Многие животные используют фотосинтез, чтобы получать питательные вещества. Фотосинтезом на Земле занимаются растения, водоросли и бактерии, но сейчас речь идёт вовсе не о поедании их животными, а о симбиозе одних с другими. Например, кораллы получают углеводы, синтезированные живущими в них водорослями. Так же поступают губки и голожаберные моллюски. Более того, некоторые животные, кажется, сумели овладеть фотосинтезом сами, безо всякой помощи растений: вспомним хотя бы прошлогоднее сообщение о фотосинтезирующих тлях.

Пятнистая амбистома (фото Matthew Ignoffo)Но всё это примеры из группы беспозвоночных. Могут ли позвоночные пользоваться преимуществами фотосинтеза с водорослями или растениями, никто точно сказать не мог, хотя о таком сожительстве известно довольно давно. Так, в 1888 году биологи обнаружили, что одноклеточные водоросли Oophila amblystomatis колонизируют яйца саламандры амбистомы пятнистой. К 1940-м стало окончательно ясно, что тут имеют место симбиотические отношения: водоросли поглощали метаболический «мусор», выделяемый зародышами амбистомы. При этом зародыши усваивали кислород, выделяемый фотосинтезирующими сожителями. В итоге зародыши из яиц с большим содержанием водорослей развивались быстрее и выживали с большей вероятностью, чем те, у кого водорослей было мало.

Зародыши пятнистой амбистомы получают кислород и глюкозу от симбиотических водорослей. (Фото Pecos Valley Diamond.)Но не так давно обнаружилась ещё одна грань в отношениях между маленькими саламандрами и их симбиотическими водорослями. Оказалось, что водоросли живут буквально внутри эмбрионов, входя в их клетки. Это навело исследователей на мысль, что одним кислородом дело тут не ограничивается и зародыши амбистомы могут получать от водорослей ещё что-то.

Этим «чем-то» оказалась глюкоза. Исследователи из Темплского университета (США) держали яйца пятнистой амбистомы в воде, содержащей радиоактивный изотоп углерода-14. Водоросли брали этот углерод и встраивали его в молекулы глюкозы. При этом, как пишут учёные в Journal of Experimental Biology, зародыши тоже становились слегка радиоактивными, но только в том случае, если их держали на свету. То есть тот радиоактивный углерод, который получали зародыши, мог попасть к ним лишь в результате фотосинтеза.

Иными словами, зародыши не только дышали, но и кормились с помощью водорослей — подобно тому как это делают кораллы или губки.

Пятнистая амбистома пока что единственный пример позвоночного, использующего фотосинтез, но, как полагают исследователи, точно так же могут поступать другие земноводные, чьё развитие проходит в воде. Для зародышей присутствие водорослей чрезвычайно важно: без них эмбрионы развиваются дольше и хуже. Что же до водорослей, то пока не очень ясно, какое место в их жизни занимают яйца саламандр. Очевидно, их отсутствие не должно так уж сильно влиять на самочувствие водорослей. В конце концов, земноводные размножаются лишь в определённый сезон, и в остальное время года водорослям нужно как-то обходиться без саламандровых яиц.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

ДНК способна существовать во множестве форм. Например, могут изменяться параметры двойной спирали, она может становиться более сжатой или более вытянутой, сама спираль — быть как право-, так и левозакрученной, а взаимодействия между нуклеотидами могут весьма отличаться от тех, что постулировали классики Уотсон и Крик.

Квадруплексная ДНК в поперечном разрезе, а также фотографии клеток и хромосомы с антителами, связавшимися с четверной спиралью ДНК (фото авторов работы)Многие из альтернативных форм ДНК существуют в живой клетке и нужны ей для каких-то целей. Но есть и такие, которые, казалось бы, вполне могли найти себя в клетке, да только обнаружить их никак не получается. Долгое время такой формой были G-квадруплексы — участки ДНК, состоящие из четырёх цепей. Такая структура может возникать на обогащённых гуанином участках, и учёным даже удалось получить искусственным путём и охарактеризовать параметры такой четверной спирали. Но есть ли G-квадруплексы в живой клетке? В клеточной ДНК можно найти фрагменты с повышенным содержанием гуанина, однако таких структур исследователи там не нашли.

А вот учёным из Кембриджского университета (Великобритания) повезло. Они создали антитела, которые взаимодействовали только с четырёхнитевыми участками ДНК, а не с обычными двунитевыми. Эти антитела добавлялись к человеческим клеткам, и авторы работы смотрели, на какие участки хромосом они сядут. Кроме того, клетки обрабатывались особым веществом, которое «замораживало» нестандартную ДНК, не давая ей перейти в обычный двуспиральный вид. Исследователи ожидали, что антитела «приземлятся» на теломерные концы, так как они особенно обогащены гуанином. Но, как пишут учёные в журнале Nature Chemistry, участки четверной спирали были обнаружены не только на концах, но и по всей длине хромосом.

Здесь важно отметить три момента. Во-первых, G-квадруплексы нашли в человеческих клетках. Во-вторых, это были не простые клетки, а раковые. В-третьих, чаще всего G-квадруплексы попадались в S-фазе клеточного цикла, когда клетка удваивает свой генетический материал перед делением. Более того, исследователи утверждают, что к квадруплексной организации имеют склонность гены, участвующие в злокачественном перерождении. Словом, так и хочется связать четверные спирали с онкологическими процессами.

Образование таких структур может быть вызвано многочисленными мутациями и повреждениями в ДНК (например, известно, что много повреждений при раке накапливается именно в теломерах). Наверное, квадруплексы как-то помогают раковой клетке в управлении важными генами. И тогда можно разработать лекарство от рака, нацеленное именно на квадруплексы. Но для начала нужно убедиться, что все эти предположения соответствуют реальности и что такие четверные спирали действительно свойственны именно раковым, а не всем клеткам.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

 Ученые получили доказательства, что неандертальцы питались не менее разнообразно, чем современные люди. А главное — умели готовить пищу на огне.

НеандертальцыУ специалистов до сих пор нет единого мнения о причинах вымирания неандертальцев. Некоторые считают, что люди этого вида исключительно зависели от охоты, так как питались только мясом крупных животных. Из-за ограниченности источников питания они не выдержали конкуренции с современным человеком, который питался более разнообразно, включая в рацион плоды, корни, орехи, рыбу и морепродукты. Однако последние исследования опровергают эту точку зрения. Аманда Хенри (Amanda G. Henry) и ее коллеги из Центра изучения палеобиологии гоминид (Center for Advanced Study of Hominid Paleobiology) в Вашингтоне получили доказательства того, что неандертальцы употребляли разнообразную растительную пищу и готовили ее на огне.

Ученые располагают непрямыеми свидетельствами того, что южные неандертальцы, обитавшие на Ближнем Востоке, включали в рацион злаки, плоды пальмы, бобы, желуди и фисташки. Но до сих пор не было известно, питались ли так же разнообразно «классические» неандертальцы, населявшие северо-запад Европы.

Крахмал как определитель растений

Группа Хенри изучила содержание зубных отложений двух ископаемых неандертальцев (Спай I и Спай II) из пещеры Спай в Бельгии, а также одного ближневосточного неандертальца Шанидар III из пещеры Шанидар в Ираке. Всего в распоряжении исследователей оказались семь зубов. В зубных отложениях они нашли зерна крахмала и окаменевшие растительные остатки (фитолиты). Зерна крахмала — очень информативный материал: поскольку они различаются по размеру и форме у разных растений, их можно использовать для определения.

На зубах иранского неандертальца Шанидар III (клык, коренной и резец) антропологи обнаружили 73 крахмальных зерна. Большую часть их оставили зерна злаков — диких родственников пшеницы, ржи и ячменя. На втором месте находились зерна крахмала из бобовых растений (предположительно, горох, нут, чечевица и вика). Некоторые зерна происходили из клубней и корневищ. Более 40% крахмальных зерен имели характерные повреждения, которые возникают при воздействии температуры и воды. Это признаки того, что данные зерна подвергались кулинарной обработке. Скорее всего, части растений варили. Среди окаменевших растительных остатков – фитолитов большая часть составляла остатки фиников – плодов финиковой пальмы. Остальные напоминали остатки фруктов, но ученые затрудняются их определить.

От каждого из бельгийских неантертальцев ученые получили по два зуба, в которых насчитали 136 зерен крахмала. Примерно половину составляли зерна из корневищ водных растений: кувшинки белой и кубышки желтой. Среди остальных преобладали зерна злаков — родственников сорго. Довольно много зерен разных растений не поддавались определению, но все вместе они свидетельствовали о разнообразии рациона. На многих зернах имелись следы кулинарной обработки.

Готовить еду умел не только Homo sapiens

Полученные результаты опровергают преимущества современного человека перед неандертальцами в способах питания. Судя по всему, последние питались достаточно разнообразно, в том числе и растительной пищей: ели злаки, бобы, плоды пальм, корневища. Часть из этого употребляется в пищу и сейчас, но некоторые растения сегодня считаются несъедобными (например, корневища кувшинки и кубышки). Рацион неандертальцев определяется набором произрастающих в данной местности видов. Южные люди потребляют больше злаков, северные – больше корневищ.

Второе открытие – неандертальцы готовили еду на огне. Перед этим части растений нуждались в механической обработке: семена злаков нужно было вылущить, корневища очистить. Очевидно, неандертальцы вкладывали труд и время в процесс приготовления пищи, чтобы улучшить ее вкусовые качества и питательность. Поскольку разные растения созревают в разное время, по-видимому, приготовление растительной пищи носило сезонный характер.

Характерно, что ученые нашли доказательства пищевого разнообразия и приготовления пищи у неандертальцев в разных климатических зонах: и на теплом Ближнем востоке, и на севере Европы. Очевидно, что эти важнейшие адаптации пищевого поведения древних людей уже существовали в конце среднего палеолита и не были изобретены людьми верхнего палеолита.

Статья про то, что неандертальцы не только охотились, но и варили пищу из растений, опубликована в журнале PNAS.

Источник: Infox.ru

 Исследователи подтвердили, что за пределами Африки около 30 тысяч лет назад жили не только Homo sapiens и неандертальцы, но и третья группа гоминидов.

Денисова пещераМеждународная группа исследователей, возглавляемая Сванте Паабо (Svante Pääbo) из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка (Лейпциг, Германия), опубликовала новые результаты анализа костей из Денисовой пещеры в Сибири. На этот раз ученые исследовали другую кость, найденную в 2008 году экспедицией РАН — зуб девочки.

Предки папуасов из Сибири

Напомним, что анализ митохондриальной ДНК из фаланги девочки, которая умерла в возрасте 5−10 лет, выявил, что она не принадлежала ни к неандертальцам, ни к современным людям. Однако она происходит из той же ветви, что и неандертальцы. Зуб дополнил генетические данные, которые уже были в распоряжении исследователей. «Этот зуб позволил нам связать морфологическую и генетическую информацию воедино», — рассказал палеоантрополог Бенце Виола (Bence Viola) из Института эволюционной антропологии. Дело в том, что зуб имеет форму, отличающуюся от типичной формы зубов неандертальцев и современных людей, и доказывает, что гоминиды из Денисовой пещеры действительно относятся к отдельной эволюционной группе.

Другие анализы показали, что «денисовцы» передали от 4 до 6 % своего генетического материала геному современных новогвинейцев. «Эти гоминиды были предками коренных жителей Папуа — Новой Гвинеи, но отнюдь не большинства населения Евразии», — отметил другой автор исследования, генетик Дэвид Райх (David Reich) из Гарвардской медицинской школы в Бостоне.

Горизонтальный перенос генов

Сравнив генетический материал «Денисова человека» с данными разных современных людей, ученые изучили явление горизонтального переноса генов между «архаичными» и современными людьми. До прошлого года многие генетики считали, что современные люди наследовали структуру своих ДНК от особей, родственных неандертальцам, когда переселились из Африки около 40 000–55 000 лет назад. Считалось, что эти пришельцы полностью заняли место людей, которые мигрировали еще до них, в том числе вытеснили и неандертальцев, чьи предки предположительно переселились в Европу и Азию сотни тысяч лет назад.

Но определение последовательности аминокислотных остатков и анализ генома неандертальцев, которые были проведены в начале 2010 года, показали, что прежние выводы ученых оказались неверными. Неандертальцы не были полностью вытеснены. До своего полного исчезновения они успели передать от 1 до 4% своего генетического материала некоторым современным людям. Исследование древних костей, которые были найдены в пещере Виндия в Хорватии, показало, что все современные люди за пределами Африки не были исключительно прямыми потомками «африканцев».

«А мы обнаружили доказательства второго случая горизонтального переноса генов. Первый вариант переноса – от неандертальцев к родственным группам, а второй – от “денисовцев”», — рассказал Рейч. Исследователи считают, что подобный перенос генов не случайность и смешение разных видов человека могло происходить повсюду. «Геном “денисовцев” представляет собой пример генетического взаимодействия между нашими предками и самыми разными древними группами гоминидов», — добавил Паабо.

По мнению исследователей, «Денисовы люди» могли населять значительную территорию Евразии. Они жили не только в Сибири, но и гораздо южнее, где-то на путях миграции современных людей, которые двигались из Африки в сторону Новой Гвинеи. Однако ученые пока почти не имеют морфологических и археологических данных об этом виде гоминидов. «Мы надеемся, что результаты нашего исследования побудят археологов и палеонтологов начать поиски следов деятельности “денисовцев”. Пока что у нас есть только фаланга, зуб и геном. Но все-таки мы уже знаем, что такие люди существовали, а археологические раскопки позволят нам вскоре больше узнать об их морфологии и материальной культуре. С технической точки зрения находка и идентификация нового вида, сделанная благодаря образцам ДНК, а не изучению морфологии, просто удивительна», — добавил Рейч. Традиционно изучение различных гоминидов базируется на исследовании внешнего облика гоминидов. Идентификация вида на основе ДНК стала возможной лишь недавно, с развитием современных технологий.

Статья «Генетическая история архаичной группы гоминидов из Денисовой пещеры в Сибири» («Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia») опубликована на этой неделе в журнале Nature. В марте этого года ученые уже опубликовали в Nature первые результаты исследований.

Источник: Infox.ru

Зелёный дя́тел (лат. Picus viridis)

Зелёный дя́тел (лат. Picus viridis) фото википедия

Голос Зелёного дятла

Седо́й дятел, или седой зелёный дя́тел (лат. Picus canus)

Голос Седого зелёного дятла (седого дятла)

Малый пёстрый дятел, также малый дятел (лат. Picoides minor, синоним лат. Dendrocopos minor)

Малый пёстрый дятел, малый дятел (лат. Picoides minor, Dendrocopos minor) фото википедия

Голос Малого пёстрого дятла (малого дятла)

Чёрный дя́тел или желна́ (лат. Dryocopus martius)

Чёрный дя́тел или желна́ (лат. Dryocopus martius) фото википедия

Голос Желны (чёрного дятла)

Чёрный дя́тел или желна́ (лат. Dryocopus martius)

Чёрный дя́тел или желна́ (лат. Dryocopus martius) фото википедия

Голос Чёрного дятла (желны)

Белоспи́нный дя́тел (лат. Dendrocopos leucotos)

Белоспи́нный дя́тел (лат. Dendrocopos leucotos) фото википедия

Голос Белоспинного дятла