В последние годы в астрономической среде предпринимаются попытки разработать методику, позволяющую обнаружить океан жидкой воды на поверхности экзопланет. Важность такой находки ясна: биологи уверяют, что океан — необходимая предпосылка жизни. Однако, согласно последнему исследованию, астрономы вполне могут обнаружить вместо океана нечто совсем иное.

Жидкая вода под светом ближайшей звезды имеет тенденцию блестеть, мерцая при этом. Казалось бы, это позволяет обнаружить океан жидкой воды даже тогда, когда саму планету увидеть не удаётся. Собственно говоря, лунную или солнечную дорожку на воде должно быть очень хорошо видно из космоса. И фото со спутников подтверждают это.

При прохождении планетой фазы «серпа» в тот момент суток, когда мы наблюдаем часть её поверхности неосвещённой, альбедо должно периодически меняться за счёт блеска поверхности воды.

Но группа исследователей из Северо-Западного университета (США) под общим руководством Николаса Коуэна решила выяснить, можем ли мы спутать такие колебания с чём-то ещё. Для этого была смоделирована Земля в период её годового цикла, как бы наблюдаемая из иной планетной системы.

Из модели заранее исключили зеркальные отражении света Солнца от поверхности океанов. Как будто океанов на нашей планете никогда не было. И тем не менее периодические вспышки — рост альбедо с разной периодичностью — выявить удалось. Что за комиссия, создатель?

Планеты с небольшим наклоном оси, как у Земли, оказались склонны к резким и сильным переменами альбедо в период около 22 июня и 22 декабря, сначала в северном, а затем и в южном полушарии. Тогда, когда Земля будет выглядеть для инопланетных астрономов серпом, отражения ото льда полярных шапок будут резко увеличивать альбедо по сравнению с периодами около 22 сентября и 22 марта, когда освещённость полюсов ближе к освещённости экваториальных областей. «Проблема в том, — отмечает г-н Коуэн, — что свет отражают как раз те регионы, где много льда. То есть вероятность активной жизни там мала». Скажем, водный лёд есть в приполярных районах Луны и Меркурия, но жизни там нет.

И тем менее найти экзоокеаны можно, хотя и другими методами. Первый предложенный исследователями путь — вариации цветов поверхности: если в одном из полушарий доминирует океан, а в другом — суша, цвета поверхности будут меняться систематически. Второй механизм поиска — частичная поляризация света, отражающегося от океанов (вода в существенной степени поляризует преломляемый свет). Третий метод включает отслеживание отражения в период убывания видимого диска на протяжении всего года планеты. Если сезонной вариации альбедо не будет, а суточная окажется устойчивой, то вариант отражения света полярными льдами можно будет отринуть и считать, что речь идёт об океане. Правда, все эти механизмы надёжно работают лишь для планет, в среднем покрытых облачностью не более чем на 50% (впрочем, у Земли и того нет).

Соответствующая работа принята к публикации в Astrophysical Journal.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

 Вместо того чтобы сознательно добираться до островов индонезийского архипелага на лодках, гоминины, возможно, прибывали на эти клочки суши, держась за плавучий мусор, смытый наводнением.

Дэвид Уилкинсон из Ливерпульского университета имени Джона Мурса и Грэм Ракстон из Сент-Эндрюсского университета (Великобритания) попытались подсчитать вероятность того, что попытки основать островные поселения в первобытную эпоху закончились успехом. В основу анализа закладывались оценки численности населения Полинезии в разное время.

Они обнаружили, что у пяти молодых пар имелся 40-процентный шанс на создание популяции из пятисот особей или же популяции, способной просуществовать 500 лет. Шансы десяти случайных выживших на тот же успех равнялись всего 20%. Но если каждые 50 лет к ним приплывало от одного до четырёх новичков, вероятность выживания увеличивалась до 47%.

Находки каменных инструментов говорят о том, что гоминины (возможно, человек прямоходящий) достигли Флореса 1 млн лет назад. Знаменитый человек флоресский, быть может, как раз и произошёл от той популяции. Между тем недавно исследователи заключили, что неандертальцы получили доступ к лодкам 100 тыс. лет назад: с их помощью они добрались до греческих островов Лефкас, Кефалония и Закинф.

Новые данные позволяют предположить, что в обоих случаях гоминины могли достичь островов без лодок. Известно, что другие млекопитающие на подобный подвиг способны: крысы и стегодон (вымерший родственник слона) пересекли глубоководный канал между индонезийскими островами Ява и Флорес. Слоны — хорошие пловцы, а крысы могли приплыть вместе с мусором.

Случайная колонизация Флореса — дело трудное, но не невозможное, комментирует Майк Морвуд из Вуллонгонгского университета (Австралия). Однако, по его словам, быстрое заселение Австралии и крупных островов Западной Меланезии 45–50 тыс. лет назад всё же указывает на преднамеренные путешествия на лодках.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Human Evolution.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Группа палеонтолога Карлоса Харамильо из Смитсоновского института тропических исследований (Панама) обнаружила новый вид ископаемых черепах, живший 60 млн лет назад на северо-западе Южной Америки.

Животное назвали Puentemys mushaisaensis, потому что его нашли в карьере Ла-Пуэнте угольной шахты Серрехон. Это место прославилось также останками Titanoboa — крупнейшей змеи в истории и Carbonemys — пресноводной черепахи размером с маленький автомобиль.

Короче говоря, всё, что находят в Серрехоне, поражает своими габаритами. Не исключение и Puentemys — 5 м в длину! Тем самым получено ещё одно доказательство того, что после вымирания динозавров тропические рептилии были много больше, чем сейчас.

Главная особенность новой черепахи — почти идеально круглый панцирь диаметром с шину большого грузовика. Быть может, это ставило перед хищниками (той же Titanoboa) неразрешимые проблемы и (или) помогало регулировать температуру тела. С одной стороны, диаметр панциря превосходил ширину пасти гигантской змеи, а с другой — увеличивал количество падавшего на панцирь солнечного света, позволяя холоднокровному животному поддерживать необходимый для выживания уровень активности.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Paleontology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Колибри запоминают самые «вкусные» цветы по их расположению, а не по внешнему виду

Цвет играет важную роль в пищевом поведении самых разных животных, от пчёл и бабочек до собак. Цветное зрение помогает понять, годится ли тот или иной объект в пищу — например, вкусен ли нектар у этого цветка и т. д. Логично было бы предположить, что и птицы ведут себя похожим образом, учитывая при поиске пищи её цвет. Но, как выяснили исследователи из Университета Сент-Эндрюс (Великобритания), колибри представляют собой исключение: выбирая цветок, чтобы полакомиться нектаром, они не обращают никакого внимания на его цвет.

Насчёт колибри долгое время велись споры: одни утверждали, что птицы предпочитают красные цветы всем прочим, другие говорили, что это просто совпадение, а на самом деле решающую роль играет расположение цветка. Британским орнитологам удалось разрешить этот спор, поставив такой эксперимент. Учёные сделали для колибри четыре типа искусственных цветков: одни содержали 30-процентный раствор сахара, другие — 20-процентный, третьи наполнялись нектаром через 10 минут после визита колибри, четвёртые — спустя 20 минут. Большинству птиц понадобилось в среднем около 30 часов и 189 визитов, чтобы понять разницу между «быстро возобновляемыми» цветами и «медленно возобновляемыми». Одной особо умной колибри хватило всего 50 посещений цветков, чтобы понять эту разницу.

Но что самое важное, как пишут исследователи в журнале Animal Behaviour, цвет не играл никакой роли в запоминании птицами самых вкусных или быстро заполняемых цветков. Дело тут не в отсутствии цветного зрения: оно у колибри есть, и даже получше человеческого. Но при облёте цветков колибри ориентируются на их местоположение, а не на раскраску. Если зоологи смещали цветки на 20–50 см, то птицы переставали их замечать: не обнаружив цветка на привычном месте, они не пытались его искать, а летели к другому. То, что перемещённый цветок был рядом, лишь чуть в стороне, их не волновало.

Цветы растений, на которых кормятся колибри, могут довольно сильно различаться по количеству и качеству нектара, но все они при этом будут одного цвета. Естественно, что для колибри в этом случае имеет смысл запомнить, где находится нужный цветок, а уж его цвет играет второстепенную роль.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Земная кора неоднородна: она подразделяется на более лёгкую континентальную и плотную океаническую. Первая толще (30–40 км) как раз за счёт своей лёгкости; именно это позволяет ей настолько возвышаться, плавая в мантии.

По общепринятым представлениям, тектонические плиты сталкиваются, океаническая кора погружается в мантию, где на определённой глубине частично плавится, после чего расплавленная порода снова возносится на поверхность. Так формируются континенты.

Состав континентальной коры соответствует таковому коры океанической, которая расплавилась настолько, что от неё осталось 10–30%. К сожалению, концентрации основных химических компонентов в повторно затвердевшей породе не позволяют судить о том, на какой глубине происходило смешивание. Необходимо знать, каким был состав остальных 70–90%.

Дабы нащупать подходы к решению этой проблемы, Торстен Нагель из Боннского университета и Карстен Мюнкер из Кёльнского университета (оба — ФРГ) проанализировали старейшие (3,8 млрд лет) образцы континентальной коры, которые находятся в западной части Гренландии.

Прежде чем магма отделится от коренной подстилающей породы, полужидкая порода и остаток твёрдых минералов активно обмениваются микропримесями. «У каждого минерала — свой способ отделения при плавлении рассеянных элементов, — поясняет соавтор Элис Хоффманн из Боннского университета. — Иными словами, концентрация микроэлементов в расплаве указывает на состав остаточной коренной породы».

Ну а концентрация микропримесей в старейшей континентальной породе должна была позволить учёным реконструировать первоначальную коренную породу, чтобы выяснить, на какой глубине образовалась континентальная кора.

Исследователи провели компьютерное моделирование состава коренных и расплавленных пород, которые могли возникнуть в результате частичного плавления океанической коры на различной глубине и при различной температуре. Результаты сравнили с наличной концентрацией микропримесей в старейших континентальных породах.

Выяснилось, что кора первых континентов, скорее всего, сформировалась на глубине 30–40 км. И это означает, что в архее океаническая кора могла в некотором смысле «сочиться» континентальными породами, поскольку 4 млрд лет назад Земля была ещё довольно горяча.

Выходит, первые континенты возникали вовсе не в зонах субдукции (кстати, есть сомнения, что эти зоны в то время существовали).

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

и стоит искать на Марсе окаменелости, то только в грязи и глине: лучше сохраняются.

Увы, анализ 226 марсианских областей, которые считаются дном высохших водоёмов, показал, что лишь треть из них имеет соответствующие отложения на поверхности.

Группа учёных из Университета Брауна (США) изучила фотографии, полученные космическими аппаратами Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey и Mars Express. Специалисты находили древнее озеро, а затем анализировали свет, отражённый от него.

Найдено всего 79 подходящих мест. Это может говорить и о том, что марсианская вода смешивалась с грунтом не так, как на Земле (для создания глины необходима проточная вода, которая вымывает частицы минералов и перемешивает их), и о том, что вода пребывала на поверхности Красной планеты очень недолго. Но если хоть какая-то жизнь всё же успела развиться, залежи глины и донные отложения должны содержать её следы — и размер организма значения не имеет.

Кстати, марсоход «Кьюриосити», который приступит к работе этим летом, как раз займётся поиском соответствующих месторождений в кратере Гейла.

Все изученные озёра более чем за 3,7 млрд лет были скрыты лавой или ледниками, которые затем подверглись сильной эрозии, после чего отложения снова показались на поверхности. Самый яркий пример — область под названием Русло Нила (Nili Fossae), где высохшие озёра встречаются особенно часто. Этот регион претерпел настолько сильную эрозию, что обнажились породы возрастом 4,1 млрд лет. Специалисты очень надеются на помощь подобных процессов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Icarus.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Зоологи ломают голову над загадкой некоторых видов саламандр: у их самцов почки во время сезона размножения функционируют как вторичный половой признак, выделяя загадочный секрет с неясным предназначением.

У животных можно найти великое множество вторичных половых признаков, используемых для привлечения брачного партнёра. Обычно это что-то бросающееся в глаза, что может быть легко оценено по достоинству — например, павлиний хвост или женская грудь. Все изменения, которые происходят с самцом или самкой в брачный период, должны быть хорошо заметны. Но в случае зеленоватых тритонов зоологи столкнулись с загадкой. У тритоньих самцов в сезон размножения иначе функционируют почки, и кто бы знал, зачем.

У этих амфибий оплодотворение происходит с помощью сперматофора — слизистого пузыря с семенем, который самка может хранить в своём теле до тех пор, пока не настанет время отложить икру. Но перед формированием сперматофора, как пишут в Journal of Herpetology исследователи из Университета Миссури в Сент-Луисе (США), почки самцов претерпевают странные изменения. Они начинают выделять некий гликопротеиновый секрет, а стенки почечных протоков утолщаются. Всё это совпадает по времени с привычными «брачными» изменениями — утолщением хвоста и активацией половых желёз. Такие же изменения в почках были обнаружены ещё у нескольких видов саламандр.

Очевидно, почки амфибий выполняют ещё и функцию вторичных половых признаков. Но в чём она заключается, исследователи сказать не могут. Выделяемый секрет может быть феромоном, привлекающим самок, а может улучшать качество спермы, повышая жизнеспособность и подвижность сперматозоидов.

Саламандры не единственный пример, когда почки играют непонятную роль в размножении; точно так же зоологи не могут выяснить, что за секрет выделяют в брачный период почки змей и ящериц. Загадку удалось разгадать лишь однажды — в случае с колюшками: у этих рыб почечные выделения самца помогают склеить ритуальное гнездо, в которое он приглашает самку во время ухаживания.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Коричневая бойга преодолевает воздушные зазоры длиной до полутора метров по горизонтали и свыше двух метров по вертикали.

Коричневая древесная змея (коричневая бойга) появилась на небольшом тихоокеанском острове Гуам около 70 лет назад. Мало кто мог тогда предположить, что она истребит 11 из 12 местных видов птиц, что плотность змей на острове составит две тысячи особей на квадратный километр, а экономика острова понесёт миллиардные убытки из-за того, что каждые несколько дней змеи будут вызывать аварийные отключения электроэнергии.

Коричневая бойга обладает феноменальными способностями к лазанью, и ей ничего не стоит перейти с дерева на стоящую рядом вышку электропередачи.

Брюс Джейн из Университета Цинциннати (США) несколько лет изучает биомеханические способности этой змеи. Главная её особенность в следующем: коричневая бойга без проблем преодолевает расстояние между ветками: при трёхметровой длине тела она может «перелететь» полутораметровый горизонтальный провал. А если ей нужно забраться на ветку, которая находится не на одной с ней высоте, а намного выше? В этом случае способности змеи и вовсе выше всяких похвал.

Брюс Джейн с коллегой Грегори Бирнсом из нью-йоркского колледжа Сиена тщательным образом протестировали способности коричневой бойги к преодолению зазоров, расщелин и щелей, которые могут оказаться на пути у рептилии. Оказалось, змее проще подниматься вверх, чем вытягиваться через горизонтальные пропасти. Во втором случае ей труднее бороться с силами тяготения, и чем длиннее она вытянется без опоры, тем сильнее её будет тянуть к земле. Перебираясь через горизонтальные зазоры, бойга может преодолеть лишь те, что не превышают 58% длины её тела. Но результат всё равно внушительный: более половины своего тела змея может удерживать горизонтально на весу. Прямые провалы ей, естественно, даются проще, чем те, где противоположная ветка находится в стороне: в этом случае, изгибая тело, змее приходится жертвовать ещё 13% длины «моста».

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

 Как минимум 15 тыс. лет назад бесстрашные сибиряки перешли по вновь открывшемуся Берингову перешейку и добрались до безлюдной Америки.

На протяжении многих лет археологи, генетики и лингвисты пытаются понять, каким образом происходило заселение Америки, и один из важнейших вопросов звучит так: в какое количество волн уложилась миграция из Восточной Азии?

Новое масштабное генетическое исследование показало, что крупных волн было три, и все с разным территориальным охватом.

Дэвид Райх из Гарвардской медицинской школы (США) и его коллеги проанализировали геном 493 человек, принадлежащих 52 индейским группам от Канады до южной части Южной Америки. Результаты сравнили с генетической картиной 245 человек, которые относятся к 17 этническим группам Сибири. Главной задачей было выявить варианты генов, уникальные для коренных американцев, которые с конца XV века постепенно «затемняются» вливанием европейского и африканского материала. Всего было изучено более 300 тыс. одиночных нуклеотидных полиморфизмов.

Прежние анализы митохондриальных ДНК и Y-хромосом показали, что миграция уложилась в одну волну; это противоречило выводам антропологов и лингвистов. Но эти методы позволяют выявить лишь предков по материнской и отцовской линиям, тогда как разбор одиночных нуклеотидных полиморфизмов даёт более широкую картину.

Оказалось, что потомки первой волны заселили практически всю Америку: самые древние варианты найдены и у яганов, живущих на юге Чили, и у большинства канадских индейцев, которые причисляют себя к так называемым первым народам. Последующие волны — эскимосско-алеутская и чипевская (не путать с чиппева) — ограничились Арктикой. Потомки последних наиболее тесно связаны с современным населением Восточной Азии.

Более поздние группы, по-видимому, быстро смешались с прежним населением севера Северной Америки, так что ДНК современных эскимосов и алеутов только на 43% напоминают геном предков, а чипевов — лишь на 10%. Остальное пространство заняли гены первой волны.

Полученная картина неплохо согласуется с некоторыми классификациями языков коренного населения Америки.

Кстати, прибрежное население продемонстрировало больше генетического разнообразия, чем обитатели глубин континента. Это говорит о том, что основные маршруты миграции пролегали вдоль берега. Возможно, древние индейцы были неплохими мореходами.

Любопытно, что с тех пор, как популяции разошлись по своим местам в глубине континента, они практически не смешивались, то есть очень мало мигрировали повторно. Исключение составляет одна группа из Латинской Америки, а именно носители чибчанских языков, которые живут в Коста-Рике, Панаме и Колумбии. Их ДНК имеет и северные, и южные черты, то есть их предки, по-видимому, некогда мигрировали в Южную Америку, а затем вернулись на Панамский перешеек.

Исследователи также обнаружили следы эскимосско-алеутских генетических вариантов у жителей прибрежных районов Восточной Сибири — чукчей и науканов. Видимо, Америка не всем пришлась по вкусу...

Увы, исследование не способно ответить на вопрос, когда всё это происходило. Кроме того, специалисты решили отказаться от генетического материала индейцев США, потому что не всегда есть уверенность в том, что он получен с согласия донора. В 2010 году Университету штата Аризона (США) пришлось выплатить $700 тыс. компенсации тем, чьи ДНК-образцы брались для изучения диабета, а затем — без ведома индейцев — были использованы для выяснения истории племени. Аборигенам особенно не понравилось то, что результаты не согласовывались с мифами.

Кстати, аналогичная правовая борьба идёт и за палеоиндейские скелеты. Индейцы долго судились за останки древнего человека, обнаруженные на юго-востоке штата Вашингтон в 1996 году. Учёные получили их в своё распоряжение только в 2005-м, когда другой стороне так и не удалось доказать, что это её предок. Сейчас аналогичное разбирательство идёт между тремя антропологами и калифорнийским племенем Кумеяай. На кону — ещё два скелета.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Исследователи увидели, как глобальное потепление через гены влияет на миграционное поведение рыб.

В последнее время резко возросло количество работ, посвящённых тому, как животные и растения приспосабливаются к изменениям климата. Естественно, людей в первую очередь интересует судьба промысловых видов: будет ли из чего делать суши лет так через пятьдесят? Исследователи из Университета Аляски в Фэрбенксе (США) как раз задались вопросом о судьбе лососёвых: сумеют ли эти привычнейшие «кухонные» рыбы приспособиться к повышению температуры?

Сосредоточились учёные на горбуше. Этот вид, как и другие лососёвые, каждый год поднимается из морей в верховья рек, чтобы отложить икру. Миграционное поведение у рыб зависит от генов. В 1970-е зоологи заметили, что некоторые горбуши начинают миграцию месяцем позже, чем основная масса. Подозрение пало на генетическую мутацию, которая была у 26% поздно мигрирующих рыб (среди тех, кто шёл на нерест в обычные сроки, эта мутация была всего у 3%). Исследователи на этом не остановились и продолжили «коллекционировать» мутации, которые могли иметь хоть какое-то отношение к миграционному поведению.

Результаты почти 32-летней работы зоологи опубликовали в журнале Proceedings of the Royal Society B. Частота мутации, отвечающей за позднюю миграцию, оставалась постоянной — до поры. Но где-то с начала 90-х началось постепенное вымывание мутации из популяции, и обнаружить её в нынешних поколениях горбуши — большая удача. Исследователи сделали вывод, что в это время произошло какое-то изменение в условиях обитания рыб, из-за которого поздняя миграция стала невыгодной.

Оказалось, что скачок в частоте мутации случился как раз тогда, когда температура рек, по которым горбуша поднималась на нерест, заметно повысилась. Чтобы нерест прошёл успешно, рыбам важно успеть до того, как температура воды станет совсем летней. Поэтому те, кто начинал нерест позже, оказались эволюционными неудачниками.

Существует много работ, посвящённых поведенческим изменениям у животных под влиянием глобального потепления. Но это исследование — одно из немногих, где изменения в поведении увязываются с генетическими изменениями; можно сказать, авторам работы удалось подсмотреть кусочек эволюционного процесса. Не все популяции горбуши идут на нерест весной: есть такие, что отправляются в реки осенью. Так что исследователи могут подтвердить свои результаты, если покажут, что осенние популяции со временем начинают выдвигаться на нерест всё ближе к зиме.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА