черная грязь на дне бухты.

Скорее всего, червь перешел к такому образу жизни, сменив состав своей микрофлоры - вместо бактерий, которым требовался приток органики в виде древесины, моллюск обзавелся микроорганизмами, существующими без всяких усилий с его стороны. Похожим образом, говорят ученые, могли эволюционировать и некоторые двустворчатые моллюски, живущие на дне океана рядом с термальными источниками за счет серобактерий.

Источник: infox.ru

Ученые из США, Британии и России обнаружили в Танзании рептилию, которая сочетала в себе признаки крокодилов и динозавров. Открытие проливает свет на раннюю эволюцию этих рептилий.

Teleocrater rhadinusОписание находки, подготовленное Андреем Сенниковым из Палеонтологического института РАН совместно с коллегами из США и Британии, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.

До сих пор возникновение динозавров оставалось тайной – древнейшие известные представители этой группы из позднего триаса уже имеют типично динозавровую анатомию. Промежуточные формы, которые объединяли бы динозавров с другими группами архозавров, были неизвестны.

Авторы статьи смогли восполнить этот пробел, изучая остатки рептилии Teleocrater rhadinus из отложений среднего триаса возрастом 247-242 млн лет. Впервые она была обнаружена еще в 1930-х годах в Танзании, но тогда в руки ученых попал лишь неполный скелет. Однако авторам работы удалось собрать новый материал, который позволил детально реконструировать внешний облик животного.

Оказалось, что по строению черепа, туловищных позвонков и плечевой кости рептилия напоминает динозавров, а по строению пяточной кости и голеностопного сустава – крокодилов. Ноги у Teleocrater rhadinus были короткие, и внешне неспециалист не отличил бы его от крокодила. Ученые считают, что рептилия занимает промежуточное положение между предками крокодилов и предками птерозавров, динозавров и птиц.

На основе изучения находки ученые выделили новую группу архозавров, получившую название Aphanosauria. Помимо танзанийской рептилии, к ней относится рептилия Dongusuchus из Южного Приуралья (Оренбургская область). Получается, такие «крокодилодинозавры» в середине триасового периода разгуливали и по территории России.

Источник: infox.ru

Ученые выяснили, что наиболее продвинутые формы сельского хозяйства возникли у муравьев примерно 35 млн лет назад. В это время климат на Земле стал засушливым и холодным, что заставило муравьев окончательно одомашнить грибы.

К такому выводу пришли американские специалисты из Университета Юты, чья статья опубликована в журнале Proceedings of Royal Society B.

Помимо людей и термитов, южноамериканские муравьи из группы Attini - это единственные живые существа на нашей планете, кому удалось освоить фермерство. Они отрезают от листьев растений кусочки и затем выращивают на них грибы. Считалось, что грибоводство среди муравьев возникло в дождевых лесах Южной Америки 61-57 млн лет назад, вскоре после окончания мелового периода.

Авторы статьи внесли важное уточнение в этот сценарий, построив родословную группы Attini на основе молекулярных данных. Всего они сравнили 1500 позиций в геноме у 78 муравьев-фермеров, а также у 40 близких к ним видов, не практикующих сельское хозяйство. Выяснилось, что первые шаги муравьи-грибоводы действительно делали в условиях дождевого леса, а вот высшие формы грибоводства возникли значительно позже, уже в засушливых условиях.

Муравьи выращивают множество различных видов грибов. Однако некоторые из них могут развиваться и без помощи муравьев, скрещиваясь при этом с дикоживущими типами. По сути, такие грибы не до конца одомашнены, и муравьи, выращивающие их, расцениваются как примитивные фермеры. Напротив, грибы, культивируемые муравьями вроде Atta и Acromyrmex, не могут жить без помощи своих хозяев, и потому эти муравьи считаются продвинутыми фермерами.

Так вот, оказалось, что продвинутые муравьи-грибоводы появились примерно 35 млн лет назад, в условиях резкой сезонности, в прериях и саваннах Южной Америки. В это время температура планеты резко скакнула вниз, на полюсах появились ледниковые шапки, а климат сделался засушливым. Виды грибов, привыкшие к повышенной влажности, не смогли бы пережить эти времена, но тут на помощь к ним пришли муравьи.

В муравьином гнезде поддерживается стабильный микроклимат - если становится слишком сухо, муравьи приносят воду, если делается слишком влажно - проветривают «помещение». Фактически, муравьи создали в своих гнездах своеобразную теплицу, в которой грибы смогли выжить, но при этом оказались изолированы от неблагоприятной внешней среды. Именно это и привело к окончательному одомашниванию грибов и росту их зависимости от муравьев.

Напомним, недавно биологи установили, что гены муравьев модифицировались таким образом, что они, в свою очередь, стали абсолютно зависимыми от грибов, которые ими выращиваются. Напротив, люди на генетическом уровне не связаны столь тесно ни с одной из сельскохозяйственных культур.

Источник: infox.ru

Первые животные Земли были похожи не на морских губок и гидр, как сегодня предполагает большинство ученых, а на медуз и гребневиков, заявляют генетики в статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

"Сегодня ученые собирают большие количества генетической информации, анализируют ее, определяют связи между ее элементами и затем заключают, что их выводы верны из-за тех улучшений в методике анализа, которые они применили. В 95% случаев это работает, но в оставшихся 5% древо эволюции никак не собирается", — объясняет Антонис Рокас (Antonis Rokas) из университета Вандербильта в Нэшвилле (США).

Большая часть современных групп и типов животных появилась примерно 540-520 миллионов лет назад, в ходе так называемого "кембрийского взрыва" – резкого ускорения эволюции и увеличения многообразия многоклеточных существ. В это время возникли предки червей, насекомых, рыб и прочих позвоночных животных.

Традиционно считается, что первые многоклеточные существа на Земле были похожи на современных гидр и губок. Они были крайне примитивно устроены — они состояли всего из двух слоев и питались, пропуская через себя воду и отфильтровывая из нее микробов, планктон и частицы органических материалов.

Рокас и его коллеги заявляют, что подобное утверждение было сделано на базе неполных генетических данных и их некорректного анализа —  на самом деле, самыми древними существами на Земле являются не губки и их родичи, а предки современных гребневиков и медуз. Подобные утверждения уже делались генетиками в 2008 году, однако тогда их не восприняли серьезно из-за проблем в методологии ведения исследования.

Как рассказывает Рокас, они пришли к такому выводу, используя совершенно иную методику определения формы "древа эволюции", которая использует только общие для всех организмов гены, а не всю их совокупность. Иными словами, ученые брали два потенциальных кандидата на роль предков тех или иных видов, отбирали их общие гены и определяли, как много похожих участков ДНК имеют их потенциальные потомки.

Подобный подход, по его словам, позволяет избегать появления ложных ассоциаций или исчезновения настоящих связей, связанных с резкими различиями в структуре относительно несущественных генов. Изъятие одного-двух таких генов из анализа, как отмечает Рокас, часто приводит к тому, что родственные связи между "спорными" организмами часто меняются на противоположные.

Руководствуясь этой идеей, генетики проанализировали родственные связи в 17 эволюционных деревьях животных, грибов и растений, в том числе и общее древо эволюции всех многоклеточных живых существ.

Как показал этот анализ, гребневики и медузы, а не губки, являются предками человека и других многоклеточных животных, а черепахи оказались родичами и птиц, и крокодилов, а не только крокодилов, как считали раньше палеонтологи.

Конечно, выводы Рокаса и его коллег вряд ли убедят всех сторонников "губочной" гипотезы, однако ученые уверены, что их методика анализа дает более точные и менее противоречивые результаты, нежели классические методы филогенетики.

Источник: РИА Новости

АмазонкаГруппа ученых из Университета Бразилиа при поддержке коллег из европейских стран установила, что возраст реки Амазонка составляет 9 млн лет - на 8 млн лет больше, чем считалось ранее. Как сообщил в четверг телеканал Globo, соответствующий вывод был сделан на основе анализа отложений, обнаруженных в ее русле. "На самом деле 9 миллионов лет назад Амазонка была озером, воды которого стремились на север. В этот период произошла его трансформация в реку", - заявил бразильский геолог Роберту Вентура. Авторы предыдущих исследований утверждали, что возраст Амазонки составляет от 1 млн до 1,5 млн лет. По мнению Вентуры, нынешнее открытие позволит не только лучше понять историю реки, но и спрогнозировать ее будущее. "Сейчас в Амазонии начали происходить засухи, которые сопровождаются периодами разлива реки в нетипичное для данных явлений время. И мы не сможем понять природу этого феномена, если будем обращаться только к настоящему", - сказал ученый. Амазонка - река, протекающая в северной части Южной Америки. Большая часть ее бассейна принадлежит Бразилии, юго-западные и западные районы - Боливии, Перу, Эквадору и Колумбии. Является крупнейшей в мире рекой по площади бассейна и полноводности, кроме того, на ее берегах расположен самый большой в мире тропический лес. В 2011 году по результатам всемирного конкурса Амазонка была признана одним из семи природных чудес мира.

Источник: ТАСС

Великобритания перестала быть частью "единой" Европы примерно 450 тысяч лет назад, когда воды гигантского ледникового озера, существовавшего на месте Дуврского пролива, прорвали узкий мостик суши, соединявший Британию и Францию, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Уничтожение этой полоски суши, соединявший Дувр и Кале в прошлом, было одним из самых важных событий в истории Британии, которое оказывает огромное влияние на формирование британской нации даже сегодня. Когда ледниковый период кончился, и уровень моря вырос, эта долина была окончательно затоплена, и Британия потеряла связь с материком. Это событие было Брекзитом 1.0, за который никто не голосовал", — рассказывает Санджив Гупта (Sanjeev Gupta) из Имперского колледжа Лондона (Великобритания).

Геологический сепаратизм

Как рассказывают Гупта и его коллеги, история этого открытия тянется еще с середины 1960 годов, когда геологи, инженеры и рабочие из Франции и Англии начали готовиться к постройке тоннеля под Ла-Маншем, соединившим островную нацию и "большую Европу" только в 1994 году из-за политических разногласий между нациями.

Когда ученые получили первые радарные снимки дна Ла-Манша, они обнаружили множество странных выбоин глубиной в 100 метров, заполненных щебнем и песком, которые вынудили их проложить достаточно извилистый маршрут по дну Дуврского пролива. Эти подводные "ямы" и ряд других структур, найденных на дне Ла-Манша впоследствии, заставил ученых подозревать, что британский Дувр и французский Кале в далеком прошлом мог соединять вполне реальный сухопутный "мост", разрушившийся  по тогда неизвестным причинам.

Гупта и его коллеги раскрыли историю разрушения этого "моста", не менее драматичную, чем настоящий Брекзит 2016 года, составив трехмерные карты дна Дуврского пролива  и изучив структуру пород на берегах Франции и Британии в тех местах, где они нашли его останки.

Как рассказывают ученые, Британия отделилась от Европы в два этапа примерно 450 тысяч лет назад, когда большую часть территории будущего острова покрывали ледники.

В южной его оконечности, где сейчас находится Дуврский пролив, существовало гигантское озеро из талой воды, отделенное от вод Атлантического океана достаточно тонкой "дамбой". Она представляла собой горную гряду из мягких известняковых горных пород, очень похожих на те, которые сегодня складывают знаменитые белые скалы Дувра.

Подтачивая основы

В определенный период времени озеро было переполнено, и его воды начали падать вниз по склонам этих гор в виде гигантских водопадов. По мнению Гупты и его коллег, стометровые "ямы", открытые строителями тоннеля через Ла-Манш, являются последними и пока единственными следами существования этих потоков воды, падавших с огромной скоростью и силой вниз.

Эти водопады подтачивали основание этих гор, и в определенный момент времени скалы не выдержали давления и были прорваны, в результате чего возник гигантский потоп, затопивший долины, находившиеся в то время на дне будущего пролива. При этом геология Дуврского пролива указывает на то, что стенки озера были разрушены лишь частично, и вода продолжала накапливаться в его пределах в последующие годы.

После этого произошло еще одно катастрофическое событие, которое привело к полному разрушению сухопутного "мостика" между Британией и Францией. Следами этого процесса оказались, как заявляют геологи, гигантские выбоины-каналы на дне Ла-Манша, тянущиеся примерно на 20 километров к западу от следов водопадов.

Что именно вызвало этот коллапс, ученые пока не знают – его причиной мог послужить как второй "потоп", так и землетрясения, периодически возникающие в этой части Европы. В ближайшее время команда Гупты планирует взять пробы пород из разных точек бывшего "моста" для уточнения хронологии его уничтожения и определения того, что именно вынудило Британию совершить первый "Брекзит".

Источник: РИА Новости