Биологи установили, что для разных видов позвоночных животных время течет по-разному. Наиболее насыщен событиями каждый отрезок времени для небольших существ с активным обменом веществ.

Золотистый сусликОб этом говорится в статье ирландских ученых из Тринити-Колледжа, опубликованной в журнале Animal Behaviour.

Известно, что один и тот же отрезок времени может протекать по-разному для разных людей: для одних он пролетает незаметно, для других – тянется очень медленно. Авторы статьи решили выяснить, не происходит ли так и с разными биологическими видами. Для этого они проанализировали все имеющиеся данные о частоте слияния мельканий более 30 видов рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих.

Частота слияния мельканий (ЧСМ) – это характеристика зрительного восприятия организма, измеряемая в герцах (число мельканий в секунду). После того, как частота мерцания света достигает ЧСМ, он начинает казаться немигающим. Чем больше ЧСМ, тем больше отдельных событий сетчатка глаза может воспринять в единицу времени, и, следовательно, тем медленнее время идет для живого существа. Например, если для человека брошенный баскетбольный мяч кажется единой оранжевой полосой, то организм с большой ЧСВ в этот же момент видит, как мяч постепенно перемещается из точки А в точку Б и так далее.

Анализ научных статей показал, что в «замедленном» времени живут небольшие организмы с высоким уровнем метаболизма – больше всего ЧСМ у золотистого суслика (120 Гц) и у скворца (100 Гц). Более же крупные создания отличаются пониженным ЧСМ: у волка она равна 80 Гц, у человека - 60 ГЦ, а у кошки – 55 Гц. Быстрее же всего время пролетает для организмов с низкой скоростью обмена веществ – у угря ЧСМ равна всего 14 Гц.

Как отмечают исследователи, зрительные органы, способные различать большое количество событий за короткий интервал времени, требуют значительных затрат энергии, и поэтому крупные животные от них отказываются. Однако мелким и маневренным животным имеет смысл жить в «медленном» времени: пока для кошки проходит одна секунда, для скворца - уже две, так что у него появляется дополнительное время, чтобы оценить обстановку, сориентироваться и попытаться ускользнуть.

Источник: infox.ru

Ученые впервые составили полный список ингредиентов, которые встречаются в человеческой моче. Это поможет усовершенствовать методы диагностики различных болезней.

В человеческой моче содержится 3000 веществРезультаты исследования, проведенного канадскими специалистами из Университета Альберты, опубликованы в журнале PLoS ONE.

Моча служит одним из важнейших индикаторов состояния здоровья пациента, однако обычно медики обращают внимание лишь на 6-7 ее компонентов. В медицинских справочниках приводится список из 50-100 веществ, которые содержаться в человеческой моче. Однако авторы статьи показали: на самом деле в моче встречается на два порядка больше веществ.

Составить исчерпывающий перечень всех ингредиентов мочи специалистам удалось при помощи целого набора методов: газовой и жидкостной хроматографии, масс-спектрометрии и спектроскопии ядерного магнитного резонанса. До этого человеческая моча ни разу не подвергалась столь тщательному анализу.

Всего в моче обнаружилось около 3000 метаболитов – промежуточных продуктов обмена веществ. Их присутствие зависит от состояния организма, а также от пищи, напитков и лекарств, которые употребляет человек. Исследователи надеются, что их данные помогут усовершенствовать методы диагностики – в этом случае по анализу мочи можно будет сказать, например, есть ли у пациента злокачественные опухоли.

В 2011 году этот же коллектив ученых «расшифровал» химический состав крови, а в 2008 году – составил полный список веществ, присутствующих в цереброспинальной жидкости.

Истчоник: infox.ru

Собака была приручена человеком не 12-15, как считалось, а более   30 тысячелетий назад – такое сенсационное открытие сделали  генетики Института молекулярной и клеточной биологии Сибирского  отделения РАН, исследуя череп животного, обнаруженный на Алтае  ещё в середине 70-х годов прошлого века.

Древние люди с сабакамиЧереп, напоминающий собачий, был найден сотрудником  Новосибирского института археологии и этнографии Николаем  Оводовым в алтайской пещере Разбойничья в 1975 году. В то время  учёные ещё не умели определять возраст подобных находок. Лишь три  года назад был проведён радиоуглеродный анализ, который  установил, что данному фрагменту скелета около 33 тысяч лет.   Однако биологи ещё долго сомневались, что это не какой-нибудь   «неправильный» волк, а именно собака.

Но вот у генетика Анны Дружковой получилось добыть ДНК из этой  древней кости, и в давних спорах наконец-то была поставлена  точка. Кропотливая работа длилась полгода, при этом каждый новый  опыт уменьшал исходный образец. Анне даже пришлось на время  полностью прекратить общение с друзьями, имеющими собак, а также  избегать собак на улицах: эта осторожность была крайне  необходима, так как существовала опасность занесения современной  ДНК в полностью стерильный бокс. Но результат развеял все  сомнения. Близкими родственниками этого алтайского пса оказались  доколумбовые собаки – предполагают, что с Алтая их взяли с собой  первобытные люди, которые переходили из Азии в Америку.

Источник: Научная Россия

Прошли те времена, когда способность моделировать чужое психическое состояние считалась исключительно человеческой. Под этим понимают умение воспринимать чужие мысли и чувства как свои, осознавать чужие мотивы поступков, чужие переживания и т. д. В нашей жизни всё это играет огромную роль, но, как недавно выяснилось, эти даром (его ещё называют «теорией разума») владеют также шимпанзе и, по-видимому, многие другие приматы.

Способность понимать мотивы начала развиваться у приматов задолго до появления человека. (Фото Frank Lukasseck.)Но как тогда формировалась эта важнейшая психическая способность? Ответ на этот вопрос можно получить, проследив развитие соответствующих областей мозга. Как полагают нейрофизиологи, у человека за моделирование чужого психического состояния отвечает височно-теменная спайка — область коры, расположенная у задней части мозга, где сходятся височная и теменная доли. Очевидно, этот участок есть и у приматов, и, чтобы понять, как он функционирует у наших ближайших родичей из мира животных, исследователи из Оксфордского университета (Великобритания) сравнили активность мозга человека с активностью мозга макак.

Эволюционные пути макак и людей разошлись 29 млн лет назад, так что возможное сходство в работе мозга обоих видов указывало бы на какие-то совсем уж древние черты психической организации приматов. Оказалось, что умение понимать чужое психическое состояние как раз и относится к таким вот древним чертам. Роже Марс и его коллеги с помощь фМРТ-сканера сравнили активность височно-теменной спайки у тридцати шести взрослых людей с активностью похожей зоны мозга у двенадцати макак. Сканирование проводилось в тот момент, когда мозг был спокоен (в случае с обезьянами спокойствия добивались соответствующими препаратами), поскольку авторов работы интересовала не специфическая активность этих зон, а сила и характер их связей с другими участками мозга. Выяснилось, что у макак взаимосвязи этой зоны выглядят примерно так же, как у людей — взаимосвязи височно-теменной спайки, отвечающей за «теорию разума».

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Участок мозга у макак, соответствующий человеческой височно-теменной спайке, активен в социальной жизни: здесь собраны нейроны, оценивающие разнообразные социальные знаки, от чужого взгляда до поз тела. То есть можно предположить, что понимание чужих поступков и мыслей у человека и обезьян происходит примерно одинаково. Только, разумеется, у обезьян эта функция проработана гораздо слабее — они могут понять поведение товарища по стае, но вряд ли способны представить, о чём он «думает».

Нейрофизиологическая основа для этого, как видим, была заложена ещё до отделения человекообразных обезьян от эволюционного древа приматов. Учёные намерены побольше узнать о том, как нюансы социальной жизни тех или иных обезьян соответствуют особенностям работы этого участка мозга, отвечающего за «теорию чужого разума».

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Большинство видов гигантских животных, которые когда-то бродили по просторам австралийского континента, уже вымерли ко времени прихода туда людей, свидетельствует новое масштабное исследование, проведённое специалистами университетов Нового Южного Уэльса (Сидней) и Квинсленда (Брисбен) и их американскими коллегами из университетов Новой Англии и Вашингтона. Основной вывод учёных заключается в том, что в исчезновении сумчатой мегафауны повинны скорее климатические изменения, нежели деятельность человека.

«Утверждение, что люди спровоцировали это вымирание, основано на предпосылках, неправильность которых становится всё более очевидной», – заявил руководитель исследовательской группы, профессор Стивен Роу (Stephen Wroe) из Сиднея.

По его словам, анализ большого объёма научных данных продемонстрировал, что учёные не нашли ни одного доказательства охоты первопоселенцев на столь крупную дичь в те далёкие времена (45-50 тысяч лет назад): они даже не располагали сколь-нибудь пригодными для этого орудиями.

По данным Роу и его коллег, из девяти десятков видов мегафауны, населявшей когда-то континент Сахул (он включал в себя нынешнюю Австралию, Тасманию и Новую Гвинею), к приходу предков австралийских аборигенов осталось от 8 до 14. Свидетельства жизни других 50 видов, по результатам раскопок, отсутствуют в течение последних 130 тысяч лет. Зато анализ уровня водоёмов в центральной Австралии и других экологических факторов, а также антарктических ледяных кернов показал, что в течение многих сотен тысячелетий материки Южного полушария характеризовались крайне нестабильным и по большей части засушливым климатом. Этого вполне могло хватить, чтобы жизнь таких зверей, как сумчатый лев, гигантский кенгуру проплеопус или родственник вомбата дипротодон, оказалась под угрозой.

Истчоник: Научная Россия

Останки индивида, жившего на севере Италии около 30–40 тыс. лет назад, сочтены гибридом человека и неандертальца.

Нижняя челюсть возможного гибрида (изображение авторов работы).Если дальнейший анализ докажет верность предположения, это будет первое прямое доказательство такого скрещивания. Напомним: генетические исследования показали, что в ДНК людей европейского и азиатского происхождения содержится 1–4% неандертальских генов.

В центре внимания — нижняя челюсть, раскопанная в скальном убежище Рипаро-ди-Меццена в итальянской области Монти-Лессини, где в те времена могли жить и люди, и неандертальцы. «Судя по морфологии челюсти, лицо индивида из Меццены представляло собой сочетание классических неандертальских черт со срезанной нижней челюстью и без подбородка и современных человеческих — выступающая нижняя челюсть и сильно развитый подбородок», — рассказывает соавтор Сильвана Кондеми из Экс-Марсельского университета (Франция).

Кроме того, генетический анализ показал, что у этого индивида митохондриальная ДНК неандертальца. Отсюда учёные заключают, что перед ними плод любви неандерталки и самца Homo sapiens.

Надо заметить, что к тому времени, когда до Европы добрались люди современного типа, на континенте уже около 200 тыс. лет существовала Мустьерская культура. Многочисленные кремневые орудия вроде топоров и наконечников копий, как правило, обнаруживаются в скальных убежищах, и Рипаро-ди-Меццена не исключение. Поэтому можно предположить, что, несмотря на гибридизацию, неандертальцы продолжали держаться своих культурных традиций. Вероятно, две популяции не просто встретились, спарились и слились в единую группу.

Некоторые находки говорят о том, что современный человек проник на юг Италии ещё 45 тыс. лет назад. Таким образом, люди и неандертальцы жили бок о бок в одних и тех же областях Европы на протяжении тысяч лет. Было ли сосуществование мирным — или же проводились «этнические чистки» с изнасилованием побеждённых?

Результаты исследования опубликованы в интернет-журнале PLoS ONE.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Учёные давно мечтают разглядеть следы первых людей современного анатомического типа, отважившихся покинуть Африку. И это не случайно, ведь тот исход сыграл очень важную роль в человеческой эволюции.

Трио, похороненное в одной могиле стоянки Дольни-Вестонице в Южной Моравии, и два скелета из Оберкасселя (изображения S. Svoboda / J. Vogel / LVR-Landes Museum).По новым генетическим данным, которые в очередной раз заставляют переписывать учебники, легендарное путешествие началось менее 95 тыс. лет назад. Возможно даже, что это произошло совсем недавно — 62 тыс. лет назад.

Этот тот редкий случай, когда генетический анализ совпадает с данными археологии, то есть с датировками соответствующих окаменелостей и орудий труда. Тем самым новое исследование противоречит предыдущим генетическим изысканиям.

Подобные штудии связаны с определением скорости мутаций в геноме сегодняшних людей путём подсчёта числа новых мутаций, возникающих в ядерной ДНК новорождённого ребенка по сравнению с его родителями. Число мутаций на поколение необходимо для тонкой настройки молекулярного хронометра, без которого не получится надёжно датировать ключевые события в эволюции человечества. Предыдущие попытки настроить эти часы приводили, как правило, к тому, что важные даты (например, разделение предков человека и шимпанзе) отбрасывались назад во времени. Одна группа учёных даже пришла к выводу, что миграция из Африки состоялась самое позднее 80 тыс., а самое раннее — 90–130 тыс. лет назад.

Не все эволюционные генетики готовы согласиться с подобными результатами. Например, Йоханнес Краузе из Тюбингенского университета (ФРГ) не уверен, что скорость мутаций, откалиброванная по современным, живым людям, была такой же и десятки тысяч лет назад. Поэтому он и его коллеги решили проанализировать митохондриальные ДНК, наследуемые по материнской линии, из останков людей, живших на протяжении последних 40 тыс. лет, причём из таких окаменелостей, для которых есть надёжная радиоуглеродная дата. Например, если это мтДНК человека, жившего 40 тыс. лет назад, то в ней будут отсутствовать мутации, приобретённые человечеством в течение последующих 40 тысячелетий эволюции.

Учёные проанализировал 10 надёжно датируемых ископаемых, в том числе останки средневекового человека, который жил во Франции 700 лет назад, «ледяную мумию» Эци, скончавшегося в Альпах 4 550 лет назад, а также два скелета из Оберкасселя в Германии (им по 14 тыс. лет), три — со стоянки Дольни-Вестонице в Чехии (31 тыс. лет) и тяньюаньского человека, обитавшего 40 тыс. лет назад в Китае. Рассчитанная по древним мтДНК скорость мутаций указала на более позднее начало африканского исхода по сравнению с предыдущими исследованиями, что очень похоже на археологическую оценку.

Но конкуренты напоминают, что мтДНК обладает собственной генетической линией, по которой нельзя судить об эволюции всего генома: у неё более высокий процент генов проходит селекцию, чем в ядерной ДНК. Г-н Краузе с этим согласен, а потому в будущем придётся выявить различия в скорости мутаций между этими частями генома.

Возможно, проблема ещё и в том, что генетики недооценивают количество ядерных мутаций у живых людей. Когда дело доходит до точного выделения пятидесяти мутаций среди 3,2 млрд оснований генома новорождённого, нынешние методы определения последовательностей работают на пределе своих возможностей, пытаясь отличить истинные мутации от ошибочных.

Г-н Краузе подчёркивает также, что точная хронология чрезвычайно важна в изучении эволюции человека. Например, знание о том, когда современные люди вышли из Африки и распространились по Европе и Азии, позволило г-ну Краузе и его коллегам утверждать, что до и после оледенения в Европе жили представители одного и того же человеческого штамма, а это говорит об исключительной способности наших предков к адаптации.

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В ДНК Альберта Перри — недавно опочившего афроамериканца из Южной Каролины — найдена удивительная Y-хромосома, способная указать на происхождение нашего биологического вида. Если верить генам этого человека, последний общий предок всех людей по мужской линии вдвое старше, чем считалось.

Одно из возможных объяснений предыдущей фразы заключается в том, что сотни тысяч лет назад современные и архаичные гоминины Центральной Африки скрещивались — точно так же, как позднее человек разумный не брезговал неандертальцами Ближнего Востока и денисовцами Восточной Азии.

Слева направо: черепа шимпанзе обыкновенного, австралопитека афарского и двух людей умелых (изображение Университета штата Нью-Йорк).Образец ДНК Альберта Перри попал в поле зрения учёных благодаря тому, что одна из его родственниц поделилась им с компанией Family Tree DNA, которая специализируется на построении генеалогического древа клиентов с помощью генетического анализа. Специалистами подобных фирм и прочих организаций изучены уже сотни тысяч ДНК. И они говорят о том, что Y-хромосома всех мужчин восходит к «Адаму», жившему 60–140 тыс. лет назад.

Всех — кроме Альберта Перри. Его Y-хромосома ни на чью не похожа.

Услышав об этом, генетик Майкл Хэммер из Аризонского университета (США) заполучил образец и выполнил ещё немного тестов. Действительно, Перри не был потомком «Адама». Его линия, по-видимому, отделилась от остального человечества около 338 тыс. лет назад.

Поражённый до глубины души учёный вместе с коллегами проверил базу данных почти шести тысяч африканских Y-хромосом и нашёл кое-какое сходство с хромосомой Перри в одиннадцати образцах. Все эти мужчины жили в одной и той же камерунской деревне. Где-то в том районе, скорее всего, и находится родина их общих с Перри предков.

Напомним: возраст первых окаменелостей анатомически современных людей оценивается всего в 195 тыс. лет, то есть род Перри выделился задолго до появления на свет человека разумного. Получается, что эту линию человечество унаследовало от каких-то архаичных гомининов, с которыми скрещивались наши предки за последние две сотни тысяч лет.

Кстати, это не единственное свидетельство определённой степени гибридного происхождения человека разумного. В 2011 году исследователи, работавшие с человеческими останками из Иво-Элеру (Нигерия), обнаружили странную смесь архаичных и современных черт. Интербридинг? Скорее всего! Кстати, та камерунская деревушка расположена не так далеко от границы с Нигерией...

Всё это говорит только об одном: нужно как следует взяться за генетический материал, который носят в себе обитатели Африки южнее Сахары.

Результаты исследования опубликованы в American Journal of Human Genetics.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Период существования ближайшего общего предка всех людей по материнской линии вычислили польские учёные из Силезского технологического университета (SUT). Основываясь на статистическом методе, разработанном в университете Райса (Rice), они смогли назвать новый предполагаемый возраст "митохондриальной Евы".

Авторы новой работы, задействовав новый алгоритм, обратились к митохондриям (иллюстрация David Marchal) По мнению польских исследователей, часто практиковавшееся ранее сравнение ДНК случайных доноров и анализ родства – задача сверхмасштабная даже для современных технологий. Поэтому они решили задействовать митохондрии, органеллы человеческих клеток с собственным геномом, наследуемым только по материнской линии.

В нём всего 37 генов, меняющихся очень редко. Одновременно у мтДНК есть участок, изменяющийся достаточно часто, чтобы использовать его в качестве молекулярных часов, "сконвертировав" степень родства между донорами в единицы измерения времени.

Как сообщается в пресс-релизе университета Райса, поляки основали свой анализ на сравнении десяти генетических моделей эволюции человеческого генома. При этом они использовали генеалогическую теорию предела в ветвящихся процессах (limit theory of genealogy) Нила О'Коннелла (Neil O'Connell).

Затем специалисты рассчитали количество поколений, необходимое, чтобы с наблюдающимися вариациями в мтДНК вписаться в модель О'Коннелла, и получили ответ: "митохондриальная Ева" жила около 200 тысяч лет назад (предыдущие исследования давали ей 140 тысяч). А как раз примерно в то время окончательно и сформировался человек разумный. 

Источник: MEMBRANA

Американские ученые составили подробное описание ископаемых и современных грызунов Африки. Исследователи обнаружили на четырех стоянках первобытных людей множество ископаемых останков этих животных.

Ущелье Олдувай, Танзания Профессор Алиса Уинклер (Alisa J. Winkler) из Южного методисткого университета (Техас, США) и ее коллеги стали авторами раздела «Ископаемые грызуны Африки» («Fossil Rodents of Africa») опубликованной недавно коллективной монографии «Млекопитающие кайнозойской эры Африки». Исследование профессора включает описание 130 родов африканских грызунов — современных и ископаемых. Современных грызунов Африки ученые относят к 14 семействам. Предыдущее исследование этой группы млекопитающих в Африке проводилось лишь в 1978 году, тогда ученые смогли определить лишь 54 рода. Один из основных вопросов, который волновал ученых – присутствовали ли грызуны в среде обитания предков человека. «Многих палеоантропологов интересует, в каких экологических условиях шло формирования человека как нового вида», — говорит Уинклер.

Самые первые грызуны появились на этом континенте 50 млн лет назад. Уинклер выделяет четыре основных района, где грызуны благополучно сосуществовали вместе с предками человека. Это территория среднего течения реки Аваш, где были найдены останки древнейшего рода гоминид – ардипитеков, живших 5,8−4,4 млн лет назад. Затем – знаменитое ущелье Олдувай в Танзании, побережье озера Туркана и Тьюген Хиллс в Кении, где были обнаружены останки предков древнейших прямоходящих гоминид – орроринов (Orrorin tugenensis), живших примерно 5,8−6,1 млн лет назад и пещера каменного века на юге Африки. «В этих местах ископаемые останки древних грызунов дают очень важную информацию о среде, в которой обитали предки человека», — говорит Уинклер.

По словам ученых, большое разнообразие африканских грызунов связано и с разными местами их обитания. Например, семейство шипохвостые — животные, напоминающие белок и обитающие сейчас в лесах Центральной Африки, примерно 18−20 млн лет назад населяли Восточную Африку. «Это значит, что в то время там росли леса. Хотя известны и более древние формы этих животных, которые жили на севере Африки, они также еще не умели летать с дерева на дерево и планировать, как их современны формы. Вопрос, когда же представители этого семейства научились такому полету, все еще остается открытым», — говорит Уинклер.

Источник: Infox.ru

Если интерпретация этой находки не изменится, учёным придётся едва ли не вдвое увеличить возраст нашего биологического вида. Зубы людей, извлечённые из пещеры в центральной части Израиля, датированы 400-200 тысячами лет.

Один из зубов, возможно, древнейшего из найденных Homo sapiens (фото Oded Balilty/AP) Раскопки в пещере Кесем (Qesem) и анализ окаменелостей вела международная команда археологов и антропологов, возглавляемая специалистами из университета Тель-Авива (Tel Aviv University). Учёные отмечают, что до сих пор старейшие останки сапиенсов насчитывали в возрасте около 200 тысяч лет и происходили из Эфиопии.

Ещё останки из пещеры Кесем. Справа показана томограмма зуба (фото Israel Hershkowitz/TAU) Между тем, по мнению некоторых учёных, ещё остаётся шанс, что анализ окаменелостей неточен и речь тут идёт об останках всё же не человека разумного, а его предков.

Один из авторов открытия, профессор Ави Гофер (Avi Gopher), заявил, что тут, конечно, необходимы дальнейшие исследования, но если нынешняя догадка подтвердится — она изменит всю картину эволюции.

В журнале American Journal of Physical Anthropology вышла статья, посвящённая находке. (Читайте также о скрещивании сапиенсов и архаичных гомининов, а ещё о пересмотре даты миграции первых людей из Африки, о том, что 120 тыс лет назад люди уже жили в Аравии и о патриокальном поселении неандертальцов).

Источник: MEMBRANA

Учёные расшифровали полный геном людей, живших примерно 50 тысяч лет назад бок о бок с неандертальцами и анатомически современными людьми. Это позволило узнать положение "новичков" на родственном древе и выявить следы их скрещивания с нашим видом.

Ветвь людей из Денисовой пещеры и другие генетические линии человека. Поперечные связи показывают случаи скрещивания (иллюстрация Nature) Международная команда исследователей секвенировала ядерную ДНК нового вида, официально ещё не признанного, а неформально названного денисовцами (Denisovans) — по имени Денисовой пещеры на Алтае, где были найдены останки. Результаты анализа, опубликованные в Nature, говорят, что денисовцы имеют общее происхождение с неандертальцами, то есть генетически ближе к ним, чем к нам.

В дополнение к кости пальца, раскопанной ранее, учёные нашли зуб нового вида людей, из которого удалось извлечь митохондриальную ДНК. Она оказалась идентичной мтДНК из кости пальца. При этом морфологические особенности зуба не соответствуют зубам сапиенсов или неандертальцев, что указывает – найденный вид действительно новый (фото Nature, bbc.co.uk) Вместе с тем оказалось, что в современных меланезийцах 4-6% ДНК заимствованы от вида Denisovans. С учётом географического положения находки следует предположить, что люди из Денисовой пещеры некогда были распространены на тысячи километров по всей Евразии. И при этом они эпизодически скрещивались с Homo Sapiens Sapiens. Правда, передача генов была мимолётной. Учёные посчитали, что на тысячи людей того времени могло приходиться всего порядка 50 случаев межвидовых браков.

Кстати, вместе с денисовцами уже насчитывается четыре вида человека, обитавшего на планете всего несколько десятков тысяч лет назад, когда сапиенсы покидали Африку, расселяясь по свету. Четвёртый — это до сих пор вызывающие споры карликовые люди с удивительного острова Флорес, неофициально именуемые хоббитами.

Источник: MEMBRANA

Нет двух одинаковых человек (кроме близнецов) которые воспринимали бы запахи одинаково. Одно из наиболее «противоречивых» соединений — это андростенон: 50% его не чувствуют вовсе, для 35% оно пахнет мочой, а для 15% имеет приятную цветочную, мускусную или древесную ноту.

Подробнее...

Геном человека не сидел зря последние пять тысяч лет. Население росло в геометрической прогрессии, и новые генетические мутации возникали с каждым поколением. И теперь мы обладаем замечательным обилием редких генетических вариантов в тех разделах генома, которые кодируют белки.

Цифровая инсталляция, демонстрирующая сложность человеческого генома (фото Mario Tama / Getty Images)Новое исследование помогает уточнить, когда появились многие из этих вариантов. С помощью глубокого секвенирования учёные обнаружили и датировали свыше миллиона вариантов одиночных нуклеотидов (то есть мест, в которых лишь одна «буква» последовательности ДНК отличает её от других) в геномах 4 298 американцев европейского происхождения и 2 217 афроамериканцев. Результаты подтверждают более ранние предположения о том, что большинство вариантов (в том числе потенциально опасные) возникло в течение последних 5–10 тыс. лет. Исследователи также заметили отпечаток, который наложили на геном различные миграционные истории этих групп.

Джош Эйки из Университета штата Вашингтон (США) и его коллеги смогли «раскопать» варианты, встречающиеся менее чем в 0,1% случаев — на порядок более «высокое разрешение» по сравнению с другими исследованиями.

Из 1,15 млн вариантов одиночных нуклеотидов, найденных среди более чем 15 тыс. кодирующих белки генов, 73% появилось в последние пять тысяч лет.

В среднем 164 688 вариантов (примерно 14%) потенциально вредны, и 86% из них возникло в тот же период. Это объясняется очень просто: чем активнее плодятся люди, тем больше ошибок.

Исследователи обнаружили, что у евроамериканцев больше потенциально вредных вариантов: возможно, это «память» о первоначальной миграции из Африки. Первые небольшие группы людей, которые покинули Африку, испытали внезапное сокращение генетического разнообразия (эффект, известный как «бутылочное горлышко») в результате уменьшения числа партнёров для спаривания. Несмотря на последовавший за этим сравнительно быстрый рост населения, он до сих пор не успел отсеять потенциально вредные мутации.

В целом результаты свидетельствуют о том, что люди несут сегодня больше вредных мутаций, чем несколько тысяч лет назад. Но это не значит, что мы стали более восприимчивыми к болезням, говорит г-н Эйки. Скорее это говорит о том, что большинство болезней вызывается более чем одним вариантом и что у разных людей заболевания развиваются на основе разных генетических путей и механизмов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Специалисты из Национального центра научных исследований (Франция) утверждают, что в коме мозг человека претерпевает заметные нейрофизиологические изменения, и характер последних может многое рассказать о феномене сознания. Вообще, состояние мозга во время комы давно интригует учёных. По одним данным, это больше похоже на общий наркоз, нежели на сон. Другие опыты демонстрировали явную разницу между полностью вегетативным состоянием и состоянием минимального сознания. Но в большинстве случаев видеть чёткую разницу между мозгом в сознании и без сознания не удавалось. 

Во время комы наше сознание прячется в разобранном виде в запасных информационных «отстойниках» мозга. (Фото Beau Lark.)Чтобы всё-таки поймать эту разницу, исследователи провели фМРТ-сканирование мозга у семнадцати пациентов, впавших в кому после остановки сердца. Некоторые из них, чей мозг оставался без кислорода 30–40 минут, впоследствии вернулись в сознание, но больше половины умерли, не выходя из комы. Одновременно для сравнения сканировался мозг двадцати здоровых людей. В результате удалось обнаружить 417 участков мозга, активность которых менялась при погружении в кому. Среди них было 40, которые у здоровых людей работали в содружестве со множеством других зон, то есть они исполняли роль этаких информационных хабов.

Но эти же участки, как пишут исследователи в журнале PNAS, у больных комой молчали, и вместо них начинали работать другие, периферические зоны, которые в обычном состоянии не отличаются большой активностью. Максимальные изменения касались предклинья, которое, как считается, играет важную роль в работе сознания, памяти и т. п. Иными словами, состояние комы сопровождается изменением информационных потоков мозга. Старые информационные диспетчерские перестают работать (очевидно, из-за недостатка кислорода), и импульсам приходится искать новые маршруты.

С одной стороны, есть большое искушение сказать, что наконец-то найдены центры сознания. Мол, если их активировать, то сознание вернётся и человек выйдет из комы. С другой — остаётся загадкой, что происходит в случае самопроизвольного выхода из комы. Конечно, можно предположить, что информационные потоки как-то возвращаются на привычные маршруты, но что их к этому подталкивает? Наконец, исследователи рассматривали только частный случай комы, когда она происходит от продолжительного кислородного голодания мозга. Чтобы описанные в статье зоны мозга действительно стали «центрами сознания», следует удостовериться, что во всех случаях комы изменения в активности касаются одних и те же участков мозга. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Испанские учёные из Университета Гранады и Университета Малаги выявили наиболее крупную структурную единицу генома человека.

Хромосомы человека под сканирующим электронным микроскопом (иллюстрация Biophoto Associates / Science Photo Library) Ранее самыми большими элементами структуры ДНК считались изохоры — сегменты, длина которых доходит до сотен тысяч пар оснований. Изохоры отличаются друг от друга по содержанию азотистых оснований гуанина (Г) и цитозина (Ц). Каждому семейству изохор соответствует своё ГЦ-содержание, которое поддерживается на одном уровне во всём сегменте.

Искать более крупные структурные единицы авторам помогал вполне обычный алгоритм, основанный на понятии энтропии. Термодинамическая энтропия, как известно, связана со статистическим весом состояния — числом способов, которыми можно перейти в это состояние. Если при подбрасывании монеты, к примеру, пять раз подряд выпадали решки, а потом выпала аналогичная последовательность орлов, то весь ряд имеет высокую «энтропию», так как получить в десяти опытах равное количество орлов и решек можно самыми разными способами. Последовательности из пяти одинаковых результатов имеют прямо противоположные свойства.

В процессе поиска нуклеотидный ряд разбивался на сегменты так, чтобы энтропийная разность между отдельными отрезками и всей последовательностью оказалась максимальной. Полученные результаты сравнивались с теми, которые дало бы случайное расположение нуклеотидов в геноме. Заметим, что здесь исследователи учитывали важную особенность реальной ДНК: вероятность появления в ней конкретного азотистого основания зависит от предшествующих нуклеотидов. Обычно при сравнении использовали простую случайную последовательность оснований.

Как выяснилось, каждая хромосома составлена из нескольких огромных (~107 пар оснований) сегментов со сравнительно стабильным ГЦ-содержанием. Эти сегменты содержат в среднем по 200 генов.

Если открытые «суперструктуры» реальны, они должны иметь некий биологический смысл. Учёные показали, что это условие выполняется, задействовав базу данных, в которой каждому гену присваивается набор терминов, описывающих его функции. У любых двух генов из одной «суперструктуры» совпадают около 18 терминов, тогда как гены, выбранные случайным образом, схожи лишь по шести характеристикам.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Physical Review E. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Человек живёт долго вовсе не оттого, что стареет медленнее. Как оказалось, по скорости дряхления мы не отличаемся от других приматов.

Мартышка мона (фото Max Milligan) Мало кто из животных может поспорить с человеком в продолжительности жизни. Есть, конечно, исключения вроде попугаев, черепах и некоторых моллюсков, которые легко переживут среднестатистического человека разумного, а потом ещё и спляшут на его могилке. Однако у большинства животных особь, вышедшая из репродуктивного возраста, не слишком задерживается на этом свете. Будь человек похож на других, он не жил бы дольше 40 лет.

При этом самцы в дикой природе умирают быстрее самок. Этому есть простое объяснение: самцы не выдерживают постоянного открытого соревнования за полового партнёра; стресс от постоянных скандалов с себе подобными не самым положительным образом влияет на состояние здоровья. «Наименьшая разница в продолжительности жизни самцов и самок среди приматов обнаружена у паукообразных обезьян, которые замечательны почти полным отсутствием у самцов агрессии по отношению к коллегам по полу», — свидетельствует Карин Страйер из Университета Висконсина (США).

Принято считать, будто долгий срок нашей жизни связан с тем, что человек стареет медленнее прочих. Но как раз те же исследователи, которые изучали паукообразных обезьян, обнаружили, что среди приматов многие могут потягаться с нами в скорости старения. В научной литературе много говорилось о более медленном по сравнению с прочими животными дряхлении человека, но при этом никто не удосужился проверить эту скорость, например, у других приматов, поясняют висконсинские исследователи. Единственные данные по этому вопросу касались только шимпанзе.

Учёные взяли под наблюдение довольно широкий спектр видов: кроме уже упомянутых бразильских паукообразных обезьян, были посчитаны годы жизни у капуцинов с Коста-Рики, бабуинов и голубых мартышек Кении, шимпанзе Танзании, горилл из Руанды и сифак с Мадагаскара. Анализировалось не просто возрастное ухудшение здоровья или уменьшение плодовитости, но и скорость старения каждого вида, которая определялась как возрастное увеличение риска смертности (то есть как быстро к старости портится здоровье).

Сравнение данных, полученных при обследовании почти 3 000 особей, показало, что скорость старения у человека вполне соответствует «среднеприматской». Да-да, с годами у нас с обезьянами самочувствие ухудшается с одинаковой скоростью. А меньшая продолжительность жизни приматов может быть связана с другими факторами — к примеру, с поеданием хищниками слабых и нездоровых особей.

Таким образом, человеческое старение не уникально для животного мира. Отвечая на вопрос о практическом применении результатов работы, учёные говорят, что наблюдение за стареющими приматами может подсказать, на чём следует сосредоточить внимание, чтобы достичь большей продолжительности жизни.

Отчёт о рассмотренном исследовании опубликован в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Человек в процессе эволюции утратил некоторые участки ДНК, а вместе с ними — вибриссы и часть полового органа. И благодаря тем же генетическим потерям приобрел большой мозг.

ШимпанзеЧеловек многими деталями анатомии и физиологии отличается от животных, но генетическая основа этих отличий до сих пор изучена недостаточно. Этот пробел частично заполняет исследование, проведенное Дэвидом Кингсли (David Kingsley) из Медицинского института имени Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute) Стенфордского университета с участием специалистов из Пенсильванского университета и Университета штата Джорджия. Ученые сравнили геномы человека, шимпанзе, макаки и мыши и нашли несколько сотен фрагментов ДНК, которые есть у мышей и обезьян, но отсутствуют у человека. Фактически, они имеются в геноме всех млекопитающих, включая шимпанзе, но наши предки в процессе эволюции их утратили.

Биологи описали 510 последовательностей, утраченных человеком. Из них только в одном случае предки человека потеряли целый ген, а остальные 509 представляют собой некодирующие участки, которые регулируют работу генов. От них зависит, где (в каких клетках) и когда (на какой стадии развития) тот или иной ген включится в работу. Изменение в регуляторных участках, как правило, не фатально для организма. «Если изменить схему включения и выключения гена в процессе развития, это может привести к большим изменениям в строении органов, хотя сами функции гена остаются прежними, — объясняет Дэвид Кингсл. – Именно такие изменения чаще всего ведут к появлению новых признаков в ходе эволюции».

Анализ расположения этих участков показал, что большая часть из них соседствует с генами развития нервной системы и с генами системы стероидных гормонов. По словам авторов работы, для того, чтобы досконально изучить генетические отличия человека, они нуждаются в помощи разных специалистов: нейрофизиологов, антропологов, эмбриологов и т.д. Но кое-что удалось выяснить уже сейчас. Сложность заключается в том, что роль большинства утерянных регуляторных участков в геномах млекопитающих неизвестна. Поэтому непонятно, от чего отказались предки человека.

Потеря части ДНК привела к большому мозгу

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые изолировали некоторые фрагменты из генома имеющих их животных (мыши и шимпанзе), промаркировали их цветной меткой и поместили полученные гибридные последовательности в оплодотворенные яйцеклетки мыши. Проследив за светящимися метками в развивающихся мышиных эмбрионах, они увидели, где и в какой момент действуют регуляторы, а также как они изменяют экспрессию генов.

Один утраченный человеком сегмент ДНК расположен вблизи гена, который в норме ограничивает размножение клеток. «Если ген отсутствует полностью, начинается неконтролируемое размножение клеток, ведущее к раковой опухоли», — объясняет Кингсли. Помеченный сегмент в эмбрионах мыши обнаружился в развивающемся мозге: в коре, вентральном таламусе и гипоталамусе, в субвентрикулярной (то есть, поджелудочковой) зоне. По-видимому, наши предки утратили фрагмент, запускающий ограничитель, и в результате получили интенсивный рост мозга, особенно новой коры. Это сыграло решающую роль в эволюции человека.

О вибриссах и шипиках

В другом случае предки человека вместе с утерей гена потеряли и часть органов: чувствительные вибриссы на морде и кератиновые шипики на пенисе. И то, и другое имеется у всех млекопитающих, кроме человека. За развитие того и другого отвечает андрогенный рецептор (он связывается с мужскими половыми гормонами, которые, кстати, имеются и у женщин).

В мышиных эмбрионах помеченные цветной меткой сегменты ДНК можно было видеть в зачатках вибрисс и в гениталиях. Это означает, что в данных областях они вызывают работу гена рецептора андрогена. Дальнейшие наблюдения показали, что эти сегменты участвуют в развитии вибрисс и шипиков. У человека, естественно, имеется ген андрогенного рецептора, но из-за потери регулятора в данных клетках в данное время он не включается. Поэтому у человека нет ни вибрисс на лице, ни шипиков на пенисе. Как отмечают авторы, последняя утрата снижает чувствительность и увеличивает длительность копуляции. Это предпосылка к развитию у наших предков устойчивых моногамных отношений с длительным половым актом. Параллельно происходили другие изменения – некоторая феминизация мужчин по сравнению с самцами шимпанзе: утрата самцовых клыков, уменьшение величины семенников и снижение подвижности сперматозоидов.

Очевидно, таких примеров намного больше, говорят исследователи. Они подчеркивают, что впервые удалось на молекулярном уровне описать изменения, связанные со специфически человеческими чертами. А такие черты касаются не только анатомии и физиологии, но и развития многих заболеваний. «Мы думаем, что такой подход поможет разобраться в механизмах возникновения человеческих болезней, — говорит Кингсли. – И мы сможем понять, как черты современного человека формировались в ходе нашей генетической истории».

Результаты ученые опубликовали в последнем выпуске Nature.

Источник: Infox.ru

В центральной Аляске среди остатков дома, насчитывающего 11 500 лет, найден   скелет кремированного ребенка. Находка показала ученым неизвестные стороны жизни   первых «колонизаторов» Америки.

Раскопки 11500 летнего дома на Аляске    Исследование, которое проводилось при поддержке National Science Foundation,   возглавил Бен Поттер (Ben Potter) из Университета штата Аляска в Фэрбенксе. «Этот археологический   памятник показателен во всех смыслах этого слова. Важен как сам факт кремации   останков, так и другие находки, сделанные в ходе раскопок», — рассказал   Поттер.

Первобытная «дача»

    В отличие от временных охотничьих стоянок или других специализированных   поселений, которые в большом количестве находят археологи на территории Северной   Америки, недавно обнаруженный дом больше похож на сезонное жилище, которое было   обитаемо лишь в летние месяцы. По мнению исследователей, жившие здесь   палеоиндейцы, среди которых были дети и женщины, добывали себе пропитание   рыбалкой, охотой на птиц и мелких млекопитающих животных, которые водились в   окрестностях.

    «До настоящего момента мы точно знали лишь, что люди охотились на крупную   дичь, например, на бизонов и лосей, и изготовляли для этого специальное оружие.   И большинство изученных нами первобытных поселений представляли собой охотничьи   стоянки. А теперь мы нашли место, где жили также женщины и дети. То есть мы   обнаружили важную составляющую часть системы первобытных поселений, сведения о   которой мы не можем почерпнуть ни из каких письменных источников», — объяснил   важность находки Поттер.

    Место, где стояло село, называется «Верхняя солнечная река» (Upper Sun   River): так переводится атабаскское название этой местности – Xaasaa Na. Поэтому   местные жители из племени Озера Хили назвали ребенка Xaasaa Cheege Ts'eniin   (Upward Sun River Mouth Child, Ребенок из верховий устья Солнечной реки).

Ребенок, похороненный в центре дома

    Пол первобытного дома был найден на глубине 27 см. Цветные пятна в осадочных   слоях свидетельствуют, что стены и крышу поддерживали столбы, хотя сегодня   сказать, из чего они были сделаны, невозможно (кстати, дом не был раскопан   целиком, поэтому его площадь также неизвестна).

    Находка человеческого скелета стала для ученых приятной неожиданностью, так   как в субарктической Аляске исследователям никогда не попадались человеческие   останки старше нескольких столетий. Ученые не могут сказать, как именно умер   ребенок. Однако после смерти его тело кремировали в большой яме, вырытой в   центре дома. Яма имела овальную форму и глубину в 45 см. Археологи пришли к   выводу, что после кремации она была засыпана, а дом покинут.

    В яме сохранилось около 20% костей от сожженного скелета. По этим останкам   невозможно определить пол ребенка. Но зато сохранились несколько зубов:   археологи проанализировали их и пришли к выводу, что ребенок умер в трехлетнем   возрасте. На скелете не удалось обнаружить какие-либо следы травм или болезней,   однако это ученых не удивило – большинство болезней не оставляют следов на   костях.

    До появления захоронения в яме ежедневно горел огонь, там же готовили пищу.   В осадочных слоях ниже скелета археологи нашли кости лосося, сусликов, белых   куропаток и других мелких животных.

Отношение палеоиндейцев к детям

    Поттер вместе с коллегами не смог обнаружить какие-либо предметы, которые   можно было бы определить как погребальный инвентарь. Рядом со скелетом археологи   нашли лишь два кусочка красной охры, но их значение остается неясным. Красная   охра использовалась при погребальных обрядах по всему миру, однако у этого   природного красителя было и множество других функций. Поттер отметил, что   отсутствие подобных предметов типично для кочевых сообществ охотников и   собирателей. Однако не стоит трактовать это как признак того, что смерть ребенка   не имела никакого значения для людей.

    «Все собранные нами данные свидетельствуют о том, что смерть малыша не прошла   незамеченной. Об этом говорит расположение погребения в доме. Дом был центром   активной деятельности местных жителей – там готовили, если, спали. И то, что   люди похоронили в помещении ребенка — достаточно веское свидетельство того, что   к детям относились с особой заботой», — рассказал археолог.

    Конечно, у ученых осталось множество вопросов, связанных с обстоятельствами   смерти ребенка, однако для Поттера и других археологов весь комплекс   археологического памятника вызывает еще больший интерес. Теперь историки могут   сделать новые выводы об образе жизни древнейших жителей этого региона.

Первые жители Аляски

    Аляска была частью Берингии, через нее пролегал путь из Старого в Новый свет,   поэтому ученым особенно важны любые сведения о древнейших жителях этой   территории. Хотя многие предположения исследователей до сих пор вызывают   множество споров, в целом все ученые сходятся во мнении, что первые люди   северной Америки пришли сюда через Берингов перешеек из Сибири где-то в конце   последней ледниковой эпохи, около 13 000 лет назад (или даже раньше). Однако   ученые до сих пор располагают весьма скудными сведениями о древнейшей истории   Берингии. Археологи нашли в Северной Америке лишь несколько домов, которые   относятся к первым двум тысячелетиям пребывания людей на территории Берингии. И   если не считать последнюю находку, то почти все дома были обнаружены в штатах,   расположенных южнее Аляски, или у озера Ушки в Сибири. А погребение того периода   удалось найти только в Сибири.

    Каменные орудия того времени, найденные на территории центральной Аляски,   относятся к микролитам. Однако представители культуры Кловис центральной части   Северной Америки не изготавливали микролиты. Каменные орудия, остатки дома и   кости животных, найденные в Аляске, гораздо больше походят на аналогичные   находки у озера Ушки в Сибири, чем на предметы первобытной культуры, которые   археологи находят на территории всех остальных 48 штатов. «Эта технология   изготовления каменных орудий указывают на связь между Аляской и Старым светом»,    — отметил Поттер.

    Исследователи уже давно спорят по поводу того, представляли ли древние жители   центральной Аляски во время позднего плейстоцена или раннего голоцена единую   культурную группу или же принадлежали к разным формациям. По мнению Поттера   и его коллег, последняя находка говорит в пользу первого предположения. Между   археологическими памятниками того времени существует разница, однако она,   скорее, отражает разнообразие жизни людей. Разные члены этого единого общества   выполняли разные задачи. Одни охотились на крупную дичь, другие добывали мелкую   живность. И приоритеты первобытных людей менялись в зависимости от времен   года.