Примитивные млекопитающие из отряда однопроходных и эволюционно древние страусы демонстрируют начальные этапы эволюции сна: и те, и другие спят «в одну фазу», без смены стадий быстрого и медленного сна.
Большинство птиц и млекопитающих спят, чередуя фазы медленного и быстрого сна. Обе характеризуются особым поведением электрической активности головного мозга, которую можно отследить с помощью электроэнцефалографии. Если не вдаваться в подробности и не касаться различий в отдельных ритмах ЭЭГ, то во время медленного сна преобладают низкочастотные и низкоамплитудные волны. На стадии быстрого сна, наоборот, мозг активизируется, волны мозговой активности становятся более «беспокойными», наблюдаются быстрые движения глаз и снижение мышечного тонуса. Считается, что при быстром сне мозг осмысляет и архивирует информацию, полученную за время бодрствования.
Исследователей давно занимает проблема эволюции сна. И впрямь — как сложилась эта чересполосица с чередованием фаз? К сожалению, никакие окаменелости не могут рассказать нам, как спали древнейшие археоптериксы и саблезубые тигры, поэтому учёным приходится опираться на данные, собранные с ныне живущих зверей и птиц. Так, к примеру, известно, что почти все млекопитающие имеют обе фазы сна, а вот самые древние из них, яйцекладущие утконосы и ехидны, объединяемые в группу однопроходных, спят однофазным сном. При этом у них всё-таки есть некие зачатки второй фазы, а именно движения глаз и снижение мышечного тонуса, но ЭЭГ спящих утконосов демонстрирует только фазу медленного сна и какой-то гибрид из медленного и быстрого состояний.
Птиц на «эволюцию сна» детально до сих пор не проверяли. Было известно лишь, что у них тоже две фазы. Но только как они их получили — «в готовом виде» или, как и звери, начав «с нуля»?
Исследования специалистов из Института орнитологии общества Макса Планка (ФРГ) позволяют утверждать, что птицы в этом отношении прошли тот же путь, что и млекопитающие. Одной из самых эволюционно «ранних» групп у птиц считаются африканские страусы. Именно их и «привлекли» к эксперименту: исследователи записывали активность мозга шести самок страуса Struthio camelus во время сна, а также следили за движениями глаз и состоянием скелетных мышц птиц. Оказалось, что при внешних признаках, характерных для фазы быстрого сна, электрическая активность мозга во время такой псевдобыстрой фазы у страусов — как и у утконосов — колеблется между быстрым и медленным сном. Результаты экспериментов исследователи представили на сайте PLoS ONE.
Учёные делают вывод, что разделение фаз у птиц шло по такому же пути, как и у млекопитающих. Сначала было некое гибридное состояние, мозг пытался выйти в быстрый сон, но никак не мог в этой фазе удержаться. В пользу этого говорит и то, что «псевдобыстрый» сон у страусов и утконосов длится гораздо дольше, чем нормальный быстрый сон у более эволюционно молодых групп зверей и птиц. Разделение сна на фазы с различными функциями случилось лишь по истечении какого-то эволюционного промежутка.
С нарушениями длительности и чередования фаз сна связано несколько нервных расстройств, поэтому любые, даже сугубо теоретические сведения об эволюции сна когда-нибудь могут приобрести важное практическое значение.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Обладателями мужского полового органа первоначально были все птицы, но потом большинство пернатых от него отказались — за исключением страусов, уток и некоторых других видов.
Как известно, у большинства птиц самцы лишены специального полового органа, и во время спаривания происходит простое совмещение отверстий клоак самца и самки; сперматозоиды попадают в половые пути самки через отверстие для испражнений. Однако у некоторых видов птиц пенис всё же есть, и среди немногих счастливцев — самцы африканских страусов, эму, нанду, киви, гусеобразных и некоторых других.
Откуда этот орган взялся у таких далёких групп, как бескилевые птицы, к которым относят страусов, киви, эму и прочих, и водоплавающие гусеобразные? На удивление, этот раздел птичьей анатомии изучен до сих пор до крайности плохо. Первые сообщения о том, что страусы спариваются посредством эрегированного пениса, появились аж в 1836 году, но только в 1923-м учёные выяснили, что этот орган у птиц насыщается лимфой, а не кровью.
Из-за этого орнитологи посчитали, что пенис у птиц возник независимо от рептилий и млекопитающих, у которых он становится твёрдым из-за притока крови. Кроме того, учёные хорошо изучили половую систему гусеобразных с их длиннейшими мужскими половыми органами, которые совсем не походят на пенисы зверей. Однако, как утверждают зоологи из Йельского университета (США), строение мужского полового органа у птиц как нельзя лучше свидетельствует в пользу его происхождения от рептильего аналога.
Учёные пристальнейшим образом рассмотрели строение пениса африканского страуса, эму и нанду и пришли к выводу, что по своему анатомическому строению он весьма близок к половому органу рептилий. Ткани, заполняемый лимфой, имеют ту же плотность, строение и, очевидно, происхождение, что и пещеристые тела «обычного» мужского полового органа. То есть, скорее всего, пенис был у общего рептильного предка птиц, а потом большинство пернатых по каким-то причинам от него отказались. Результаты исследований учёные опубликовали в Journal of Zoology.
Единое происхождение могло бы объяснить тот факт, что пенис есть у довольно далёких друг от друга групп птиц. Что же до уток, то у них форма органа, скорее всего, является позднейшей адаптацией, возникшей в результате ожесточённой «войны полов». У самок гусеобразных в ходе эволюции развились сложнейшие половые пути, позволяющие им контролировать судьбу спермы самца даже во время и после спаривания; в свою очередь у самцов в ответ на это появился сложноустроенный и чрезвычайно длинный половой орган.
Мужской половой орган у бескилевых птиц устроен гораздо более привычным способом. В связи с этим учёные обращают внимание на различие в половом поведении у нанду и эму. Нанду полигамны, и их мужской половой орган выглядит довольно солидно, в то время как эму образуют постоянные пары и их самцы обладают куда меньшим пенисом. Дарвин обосновывал появление пениса у млекопитающих тем, что его обладатели могли доставить самке больше удовольствия и тем самым имели преимущество в половом отборе. Личная жизнь нанду и эму (да чего уж там, и людей тоже) вполне укладывается в эту теорию. Однако в свете того, что большинство птиц впоследствии отказались от пениса, биологам-эволюционистам стоит подумать, а так ли уж необходим этот замечательный орган для репродуктивного успеха...
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
03-02-2011 Просмотров:10249 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Проведённые биологами из Швеции и Сингапура эксперименты на мышах показали, что микробиота пищеварительного тракта влияет на развитие мозга и поведение млекопитающих. Сравнение результатов, показанных обычными (им соответствуют белые точки и столбцы)...
06-09-2013 Просмотров:8236 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Это может показаться странным, но, хотя жить без сна невозможно, мы до сих пор не знаем, зачем спим. Считается, что во время сна происходит консолидация памяти, перевод информации из кратковременного хранилища...
01-11-2013 Просмотров:9098 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Можно ли назвать планету Земля родиной земной жизни? Палеонтолог Санкар Чаттерджи из Техасского технологического университета (США) стоит на том, что зародыши жизни упали с неба и проросли уже здесь — в горниле...
26-10-2015 Просмотров:6620 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые выявили новый вид гигантских черепах, обитающих на Галапагосских островах. Их численность составляет всего 250 особей, поэтому вид нуждается в особой охране. Chelonoidis donfaustoiОб этом говорится в статье, опубликованной в журнале...
22-05-2013 Просмотров:10646 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Tyrannosaurus rex разрывал добычу, энергично мотая из стороны в сторону мощной челюстью, что твой крокодил. А аллозавр, как только что выяснилось, питался чуть более изящно — как сокол, методично дёргающий головой...
Почему у одних людей кожа светлее, чем у других? Исследователи привыкли относить это различие на счёт десятков тысяч лет эволюции: тёмная кожа защищает тех, кто живёт близ экватора, от интенсивного…
Примерно с 750 до 650 миллионов лет назад разбалансированный механизм климата сделал нашу планету такой, как на этой картинке. Удивительно, что жизнь ухитрилась тогда не прерваться (иллюстрация с сайта physicsworld.com)…
В научном журнале PLoS ONE опубликована статья, в которой приведены результаты исследований, проведенных российскими и британскими учеными о взаимосвязи возраста, в котором мужчина становится отцом и продолжительности жизни его ребенка. Коллектив…
Специалисты NASA заявили, что в 2014 году площадь льдов вокруг Антарктики достигла максимального значения за последние 30 лет. Этот факт не противоречит теории глобального потепления, считают ученые. В 2014 году вокруг…
Британские палеонтологи нашли в Венесуэле одного из самых ранних представителей птицетазовых динозавров. Небольшой двуногий ящер Laquintasaura venezuelae жил всего через 500 тысяч лет после окончания глобального вымирания и приходился далеким…
Кораллы, окружающие Японию, устремились на север. Один из видов, к примеру, с помощью океанского течения покрывает 14 км в год. Пожалуй, это самое яркое напоминание о том, насколько быстро может…
В 1970-х психологи провели эксперимент, который демонстрировал, как человек может выбирать между сиюминутной выгодой и более значительными, но и более отдалёнными целями. Эксперимент ставили с детьми, которым давали маршмеллоу (опыт…
Некоторые змеи и ящерицы, вместо того чтобы откладывать яйца, рожают живых детёнышей. Они удерживают оплодотворённые и сформировавшиеся яйца в яйцеводах, где потомство и появляется на свет. Долгое время считалось, что…
Переход от одноклеточной формы организации к многоклеточной в эволюции жизни совершался неоднократно — считается, что около двадцати пяти раз. В связи с этим многие исследователи полагают, что причин у такого…