Паразитические грибки из рода Ophiocordyceps, превращающие муравьев в беспомощных зомби, учитывают текущие погодные условия и заставляют насекомое умереть там, где оно распространит максимальное количество его спор во время лета или осени, говорится в статье, опубликованной в журнале Evolution.
"В теплую погоду "зомбированные" муравьи цепляются за листья, однако при наступлении холодов они умирают, зажав в своих жвалах кору или ветви деревьев. Это связано с тем, что в конце лета листья и палочки есть во всех окрестностях муравейников, а поздней осенью, когда деревья сбрасывают листья, муравьи начинают цепляться за веточки и даже оборачиваться вокруг них, если им не за что держаться", — рассказывает Ракель Лорето (Raquel Loreto) из университета Пенсильвании в Филадельфии (США).
В последние годы биологи открыли десятки примеров того, что паразиты могут напрямую управлять поведением хозяина. К примеру, вирус LdMNPV умеет заставлять гусениц шелкопряда забираться наверх деревьев и превращаться в "вирусную бомбу", а личинки мушек-горбаток заставляют пчел сбегать из улья. Кошачий паразит токсоплазма способен "перепрограммировать" память человека и мышей, делая первых склонными к суициду, а вторых – бесстрашными.
Муравьи, убитые Ophiocordyceps в холодное время годаСамым "продвинутым" и интересным примером подобных паразитов являются грибки из рода Ophiocordyceps, поражающие муравьев, живущих в тропических лесах Южной и Центральной Америки. Когда этот "зомби"-грибок проникает в организм муравья, он радикальным образом меняет его поведение, заставляя его прикрепляться к веткам и листьям деревьев над муравейником и над тропинками, по которым муравьи отправляются на поиски еды в лес.
Как выяснили Лорето и ее коллеги год назад, Ophiocordyceps умеет напрямую управлять работой мышц насекомого, превращая их в беспомощных "пленников" внутри своего тела. При этом он действует крайне избирательным образом, проверяя их мозг на совместимость перед "зомбификацией". Если бы эти грибки сами не страдали от паразитов, то тогда бы они могли легко уничтожить почти все колонии муравьев в Новом Свете.
Лорето и ее коллеги открыли еще одну необычно "продвинутую" черту этих паразитов, расследуя странный случай "неправильной" зомбификации, о котором им рассказала Ким Флеминг, натуралист-любитель из США. Рядом с ее домом находится муравейник, чьих жителей недавно поразила необычная эпидемия "зомби"-грибка.
Жертвы Ophiocordyceps, как заметила Флеминг, странным образом вели себя в момент гибели – они прикреплялись не к листьям дерева, а к его веточкам, оборачиваясь вокруг них, а не закрепляя себя челюстями, как это делают их тропические "сородичи" в Бразилии и других странах Южной Америки.
Столь "неправильное" поведение грибка заинтересовало ученых, и они попытались раскрыть корни этой аномалии, расшифровав и сравнив ДНК разных штаммов Ophiocordyceps, живущих в США и в тропиках. Как оказалось, паразит выработал необычно сложную стратегию управления муравьями, научившись менять ее в зависимости от того, в каких погодных условиях он находится.
Подобное умение, как показало сравнение геномов, появилось у грибка-"зомби" далеко не сразу после того, как он научился заражать муравьев, что произошло около 40 миллионов лет назад. В то время, как отмечают ученые, на планете царил мягкий и теплый климат, и поэтому у грибка не было нужды знать, какие температуры и погода царят "снаружи".
Примерно 20 миллионов лет назад, как показывает анализ ДНК, ситуация поменялась, и грибок научился определять, в каких условиях он живет, причем предки современных видов Ophiocordyceps приобрели это умение сразу в двух разных местах – в Японии и в Северной Америке.
Что примечательно, в это же время началось Аквитанское похолодание, во время которого температуры на планете резко снизились. Это положило начало переходу от "парникового климата" древней Земли к холодному климату современности, и послужило причиной рождения нового вида Ophiocordyceps, Ophiocordyceps kimflemingiae, названного в честь Ким Флеминг.
Источник: РИА Новости
Муравьи доят тлю, пауки защищают лягушек от хищников, совы используют змей в качестве пылесоса, а обезьяны подбирают брошенных котят. Ученые сравнивают такое поведение с человеческой тягой к одомашниванию животных. Кто и зачем в дикой природе заводит себе питомцев — в материале РИА Новости.
Человек приручал животных чаще всего в прагматичных целях. Коровы и козы стали источником мяса и молока, лошади — транспортным средством, собаки охраняли жилище и стада, помогали охотиться. Насчет кошки нет единого мнения: возможно, их брали в дом, чтобы ловить мышей, но не исключен и чистый альтруизм. Оказывается, приручением занимаются не только люди. Некоторые животные тоже заводят домашних питомцев из неродственных видов.
Муравьи разводят целые колонии тли, обеспечивают их питанием и защищают от естественных врагов — божьих коровок и мух-журчалокМуравьи известны своей хозяйственностью. По некоторым данным, в муравейниках может находиться до тысячи "гостевых" видов живых организмов, приносящих хозяевам ту или иную пользу. В науке для них даже есть специальный термин — "мирмекофилы", то есть "любящие муравьев".
Наиболее распространенные мирмекофилы — листовая тля и мучнистые червецы. Для муравьев это своего рода дойные коровы. Тля питается соком растений, а в качестве отходов выделяет сахар — сладкие капельки, называемые медвяной росой. Это важный источник энергии для муравьев, поэтому они разводят целые колонии тли, обеспечивают их питанием, перенося с растения на растение, и защищают от естественных врагов — божьих коровок и мух-журчалок. Зимует тля в теплом муравейнике, а за ее яйцами муравьи ухаживают, как и за своими собственными.
Безжальные пчелы получают от насекомых ложнощитовок медвяную росу и воск, необходимый для строительства гнездаБезжальные пчелы рода Schwarzula, обитающие в Бразилии, Боливии, Перу и Эквадоре, получают от своих "одомашненных" насекомых ложнощитовок (вида Cryptostigma) не только питательный сахар, подобно муравьям, но и воск для строительства гнезда.
Ложнощитовки живут в пчелиных гнездах, обеспечивая хозяев медвяной росой (пчелы превращают ее в мед) и воском, который выделяется из желез на спине насекомых. "Питомцы" дают так много воска, что безжальным пчелам не нужно самим его производить. Избытки воска хранятся в трещинах деревьев, откуда иногда его крадут другие виды пчел.
В каждом гнезде живет около двухсот ложнощитовок. Пчелы защищают их от хищников и обеспечивают пищей.
Гигантские пауки-птицееды, обитающие в Северной Америке, Перу, Индии и на Шри-Ланке, держат в своих гнездах маленьких — чуть больше сантиметра — узкоротых лягушек, известных также как микроквакши. Земноводные истребляют насекомых, в основном муравьев, поедающих зарытые паучьи яйца. В благодарность пауки защищают лягушек от хищников — змей и крупных членистоногих.
Интересно, что птицееды запросто съедают амфибию, которая в несколько раз больше лягушки, но своего земноводного питомца не трогают. Кожа лягушки выделяет специальный химический сигнал, который и распознают пауки.
Североамериканские совки используют в домашнем хозяйстве узкоротую змею. Маленькая, длиной не более тридцати сантиметров, похожая на земляного червя, она живет в почве и под камнями, питается мелкими насекомыми. Совы специально их ловят, переносят в свои гнезда и используют в качестве пылесоса.
Похожая на земляного червя узкоротая змея живет в земле и под камнями и питается мелкими насекомымиОснова рациона птиц — мыши и большие жуки. Добытая на охоте для птенцов еда очень привлекает муравьев и мух. Змея, живущая в гнезде, питается насекомыми, приползающими и прилетающими на запах добычи, и оставшимися от совят кусочками пищи. В результате в совином доме — уют и чистота.
Приручить другое животное ради того, чтобы заботиться о нем, способны, вероятно, только приматы. Первый прецедент такого рода наблюдали в зоопарке Сан-Франциско в 1984 году, когда горилла Коко взяла на воспитание котят. В зоопарке Флориды самка орангутанга Тонда долго заботилась о кошке по кличке Tи Кей.
Обезьяны, живущие в дикой природе, подбирают брошенных котят или детенышей других животных. Известны случаи, когда шимпанзе усыновляли котят генеты (хищное млекопитающее семейства виверровых), кормили и защищали их от хищников, а капуцины заботились о детеныше игрунки — обезьяны другого вида.
Интересно, что некоторые животные сами ищут общество приматов и набиваются к ним в компаньоны. В Эфиопии абиссинские волки предпочитают жить среди гелад (приматов семейства мартышковых), потому что в обезьяньем стаде легче ловить грызунов — основную добычу волка. Кроме общения, гелады никакой пользы от волков не получают. Ученые полагают, что дружба волков и обезьян может пролить свет на одомашнивание человеком собак — возможно, инициатива исходила не от людей.
Источник: РИА Новости
Биологи впервые расшифровали ДНК зеленокровных сцинков – уникальных ящериц с зеленой кровью, ядовитой для всех остальных животных Земли, и выяснили, что подобная необычная черта развивалась у них четыре раза, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Зеленокровный сцинк"В дополнение к самому высокому уровню желчи в крови, эти ящерицы каким-то образом выработали иммунитет к ее токсичному действию на организм. Понимание того, почему разлитие желчи не убивает их, поможет нам подойти к решению некоторых проблем со здоровьем человека с неожиданной стороны", — заявил Захари Родригез (Zachary Rodriguez) из университета Луизианы в Батон-Руже (США).
В середине 19 века первые европейские натуралисты, посетившие Новую Гвинею и Соломоновы острова, обнаружили на их территории несколько видов крайне необычных ящериц, больше похожих на ядовитых саламандр и аспидов из средневековых сказок и легенд, чем на реальных живых существ.
Эти ящерицы, зеленокровные сцинки (Prasinohaema), обладают сразу несколькими уникальными или просто необычными чертами. Как и гекконы и анолисы, эти ящерицы умеют взбираться вверх по самым гладким поверхностям, в том числе и по стеклу, а их кровь содержит в себе рекордное количество биливердина, одного из главных компонентов желчи. Благодаря этому их кровь, язык и рот окрашены в ярко-зеленый цвет.
Ученые, как отмечает генетик, давно гадают, почему столь высокие концентрации желчи не убивают сцинков, и ответа на этот вопрос пока нет. Родригез и его коллеги сделали первый шаг к ответу на этот вопрос, расшифровав ДНК всех известных видов зеленокровных сцинков и выяснив, когда и как те приобрели подобную необычную черту.
Как показало сравнение их ДНК с геномами других ящериц, все зеленокровные сцинки происходят не от одного общего, а четырех разных предков, каждый из которых обладал обычной красной кровью несколько миллионов лет назад. Все они научились переносить высокие концентрации желчи и "окрасили" свою кровь в зеленый цвет независимо друг от друга.
Подобный неожиданный вывод говорит о том, эта уникальная характеристика зеленокровных сцинков возникла не случайно, а была очень полезной с точки зрения их выживания и дальнейшей эволюции.
Причиной этого, как считают ученые, может быть то, что биливердин помогает ящерицам защищаться от малярии и других паразитических инфекций, для которых желчь является столь же сильным ядом, как и для человека и прочих многоклеточных животных. Помимо этого, данное вещество является сильным антиоксидантом, что тоже может продлевать жизнь сцинкам.
Если это действительно так, то раскрытие секрета их выживание и его копирование может решить сразу несколько проблем, в том числе создать лекарство от малярии и других тропических инфекций, вызываемых простейшими.
Источник: РИА Новости
Калифорнийские морские зайцы, ядовитые слизни, могут наследовать воспоминания сородичей, если ввести в их нервные центры молекулы РНК из мозга другого моллюска. Это радикально меняет представления ученых о природе памяти, говорится в статье, опубликованной в журнале eNeuro.
Калифорнийский морской заяц"Открытие того, что пересадка РНК от одного слизня к другому передает ему память первой особи, стало убедительнейшим доказательством того, что воспоминания могут храниться не только внутри синапсов, но и в чисто химическом виде. Все это говорит о том, что в будущем мы сможем подавлять старую память или записывать новую информацию в мозг при помощи РНК", — пишут Дэвид Гланцмэн (David Glanzman) и его коллеги из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).
Достаточно долгое время ученые считали, что память в нашем мозге хранится в виде наборов электрических импульсов, которыми обмениваются клетки в так называемом гиппокампе, центре памяти мозга. Ситуация резко изменилась в 2012 году, когда нейрофизиологи из MIT обнаружили в гиппокампе особые нервные клетки, так называемые энграм-нейроны, которые оказались своеобразными "ячейками" памяти, где хранятся отдельные воспоминания.
Это заставило многих ученых считать, что наша память носит или чисто химическую, или электрохимическую природу, и что многие нарушения в ее работе связаны с поломками в клеточных системах, которые управляют обменом веществ в нейронах. Руководствуясь этой идеей, биологи недавно смогли подавить, а потом восстановить конкретное воспоминание у нескольких мышей, а затем восстановить забытые знания у людей.
Все эти опыты, как рассказывает Гланцмэн, не дали ответа на главный вопрос – как именно хранятся воспоминания и можно ли их менять, не вмешиваясь в работу "электрической" части мозга, как это делали авторы прошлых экспериментов.
Его команда попыталась найти ответ на этот вопрос, экспериментируя на калифорнийских морских зайцах (Aplysia californica) – крупных ядовитых слизнях, живущих в водах Тихого океана. "Мозг" этих моллюсков состоит из относительно небольшого числа крупных нейронов, что делает их идеальным инструментом для разгадок тайн работы нервной системы.
Прошлые эксперименты на морских зайцах, как отмечает нейрофизиолог, заставили многих его коллег считать, что память может храниться не в синаптических окончаниях нервных клеток, как на то указывали опыты 2012 года, а внутри тела нейронов. Их носителем, соответственно, могут быть какие-то белковые молекулы или нити "мусорной" РНК, присутствующие в нейронах в больших количествах.
Гланцмэн и его команда проверили, так ли это на самом деле, вырастив две колонии Aplysia californica, одна из которых жила в относительной безопасности, а вторая – периодически переносила удары током. Через двое суток, когда моллюски выработали своеобразный "афганский синдром" в отношении этой процедуры, ученые извлекли из их тела нервные узлы, выделили их них РНК и ввели эти молекулы в нейроны первой группы слизней.
Как оказалось, подобная "закачка" памяти действительно работает. После инъекции РНК моллюски начали "съеживаться", ожидая очередного удара током в "час икс", несмотря на то, что они раньше никогда не переживали этой болезненной процедуры. Работала и обратная "терапия" — молекулы РНК слизней из контрольной группы избавляли остальных животных от памяти об электрошоке.
Подобные результаты, как отмечает Гланцмэн, говорят о том, что или вся, или хотя бы часть памяти хранится в энграм-клетках в виде определенного набора молекул РНК и изменений в обертке ДНК, которые возникают при их "пересадке" в новые нейроны. Это, в свою очередь, оставляет надежду на то, что плохие воспоминания и психические болезни можно будет лечить в будущем при помощи подобных инъекций, заключают ученые.
Источник: РИА Новости
Муравьи быстро осваивают районы Земли, где прежде не обитали. Им невольно помогает человек: расширившееся в эпоху глобализации транспортное сообщение и международная торговля дают возможность насекомым преодолевать огромные расстояния.
МуравьиК такому выводу пришли ученые Лозаннского университета.
Сейчас муравьи присутствуют на всех континентах, за исключением Антарктиды. Из примерно 13 тыс. известных сейчас видов представители 241 вида были непреднамеренно перенесены человеком в места, не являвшиеся их первоначальным ареалом распространения, говорится в сообщении, опубликованном на сайте университета. Из этого числа 19 видов считаются инвазивными вследствие ущерба, который они наносят биоразнообразию, сельскому хозяйству и в целом экономике в новых районах обитания.
Чтобы лучше понять процессы вторжения и распространения муравьев, исследователи Клео Бертельсмайер и Лоран Келлер проанализированы данные, собранные в аэропортах и морских портах США и Новой Зеландии. Выяснилось, что за последние 100 лет завезенных из дальних стран муравьев там перехватывали более 4 тыс. 500 раз. При этом в Соединенные Штаты в 75% случаев, как установили ученые, насекомые прибыли не со своей "родины", а из регионов, которые они колонизовали.
В Новой Зеландии этот показатель еще выше - около 90%. "В обоих случаях насекомые проникали через географически близкие зоны, воспользовавшись интенсивной торговлей, в частности, фруктами и овощами: из Латинской Америки они попали в США, а с тихоокеанских островов (Тонга, Фиджи, Самоа) в Новую Зеландию", - отметила Бертельсмайер.
По словам Келлера, процесс напоминает снежный ком. "Чем больше представители животного мира путешествуют, тем больше у них шансов поселиться в регионе в большом количестве. А чем больше их поселилось, тем у них больше шансов продолжить путешествие в другие страны", - пояснил ученый. Таким образом, процесс распространения муравьев "подпитывается сам по себе, что предвещает рост биологических инвазий в будущем", констатирует Лозаннский университет.
Наибольшую обеспокоенность у специалистов вызывает вторичное распространение муравьев. Энтомологи в этой связи ссылаются на хрестоматийный пример, касающийся красных огненных муравьев. В 1930-е годы они были случайно завезены в США из Южной Америки. Ущерб от этих насекомых для американской экономики оценивается сейчас экспертами в $6 млрд в год. Из Северной Америки красные огненные муравьи попали в Китай, а затем были перехвачены в Японии, куда прибыли из Гонконга.
В интервью швейцарской газете Le Tempes Бертельсмайер сообщила, что чаще путешествуют представители видов, имеющих маленький размер, разнообразный режим питания и не обладающих сложной структурой колоний. Эти муравьи способны к совместному обитанию с другими колониями, что может приводить к образованию суперколоний.
Источник: ТАСС
Японские ученые провели исследование поведения летучих мышей и выяснили, каким образом им удается избегать столкновения друг с другом во время полетов в стае в условиях полной темноты внутри пещеры. Об этом сообщает газета Asahi.
Летучая мышьДо этого было хорошо известно, что у этих животных имеется своего рода встроенный локатор, помогающий им ориентироваться ночью и в замкнутых пространствах, однако как именно работает этот механизм при большом скоплении особей понятно не было.
В ходе эксперимента ученые установили на крылья летучим мышам миниатюрные микрофоны для улавливания акустических волн. Как оказалось, находясь в одиночестве, она испускает звуки одной частоты, но при нахождении в группе каждая особь издает звуки разных частот.
Это помогает им избежать эффекта "коктейльной вечеринки", когда толпа людей одновременно разговаривает в одном месте и шум сливает в один громкий поток, сильно давящий на барабанные перепонки. Однако летучие мыши в силу своих природных особенностей в отличие от людей не запутываются в схожей ситуации и сохраняют способность ориентироваться в пространстве за счет звуковых сигналов.
По мнению ученых, подобные механизмы взаимодействия в группе можно будет использовать в будущем в робототехнике. "Физиология поведения этих животных должна помочь при разработке андроидов и обучению их избегать столкновений друг с другом", - отметил один из участников проекта Сидзуко Хирю.
Источник: ТАСС
Круглые черви, дрозофилы, бабочки, рыбы, голуби, летучие мыши используют для навигации магнитное поле Земли. Человек лишен таких способностей и без специальных приборов сбивается с пути. О том, как работает природный биокомпас, — в материале РИА Новости.
Отросток-биокомпас в мозге червя-нематодыУ круглого червя Caenorhabditis elegans, занимающего самую низкую ступеньку в животном царстве, в мозге, на конце AFD-нейрона, есть небольшой отросток, похожий на микроскопическую телевизионную антенну. Это биокомпас, при помощи которого червь ориентируется в почве.
Благодаря биокомпасу червь в поисках пищи движется вниз. В эксперименте ученых Техасского университета (США) черви теряли ориентацию и перемещались хаотично, если вокруг них искажалось магнитное поле. Дальнейшие опыты показали, что траектория также зависит от того, в какой части света черви родились и выросли. Так, "коренные техасцы" двигались параллельно поверхности земли, а гавайские, английские и австралийские черви — под углом, который соответствовал искажению силовых линий магнитного поля, характерного для их родных мест.
Благодаря особым клеткам в носовой области радужная форель всегда возвращается в места, где появилась на светУ рыб биокомпас, реагирующий на магнитное поле Земли, находится в носу. Ученые из университета Людвига Максимилиана (Германия) смогли выделить клетки из носа радужной форели (Oncorhynchus mykiss), которые содержали частицы магнетита — минерала, играющего важную роль в способности некоторых живых организмов определять направление движения. По оценкам исследователей, в носовой области каждой особи находится от десяти до ста таких клеток, что позволяет рыбам определять не только направление на север, но и ориентироваться по широте и долготе.
Как полагают ученые, именно благодаря сверхчувствительному носу форель путешествует из рек в море на триста километров, а спустя несколько лет снова возвращается туда, где появилась на свет.
Дрозофила чувствует магнитное поле Земли благодаря белковому комплексу MagRСвой биокомпас есть и у плодовых мушек — это структура из двух белков, образующихся на поверхности клеточных мембран. Криптохром (Cry) позволяет клеткам воспринимать синий и ультрафиолетовый свет. Основная функция второго белка (CG8198) — регуляция биоритмов в организме, но в комплексе с криптохромом он образует своего рода наноиглу. Ее центральный стержень — из CG8198, а оболочка — из Cry.
Такая игла, подобно стрелке компаса, выравнивается даже по слабому магнитному полю. В ходе исследования китайским ученым пришлось заменить металлические инструменты пластиковыми, поскольку изучаемые белковые структуры были сильно намагничены и прилипали к металлу.
Открытый белковый комплекс назвали MagR (магнитный рецептор). Как именно он действует, пока неясно, однако ученые предположили, что белки, посылая сигналы в нервную систему, помогают дрозофиле понять, где находится север.
Не все ученые согласны, что белок Cry 1а служит птицам для навигацииМагнитный рецептор есть у бабочек-монархов и некоторых птиц, в частности голубей. У пернатых разновидность криптохрома — Cry 1а находится в клетках сетчатки глаза, чувствительных к синим и ультрафиолетовым лучам, и на магнитное поле он реагирует только после световой активации. Но даже это не до конца объясняет, как функционирует птичья навигационная система. Ведь при ориентации в пространстве пернатые используют сразу две "карты бионавигации" — запаховую и магнитную.
Благодаря магнитной птицы различают направления на север и юг, вычисляют долготу, измеряют деклинацию (разницу между магнитным и географическим севером) магнитного поля Земли, это помогает им сориентироваться и исправить маршрут.
Ученые полагают, что большую часть пути пернатые преодолевают, полагаясь на магнитное поле, а на финише более важную роль играют запахи. Голуби, которым затыкали ноздри, перерезали обонятельный нерв, уничтожали ольфакторный эпителий, промывая клюв водным раствором сульфата цинка, тратили больше времени на возвращение к своей голубятне, чем обычные птицы.
В 2016 году ученые из Института Макса Планка по изучению мозга (Германия) обнаружили навигационный белок Cry или его разновидность Cry 1а в клетках девяноста видов млекопитающих. А, скажем, у грызунов и летучих мышей, которые явно реагируют на магнитные поля, этого белка не оказалось.
Некоторые виды летучих мышей — в частности, большая ночница (Myotis myotis) — не просто корректируют полет по магнитному полю Земли, но и ежедневно сверяют свой биокомпас по солнцу — точнее, по поляризованному свету, который ярче всего на закате.
Это подтвердили опыты немецких и болгарских ученых. Летучих мышей помещали в измененное магнитное поле (сдвинутое на 90 градусов к востоку) во время заката. Часть животных находилась в контейнерах и не могла видеть лучи заходящего солнца. В результате, когда их выпустили, они отклонились от курса как раз на угол наклона лучей в коробках и сбились с пути. Мыши, которые могли сверить свои ощущения с солнцем, таких трудностей не испытывали и благополучно вернулись в родную пещеру.
У человека нет ни отростка в мозгу, ни клеток с магнетитом, ни навигационных белков в клетках. Он сбивается с пути без специальных приборов, если на маршруте следования нет высоких ориентиров. Это часто случается в лесу.
Американские инженеры Ливиу Бабиц и Скотт Коэн предлагают исправить это недоразумение с помощью имплантата, выполняющего роль биокомпаса — как у животных. Силиконовое устройство размером со спичечный коробок вибрирует каждый раз, когда человек поворачивается на север. Изобретатели вживили биокомпас себе под кожу.
Исочник: РИА Новости
Обычная омела, символ католического Рождества, оказалась уникальным представителем царства растений, который не умеет расщеплять сахара при помощи кислорода и использовать их энергию для производства клеточной "энерговалюты", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
Обыкновенная омела"Наши коллеги недавно выяснили, что у омел отсутствуют гены, связанные с кислородным дыханием в митохондриях. Мы думали, что они "переехали" в какую-то другую часть генома, и были поражены, когда поняли, что омела полностью избавилась от этой части метаболической машины клетки. Она считалась обязательной частью клеток всех многоклеточных существ", — заявил Эндрю Маклин (Andrew McLean) из Центра Джона Иннеса в Норидже (Великобритания).
Ботаники относительно давно выяснили, что некоторые растения потеряли в далеком прошлом способность к фотосинтезу и самостоятельной добыче питательных веществ, научившись паразитировать на других растениях и даже грибах. Такие представители флоры, так называемые микогетеротрофные растения, чаще всего можно встретить в лесах и в темных уголках местности, где другие члены растительного мира просто не могут выжить.
Ярким примером таких растений являются орхидеи, растущие в тропических и умеренных лесах и паразитирующие на различного рода грибах, которых они обманом заставляют снабжать себя питательными веществами и минералами. Существуют десятки видов других цветочных растений, которые ведут схожий образ жизни.
Маклин и его коллеги обнаружили растение, которое довело этот процесс до логического конца – оно полностью потеряло способность не только самостоятельно получать сахара только при помощи фотосинтеза, но и расщеплять "сворованные" питательные вещества, используя кислород. Им оказалась обычная омела, паразитическое растение, чьими ветвями жители Европы украшают свои дома во время Рождества и Нового Года.
Анализируя геном этого представителя флоры, авторы статьи обратили внимание на необычно малую длину той его части, которая управляет работой митохондрий – клеточных "энергостанций", в которых окисляется глюкоза и другие питательные вещества и производятся молекулы АТФ, универсальной клеточной "энерговалюты".
В далеком прошлом, митохондрии были самостоятельными организмами, однако впоследствии они слились с предками растений и животных и постепенно стали частью их клеток, лишившись почти всех генов, большая часть которых "переехала" в ядерную ДНК. По этой причине сокращение этой части генома у омел заинтересовало, но не удивило генетиков.
Тем не менее, причины для удивления все же нашлись – оказалось, что гены, отвечающие за работу так называемого "комплекса I", ключевого набора ферментов митохондрий, полностью исчезли и из ядерной, и митохондриальной ДНК. Эти белки, как объясняют ученые, отвечают за "сжигание" углеводов и прочих нутриентов в клетках всех многоклеточных веществ и использование их энергии для других целей.
Возникает вопрос, как тогда омела выживает? Как показали дальнейшие опыты Маклина и его коллег, эти растения производят молекулы АТФ, используя гликолиз и другие "бескислородные" виды метаболизма, чей КПД в десятки раз ниже.
Вдобавок, часть молекул "энерговалюты", как подозревают ученые, омела просто ворует у хозяина. И то и другое, по словам генетиков, объясняет то, почему эти паразиты высасывают необычно много сахаров из веток их жертв.
Сейчас Маклин и его коллеги анализируют ДНК многих других паразитических видов растений, проверяя, являются ли омелы действительно уникальными в этом отношении.
Источник: РИА Новости
04-02-2016 Просмотров:6804 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Палеонтологи неожиданно обнаружили в Китае великолепно сохранившиеся останки неожиданно "современной" бабочки юрского периода, чьи крылья были украшены своеобразными "глазами", говорится в статье, опубликованной в журнале Royal Society Proceedings B. "Наше открытие показывает, что две группы...
17-02-2011 Просмотров:14902 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Исследователи из Франции и Германии признали пузырчатку самым быстрым хищным растением в мире. Чтобы зафиксировать рекорд, пришлось снять процесс поимки добычи насекомоядным растением на высокоскоростную видеокамеру. Представители рода Utricularia – водные...
02-09-2015 Просмотров:6640 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи откопали в США древнейших ракоскорпионов. Длина тела самых крупных из них могла доходить до 170 сантиметров. РакоскорпионОб этом говорится в статье американских ученых из Университета Айовы, опубликованной в журнале BMC Evolutionary Biology. Ракоскорпионы...
11-12-2014 Просмотров:7091 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Объединенная группа ученых использовала рентгеновское облучение для того, чтобы выяснить, каким образом антитела прикрепляются к вирусу гриппа H3N2. В группу входили исследователи из Исследовательского центра Скриппса (The Scripps Research Institute),...
19-11-2012 Просмотров:16532 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Около 500 лет назад Леонардо да Винчи сделал несколько эскизов морских окаменелостей, в том числе шестиугольников, напоминающих соты. Этот феномен хорошо известен и по современным находкам: он называется палеодиктионом и...
Американские биологи методом "генетической палеонтологии" выяснили, как у водных животных возникали электрические органы. Оказывается, в процессе эволюции они не менее шести раз появлялись у разных групп животных совершенно независимо друг…
Если человечество будет плодиться с сегодняшней скоростью, а продолжительность жизни останется той же, к 2100 году нас будет 27 млрд. ...А ведь миллиарду нечего есть уже сегодня. (Фото Social Geographic.)«Это так…
Новые расчеты, публикуемые журналом The American Naturalist, позволили исправить давнюю ошибку. На нашей планете, оказывается, живет не несколько десятков миллионов видов живых организмов, а «лишь» несколько миллионов. Столь крупная ошибка…
Часть акваторий Арктики, которые обычно замерзают к концу ноября, зимой 2010−2011 года остались без льда. Причина — аномально высокая температура воздуха. Концентрация морского льда в Арктике в январе 2011гСпециалисты из Национального…
Европейские биологи впервые смогли продемонстрировать, что собаки действительно хорошо разбираются в человеческих эмоциях и умеют сопереживать хозяину, различая злые и веселые выражения лиц людей, что позволяет назвать их пока единственным примером животного-"эмпата", говорится…
Аманда Мелин (Amanda Melin) из Университета Калгари рассказала на очередной заседании Американского общества содействия распространению науки, что трихроматическое зрение — способность видеть мир в красном, синем и зеленом диапазонах —…
Ритм климатических изменений, происходивших в последние миллионы лет истории Земли, определяется орбитальными циклами: в зависимости от количества солнечного света ледники то растут, то отступают. На перемены отзывается вся планета —…
Первые многоклеточные обитатели Земли коренным образом отличались от всех современных животных и не имеют аналогов среди знакомых нам существ. Палеонтологи Кембриджского университета предложили свою математическую модель, объясняющую появление, развитие и…
Энтомологи впервые выявили прямую связь между климатическими изменениями и окраской насекомых. Выяснилось, что за последние 20 лет в Европе стало меньше темноокрашенных бабочек и стрекоз. Стрекоза-стрелка Coenagrion scitulumОб этом говорится в…
Вверх