У многих современных и некоторых ископаемых земноводных распространен особый вид полового диморфизма, при котором самка оказывается заметно крупнее самца. Как показали исследования канадских биологов, такая ситуация серьезно повышает шансы на выживание в случае глобальных вымираний.
Стивен Де Лилль и Локк Роу из университета Торонто проследили за развитием разнообразия земноводных на протяжении сотен миллионов лет, и пришли к выводу, что известное клише "размер имеет значение" вполне справедливо в применении к их эволюции. По данным исследователей, виды, у которых самцы и самки различаются размерами, подвержены меньшему риску вымираний и лучше адаптируются к различным условиям среды.
Независимая эволюция полов у видов, самцы и самки которых способны самостоятельно развивать такие черты, как размер, помогает им пережить угрозу, оказывающуюся смертельной для других видов, констатировал Де Лиль, отметив, что классическая экологическая теория оказалась не в состоянии предсказать такой поворот.
Общепринятая сегодня в науке позиция гласит, что вид с заметно различающимися размерами самцов и самок нуждается в большем количестве ресурсов и менее способен к адаптации и диверсификации, чем вид, у которого размеры особей не зависят от пола. "Я полагаю, что если наши результаты применимы к общей картине массовых вымираний, то нам, возможно, следует более внимательно присмотреться к тем видам, что находятся сегодня под угрозой уничтожения, – заявил Де Лиль. – Ученые могут пересмотреть свои взгляды на роль, которую играют половые различия в использовании среды обитания или диете".
Согласно некоторым оценкам, от 30% до 40% из живущих в настоящее время 7000 видов земноводных находятся под угрозой исчезновения. Это больше, чем в любой другой группе животные, причем вымирание амфибий является критической угрозой для глобального биоразнообразия и сложившихся трофических цепей. При этом земноводные служат своего рода "канарейками в угольной шахте", быстрее реагируя на экологические угрозы и предупреждая об опасности другим представителям флоры и фауны.
Исследование Де Лиля и Роу добавляет новый фрагмент в мозаику "шестого глобального вымирания", объясняя, почему некоторые виды сегодня чувствуют себя вполне хорошо, а другие находятся в упадке или уже исчезают. Так, например, золотая жаба и лягушка арлекин из Коста-Рики таинственным образом полностью исчезли в конце 1980-х годов, хотя их привычная среда обитания – тропические облачные леса – остались нетронутыми цивилизацией.
"Наша работа показывает, что мы все еще не полностью понимаем причины массовых вымираний, хотя теперь у нас есть представление о том, что половой диморфизм является важной чертой в этом отношении", – отметил Де Лиль.
Источник: PaleoNews
Генетические истоки разделения полов помогли открыть многоклеточные зеленые водоросли Volvox carteri, мужские и женские особи которых разделились от одноклеточных предков Chlamydomonas reinhardtii.
Volvox carteri. Когда они искусственно простимулировали экспрессию VcMID у Volvox carteri женского пола, крупные клетки, которые должны были стать полноценными яйцеклетками, продолжили делиться, превратившись в сперматозоиды.
Группа биологов из Центра растениеводства имени Данфорта (США) выявила у одноклеточных ген MID, управляющий дифференциацией половых клеток на два класса (+ и -). Потом ученые нашли аналог этого гена (VcMID) у полноценных мужских гаметПри обратной операции — блокировке экспрессии VcMID в мужских гаметах — ученые получили псевдоженские яйцеклетки, однако их потомство оказалось не вполне жизнеспособным.
Родство генов MID разных видов водорослей и их общая функция (регуляция различий между полами и типами спаривания) свидетельствуют, что найдена общая генетическая основа репродуктивной системы одноклеточных и многоклеточных организмов.
Источник: Научная Россия
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 водных млекопитающих в самом начале их развития, более 20 млн лет назад.
Некоторые современные ластоногие, например морские львы и морские котики, создают гаремы, в которых на единственного самца приходится несколько самок. При этом самцы намного крупнее и сильнее самок, и охраняют их от попыток спариться с посторонними самцами. В то же время другие ластоногие, в том числе нерпы и тюлени, подобным диморфизмом не обладают и гаремов не заводят. Биологов с давних пор интересовали причины возникновения такой ситуации, но пролить свет на нее не удавалось.
Изучая окаменелости древних ластоногих под руководством доктора палеонтологии Канадского музея природы Натальи Рыбчински, Каллен обратил внимание на небольшой череп раннего представителя группы Enaliarctos emlongi, найденный в 1980-х годах на побережье штата Орегон. "Прежде этот образец считался принадлежащим детенышу, но мы изучили его заново, и, исходя из строения черепа решили, что это была все же взрослая особь", – рассказал Каллен.
Сравнив череп мелкого эналиарктоса с другими известными остатками этого вида и черепами современных диморфных видов ластоногих, исследователь пришел к выводу, что имеет дело с тем самым половым диморфизмом и держит в руках череп самки, сильно отличавшейся от самцов габаритами.
Вместе с другой выпускницей Карлтона – Даниэль Фрейзер – Каллен продолжил исследования и по характеру особенностей строения черепов древних и современных представителей Pinnipedia пришел к выводу, что половой диморфизм сформировался у них во временном интервале между 20 и 27 млн лет назад, то есть в самом начале эволюции этой группы и гораздо раньше, чем это предполагалось прежде. "Уже ранние ластоногие образовывали такие же гаремы, как современные морские львы, – уверен канадский палеонтолог. – До нашего исследования никто и не предполагал, что они могли вести себя подобным образом".
После уточнения момента возникновения диморфизма и, следовательно, гаремов, ученые попытались объяснить эволюционный смысл этого явления. "В нашей интерпретации эти события происходили во времена, когда Земля переживала серьезные изменения климата и океанических течений. Колонии, перешедшие к гаремам, обитали в районах апвеллинга, где смешиваются водные массы с разными характеристиками. Мы считаем, что концентрация большого количества ластоногих в одном районе и заставляла их выработать систему гаремного спаривания и полового диморфизма", – пояснил Каллен.
По его словам, теперь становится возможным предсказать эволюцию всей группы в ближайшем будущем. "Изменения климата в наше время больше затрагивают Арктику и Антарктику, чем умеренные или экваториальные широты. При этом ластоногие полярных областей, как правило, не заводят гаремов и не отличаются диморфизмом. В результате изменения климата температура полярных вод, как ожидается, увеличится, их питательная ценность снизится и это приведет к определенному давлению на обитающих там ластоногих. В результате они могут перейти к созданию колоний и, как следствие, формированию гаремов", - приводит PhysOrg слова ученого.
Источник: PaleoNews
06-03-2013 Просмотров:11295 Новости Астрономии Антоненко Андрей
Новые данные по спектру излучения Европы, крупнейшего спутника Юпитера, указали на то, что ее подледный океан обменивается газами и минералами с залежами льда на ее поверхности, что говорит об относительно...
29-03-2021 Просмотров:1904 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Пока известны три типа заразного рака, и только у животных — собак, двустворчатых моллюсков и тасманийских дьяволов. При близком контакте особи инфицируют сородичей раковыми клетками. В результате в дикой природе...
20-10-2017 Просмотров:3008 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеогенетики впервые извлекли обрывки ДНК из костей двух видов саблезубых кошек и выяснили, что их общий предок с домашними "мурками" жил примерно 20 миллионов лет назад, и что они вымерли совсем недавно, говорится в статье,...
21-10-2013 Просмотров:9043 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей
Когда мозг совершает ошибку, он пытается понять, что было сделано не так, — и предпринимает ещё одну попытку справиться с заданием. И самое удивительное, как пишут в Nature Neuroscience исследователи из Брауновского университета, Йеля и Айовского университета (все...
10-11-2010 Просмотров:10130 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
В Оклахоме палеонтологи обнаружили образец десятиногого ракообразного, возраст которого составляет около 360 млн лет, что соответствует фаменскому ярусу верхнего девона. Останки A. mapesi (фото Rodney Feldmann / NOAA) Новый вид...
Население планеты будет расти на протяжении всего XXI века. К 2100 году число людей на Земле достигнет, вероятнее всего, 11 млрд — эта оценка на 2 млрд превышает числа в…
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…
Геофизики из Школы археологии и антропологии Австралийского национального университета под руководством доктора Эндрю Гликсона (Andrew Glikson) обнаружили следы древнего метеоритного кратера — самого большого из известных на Земле. Следы удара…
Палеонтологи выяснили, что древняя «змея» с четырьмя укороченными ногами, найденная в Бразилии, в действительности является морской ящерицей. Об этом свидетельствует строение ее зубов и содержимое желудка. Такой вывод канадские ученые Майкл…
Североамериканский Гранд-Каньон, одна из самых заметных достопримечательностей США, оказался относительно молодым геологическим образованием — его возраст не превышает 5-6 миллионов лет, что в 8-10 раз меньше, чем считалось ранее, заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале…
Сотни миллионов лет назад моря кишели трилобитами — твердопанцирными существами, похожими на колючих тараканов. Поскольку экзоскелеты благосклонны к фоссилизации, мы довольно хорошо знаем, как выглядели их тела. А вот внутреннее…
Зоологам впервые удалось запечатлеть на видео, как работает ловчая катапульта росянки: специальный чувствительный волосок в мгновение ока отправляет неосторожную добычу в самый центр пищеварительного листа растения. Росянка D. glanduligera; указаны а)…
Крупнейший пример вулканизма последних 300 млн лет, возможно, не был вызван метеоритом. Расположение плато Онтонг-Ява (изображение Larry O'Hanlon / Discovery)Около 120 млн лет назад примерно на 1% поверхности Земли в течение…
Летающие насекомые благодаря трению о воздух создают на себе небольшой положительный заряд. Из-за восковой кутикулы, которая покрывает тело, этот заряд сохраняется довольно долго, не исчезая даже после контакта с крупным…