Палеонтологи открыли "пропавшее звено" между древними биолюминесцентными насекомыми и современными светлячками — исключительно хорошо сохранившегося жука, заключенного в янтаре сто миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Светящиеся жуки — светляки, златки, фенгодиды и их сородичи, всего более 3500 описанных видов, — самые распространенные биолюминесцентные наземные животные. Они используют свет для отпугивания хищников, привлечения самок, а некоторые самки — и для того, чтобы подманить и съесть ничего не подозревающих самцов.
Большинство светящихся жуков попадают в гигантское надсемейство Elateroidea, насчитывающее около 24 тысяч известных видов. Еще тысячи видов ждут своего описания. Исторически, несмотря на видовое разнообразие, эволюция биолюминесценции у жуков до сих пор плохо изучена. Поэтому открытие китайскими, британскими и чешскими учеными хорошо сохранившегося светящегося жука мелового периода — это важное палеонтологическое событие.
"Многие светопродуцирующие жуки довольно маленькие и имеют мягкое тело, поэтому их палеонтологическая летопись скудна, — приводятся в пресс-релизе Бристольского университета слова одного из авторов исследования доктора Чэньян Цай (Chenyang Cai). — Однако это новое ископаемое, найденное в янтаре из северной Мьянмы, исключительно хорошо сохранилось, даже световой орган не поврежден".
По мнению авторов, наличие светового органа на брюшке самца насекомого, которому ученые дали имя Cretophengodes azari, говорит о том, что жуки были способны излучать свет уже 100 миллионов лет назад.
"Недавно обнаруженная окаменелость, сохраненная в янтаре с реалистичной точностью, представляет собой вымершего родственника светлячков из живых семейств Rhagophthalmidae и Phengodidae", — говорит Ян-Да Ли (Yan-Da Li) из Нанкинского института геологии и палеонтологии (NIGP) и Пекинского университета, также принимавший участие в исследовании.
"Elateroidea - одна из самых разнородных групп жуков, с которой энтомологам всегда было очень трудно иметь дело, особенно потому, что важные анатомические инновации развивались много раз независимо в несвязанных друг с другом группах. Открытие нового ископаемого семейства жуков-элатероидов имеет большое значение, потому что оно помогает пролить свет на эволюцию этих удивительных насекомых", — отмечает еще один соавтор статьи Эрик Тихелка (Erik Tihelka) из Школы наук о Земле.
Авторы предполагают, что светопродукция изначально развивалась у мягких и уязвимых личинок жука в качестве защитного механизма для отпугивания хищников.
"Ископаемые остатки показывают, что в меловом периоде светопродукция была взята на вооружение и взрослыми особями. При этом она стала выполнять и другие функции, такие как поиск партнеров", — объясняет Робин Кундрата, эксперт по элатероидным жукам из Университета Палацкого в Чехии.
Интересно то, что самцы и самки нового вида, скорее всего, сильно различались внешним видом и размерами, также как у современных краснокрылых жуков Platerodrilus, чьи бескрылые самки известны как "жуки-трилобиты".
Источник: РИА Новости
Биофизики нашли ответ на вопрос, почему хвойные деревья круглый год остаются зелеными. Причина — в коротком цикле фотосинтеза, на который они переходят в зимнее время, считают авторы исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications.
Хвойные растенияУченые из шведского Университета Умео вместе с коллегами из Амстердамского свободного университета и канадского Университета Западного Онтарио расшифровали механизм фотосинтеза в иглах сосны и выяснили, что зимой он протекает по сокращенному циклу.
Зимой световая энергия поглощается молекулами зеленого хлорофилла, но не используется в последующих реакциях фотосинтетического механизма, поскольку низкие температуры останавливают большинство биохимических реакций.
При ярком солнце и низких температурах избыток световой энергии может повредить белки фотосинтетического механизма. Поэтому большинство деревьев сбрасывают листья на зиму. Но у сосны или ели фотосинтетический аппарат устроен особым образом, благодаря чему их хвоя остается зеленой в течение всего года.
"Мы наблюдали за несколькими соснами, растущими в Умео на севере Швеции в течение трех сезонов, — приводятся в пресс-релизе Университета Умео слова первого автора статьи аспиранта Пушана Бага (Pushan Bag), который круглый год собирал образцы хвои и проводил анализы. — Важно, что мы могли работать с иглами "прямо с улицы", чтобы они не успели адаптироваться к более высоким температурам в лаборатории, прежде чем мы проанализируем их, например, с помощью электронной микроскопии, которую мы использовали для визуализации структуры тилакоидной мембраны".
Авторы установили, что зимой структура тилакоидной мембраны хлоропластов, в которой происходят светозависимые реакции фотосинтеза, реорганизуется, что приводит к возникновению физического контакта между двумя фотосистемами — функциональными единицами, в которых энергия света поглощается и преобразуется в химическую энергию.
Оказалось, что в теплых условиях фотосистемы I и II находятся отдельно друг от друга, чтобы обеспечить эффективный фотосинтез, а зимой фотосистема II отдает энергию непосредственно фотосистеме I. Таким образом хвоя сосны справляется с избыточной световой энергией и защищает свой чувствительный фотосинтетический аппарат от повреждений в течение экстремальной северной зимы.
"Хвоя сосны дала нам возможность изучить этот механизм сокращения, или перетекания, представляющий из себя крайнюю степень адаптации", — говорит еще один автор исследования Альфред Хольцварт (Alfred Holzwarth) из Амстердамского свободного университета, который разработал для данного проекта специальный метод флуоресцентного анализа.
"Эта замечательная адаптация не только радует нас во время Рождества, но на самом деле чрезвычайно важна для развития человечества, — продолжает профессор Стефан Янссон (Stefan Jansson) из Университета Умео, руководивший исследованием. — Если бы хвойные деревья не смогли выжить в суровом зимнем климате, обширные территории в северном полушарии, возможно, не были бы колонизированы человеком, поскольку хвойные деревья давали дрова, жилье и другие предметы первой необходимости. И сегодня они составляют основу экономики большинства приполярных стран".
Авторы отмечают, что исследование проводилось на соснах, но они полагают, что аналогичный механизм свойственен и другим видам хвойных деревьев.
Старейшим деревом России является лиственница, растущая на байкальском острове Ольхон. Ее возраст составляет 777 лет. Вторым после нее, является произростающаю тут же сосна возрастом 606 лет (данные на 2020 год).
Ученые впервые построили тектоническую модель, которая объясняет образование множества вулканов на восточном побережье Австралии. Оказалось, что вулканизм связан с пододвигающейся под Австралийский континент океанической плитой. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Гора Веллингтон. Тасмания.Восточное побережье Австралии усеяно остатками сотен вулканов, самым молодым из которых всего несколько тысяч лет, а самым древним — около 80 миллионов лет. И все они располагаются исключительно в прибрежной полосе.
Геологи из Сиднейского университета вместе со своими новозеландскими коллегами решили выяснить, почему в этой узкой зоне, протягивающейся от Северного Квинсленда до Тасмании и далее до Новой Зеландии, произошли сотни извержений.
Дело в том, что Австралия — стабильный континент и не входит в знаменитое тихоокеанское "огненное кольцо", где в основном сосредоточены все вулканы и эпицентры землетрясений Тихоокеанского региона.
"Поэтому нам нужно было найти другое объяснение, почему на восточном побережье Австралии так много вулканов", — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования доктора Бена Мэзера (Ben Mather) из Школы наук о Земле.
Ученых заинтересовало, что большинство извержений были разовыми, а их максимумы были приурочены к так называемым пикам вулканической активности, последние из которых имели место 20 и 2 миллиона лет назад. Многие из древних вулканов сегодня выглядят как обычные холмы, и поэтому, далеко не все из них идентифицированы.
"Вместо грандиозных извержений таких, как у знаменитых вулканов Кракатау, Везувий или гора Фудзи, эффект от этих вулканов больше похож на пузырьки, появляющиеся при нагревании смеси для блинов, — объясняет доктор Мазер. — Под нашим восточным побережьем мы находим особую летучую смесь расплавленных горных пород, которая всплывает на поверхность через более молодую, более тонкую кору восточного побережья Австралии".
"Большинство из этих извержений не связаны с прохождением тектонической плиты Австралии над горячим мантийным плюмом под земной корой, — рассказывает еще один автор исследования доктор Мария Сетон (Maria Seton) из Школы наук о Земле Сиднейского университета. — Вместо этого, существовала последовательная цепь событий с несколькими известными пиками".
Исследователи обнаружили, что пики вулканической активности приходятся на периоды увеличения объема материала морского дна, вытесняемого под континент с востока Тихоокеанской плитой. Этот процесс называется субдукцией.
"Пики вулканической активности хорошо коррелируют с количеством рециркулируемого материала морского дна в желобе Тонга-Кермадек к востоку от Новой Зеландии, — говорит доктор Мазер. — Оттуда он поступает в переходную зону между корой и мантией на глубины от 400 до 500 километров, а затем вновь появляется на поверхности в виде серии извержений вулканов вдоль восточного побережья Австралии, которое тоньше и моложе центра и запада континента".
На основе этой корреляции авторы построили тектоническую модель, которая лучше объясняет, почему столько извержений произошло на протяжении миллионов лет вдоль восточного побережья Австралии.
Предыдущие модели предполагали, что вулканы возникли из-за конвекционных водоворотов в мантии рядом с краем тектонической плиты или из-за того, что плита проходила над горячими точками в мантии.
Палеонтологи открыли новый вид динозавров, который получил название Ubirajara jubatus. Это маленькие шустрые динозавры с торчащими из плеч шипами.
Ubirajara jubatusУченые предположили, что шипы вряд ли имели какое-то техническое предназначение, и могли использоваться в качестве украшения для привлечения внимания. Например, такую же функцию выполняет хвост у павлинов.
В ходе исследования палеонтологи установили, что новый динозавр принадлежит к компсоганату — роду динозавров, живших в конце юрского периода (157,3—145,0 млн лет назад). Они отличались развитыми органами чувств и быстрыми ногами, а также имели 68 острых слегка изогнутых зуба.
Небольшой динозавр размером с современную курицу вместо зеленой чешуйчатой кожи имел длинную, густую гриву, спускающуюся по спине, и пушистые передние конечности. Исследователи полагают, что животное могло поднимать свою шерсть, когда чувствовало опасность.
Во время спокойствия оперение было плотно прижато к телу, чтобы не мешать Ubirajara jubatus передвигаться.
Но грива — это не самая интересная особенность этого динозавра. Нас очень заинтересовали шипы, торчащие из его плеч. Это были длинные, плоские, жесткие ленты с небольшим гребнем посередине. Это не совсем перья, но они сделаны из кератина, вещества, из которого состоят птичьи перья, клювы и наши собственные волосы. Их расположение на плечах означает, что они, вероятно, также могут быть подняты и опущены по мере необходимости, — описывают палеонтологи.
Ученые отметили, что встречают подобное строение скелета впервые. Зачем этому маленькому динозавру нужны были такие заметные шипы, которые только привлекают внимание хищников?
Наиболее вероятный ответ, по мнению исследователей, надо искать у современных животных. Шипы, вероятно, использовались в качестве демонстрации, чтобы привлечь партнеров, превзойти соперников или отпугнуть хищников.
Например, многие современные птицы имеют пестрое оперение, которое нужно в первую очередь для привлечения партнеров. Находка Ubirajara jubatus показывает, что птицы унаследовали такую особенность от динозавров.
Новый вид динозавров, живший примерно 110 миллионов лет назад, является одним из старейших примеров такого рода украшений у динозавров.
Источник: Радиус
В отличие от многих других крупных хищных динозавров, тираннозавры и их ближайшие родичи росли не с постоянной скоростью, а большими рывками. К такому выводу пришли палеонтологи, результаты исследования которых опубликовал научный журнал Proceedings of the Royal Society B.
"Мы не можем точно сказать, почему это так, однако все виды целурозавров, к которым относятся и тираннозавры, в начале жизни росли очень быстро. При этом аллозавры, которые могли достигать таких же размеров, росли с относительно небольшой и постоянной скоростью. Возможно, эти различия связаны с разной диетой", – рассказал один из авторов работы, научный сотрудник Филдсовского музея естественной истории (США) Томас Каллен.
За последние годы представления о внешнем виде тираннозавров и их ближайших родичей – тетануров (Tetanurae) пережил радикальные изменения. В частности, сейчас палеонтологи предполагают, что тираннозавры были быстро бегающими пернатыми существами, а не неповоротливыми чешуйчатыми и зубастыми рептилиями, какими их изображают фильмы конца прошлого века.
Из-за открытий последних лет ученые усомнились и во многих других чертах этих древних ящеров. К примеру, палеонтологи сейчас спорят о том, были ли тираннозавры хищниками или падальщиками, как выглядели их детеныши вскоре после рождения и насколько быстро они росли.
В частности, как отмечает Каллен, исследования "годичных колец" в костях тираннозавров указывают, что в первые годы жизни эти древние хищники могли очень быстро увеличиваться в размерах, однако впоследствии их рост замедлялся. Однако ученые до недавнего времени не знали, было ли это характерно только для тираннозавров или же для всех двуногих хищных динозавров.
Каллен и его коллеги решили выяснить это. Они исследовали окаменелые кости нескольких десятков видов теропод, хищных двухногих динозавров, которых нашли в породах мелового периода на территории Аргентины и США. Среди них был и знаменитый тираннозавр Сью – предположительно, самый большой и пожилой представитель своего вида, останки которого хранятся в Филдсовском музее с октября 1997 года.
Среди них были как действительно крупные хищники, такие как тираннозавры, аллозавры и кархародонтозавры, так и небольшие ящеры, которые по размерам сопоставимы с современными страусами и другими крупными птицами. Изучив структуру "годичных колец" в их костях, ученые попытались найти закономерности, которые были бы характерны для представителей разных семейств и групп хищных ящеров мезозойской эры.
Оказалось, что все виды тираннозавров и их ближайшие родичи – тетануры и целурозавры – росли большими рывками. Они быстро достигали максимального размера в первые годы жизни, а затем практически не росли. В этом отношении они напоминали современных птиц и млекопитающих, рост которых тоже останавливается после достижения половой зрелости.
В частности, ученые выяснили, что Сью перестала расти примерно на 20-м году жизни, прожив в общей сложности около 33 лет. То есть чтобы достичь своей массы и размеров, в подростковые годы жизни она должна была съедать по 20 кг мяса в неделю. Как именно тираннозаврам удавалось поддерживать подобную высокалорийную диету, палеонтологи пока не могут сказать.
При этом аллозавры и кархародонты набирали массу медленно и увеличивались в размерах на протяжении всей жизни. В этом они больше были похожи на современных крокодилов и других рептилий. Ученые предполагают, что подобные различия в скорости роста хищных динозавров были связаны с различиями в их диете и видовом составе потенциальной добычи.
"Тираннозавры жили в окружении травоядных утконосых динозавров и трицератопсов, которые тоже росли быстро, а аллозавры питались мясом длинношеих четвероногих динозавров, которые производили много потомства и росли быстро лишь в первые годы жизни, но затем долго достигали максимального веса. Вполне возможно, что это давало аллозаврам источники пищи любых размеров", – подытожил Каллен.
Источник: ТАСС
24-02-2014 Просмотров:8900 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Прояснить подробности возникновения резкого полового диморфизма у ластоногих (Pinnipedia) удалось аспиранту Карлтонского университета Томасу Каллену. Он убедительно показал, что большая разница в размерах самцов и самок возникла у этой группы...
01-02-2013 Просмотров:16093 Новости Цитологии Антоненко Андрей
Эволюция происходит на всех уровнях жизни, и белковые молекулы эволюционируют точно так же, как птицы и звери. Но если к эволюции животных мы уже более или менее привыкли, то в...
19-03-2015 Просмотров:8081 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Энтомологи проследили за эволюционной историей жуков, самой разнообразной группы живых существ на планете. Выяснилось, что жуков так много из-за того, что они не были подвержены вымираниям. Окаменевший жукОб этом говорится в статье американских...
20-03-2013 Просмотров:13849 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Обнаружены зубы обезьян Старого Света, которые на 3 млн лет древнее образцов, найденных ранее. Носачи, фото википедияПредставители семейства мартышковых сегодня обитают в Африке и Азии. В отличие от родичей из Нового...
06-04-2015 Просмотров:8231 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Микробиологи из института имени Карла Вёзе в Калифорнии обнаружили, что некоторые архебактерии впадают в спячку при контакте с вирусом. Подробности этого механизма были опубликованы в журнале mBio. АрхеиАрхебактерии Sulfolobus islandicus, как оказалось, чутко реагируют на...
Взаимовыгодное сосуществование пчелиных волков с почвенными бактериями продолжается по меньшей мере с мелового периода. Из поколения в поколение осы передают микроорганизмов своему потомству, но как именно осуществляется этот процесс, до…
Потомки зеркальных карпов, попав в дикую природу, вновь отрастили себе чешую всего за 100 лет. Этот интересный пример обратной эволюции исследовала международная команда ученых во главе с Марком Вандепутте (Marc…
Морские огурцы, или голотурии, известны в первую очередь необычным вариантом автотомии: когда им угрожает враг, от которого не получается скрыться, они выплёвывают в него свою пищеварительную систему. Пока хищник пытается…
Почти у всех живых организмов, от бактерий до млекопитающих, есть биологические часы, синхронизирующие биохимию, физиологию и поведение с суточной сменой дня и ночи. Но не нужно большого труда, чтобы заметить,…
Ученые обнаружили на территории Баварии останки одной из первых пираний Земли, чьи зубы были приспособлены для обдирания мяса с костей рыб, динозавров и других крупных животных юрского периода. Ее описание было представлено в журнале Current Biology. Найденная…
Геохимики из США нашли возможные следы того, что жизнь на Земле могла зародиться практически одновременно с остыванием планеты, примерно 4,1-4 миллиарда лет назад, и могла повторно возникнуть позднее, после вымирания первой жизни, говорится в статье,…
За время совместной эволюции птицы, которые часто подвергались гнездовому паразитизму кукушек, всё сильнее совершенствовали «системы детектирования» чужих яиц в своём гнезде. Но и кукушки не дремали: они научились имитировать окраску…
Ученые установили, что морские птицы фрегаты могут проводить до двух месяцев в полете, ни разу не опускаясь на землю. В этом им помогает умелое использование воздушных потоков. ФрегатК такому выводу пришли…
Аллигаторы используют свои лёгкие весьма необычным и притом высокоэффективным способом. Больше всего он напоминает дыхание динозавров и современных птиц, считают биологи из университета Юты (University of Utah). Аллигаторы –…