В человеческом кишечнике обитает множество бактерий, так что, казалось бы, можно не удивляться, когда учёные обнаруживают в тамошней микрофлоре очередной новый вид. Однако Melainabacteria, описанная исследователями из Корнеллского университета и Калифорнийского университета в Беркли (оба — США), оказалась весьма необычной, поскольку близка к... сине-зелёным водорослям.
Некоторые метаболические пути Melainabacteria, описанные на основе её генома. (Рисунок авторов работы.) И саму бактерию, и её возможную роль Рут Лей и её коллеги описывали по геному. Надеясь обнаружить новые бактерии, учёные искали в образцах остатки рибосомной РНК, которая на редкость консервативна и может служить «паспортом» для различных систематических групп. Большинство бактерий, обитающих в нашем кишечнике, распределяются по пяти типам; однако, когда авторы работы выяснили родственные связи Melainabacteria, оказалось, что это ответвление цианобактерий — древнейших организмов, которые едва ли не первые на Земле научились реакции фотосинтеза и насытили атмосферу кислородом. Правда, Melainabacteria, несмотря на свою близость к цианобактериям, фотосинтезировать не умеет.
Сами по себе Melainabacteria биологам известны давно, у этой группы есть представители, живущие в грунтовых водах. Подробное сравнение геномов желудочно-кишечной Melainabacteria и тех, что обитают в грунтовых водах, показало, что кишечный вид действительно родствен «диким» Melainabacteria.
Однако Melainabacteria пока не получается культивировать в лабораторных условиях, поэтому о её роли в пищеварительном процессе можно судить только по особенностям её генома. Авторы работы полагают, что эти бактерии помогают переваривать растительную клетчатку и, следовательно, должны быть особенно многочисленны у травоядных животных и людей, придерживающихся вегетарианской диеты.
Но при ферментации растительных волокон образуется много водорода, который подавляет деятельность самих Melainabacteria. Поэтому эти микробы живут, скорее всего, в содружестве с какими-нибудь товарищами, утилизирующими водород. И поэтому же, как полагают исследователи, Melainabacteria пока невозможно выращивать в лабораторной культуре.
Кроме того, учёные не исключают, что эти бактерии поставляют хозяину витамины В и К, и если это подтвердится, то у Melainabacteria, надо думать, начнётся насыщенная медицинская «карьера».
Результаты исследования опубликованы в eLife.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Botrytis cinerea, возбудитель серой гнили — на редкость универсальный плесневый грибок: он поражает боле 200 видов растений, среди которых почти все фрукты и овощи, которые мы едим. Его не останавливают даже низкие температуры: за неделю он может прорасти и в холодильнике, если продукты были им заражены.
Серая гниль на винограде (фото Nigel Cattlin). Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) узнали, что даёт Botrytis cinerea такую универсальность в отношении хозяев. У растений, как известно, есть собственная защита, аналог иммунитета, и патогену, будь то бактерия, гриб или оомицет, нужно эту защиту как-то преодолеть. Обычно молекулярной «отмычкой» для паразита служат какие-то белки, подавляющие защиту растений
Однако серая гниль пошла по другому пути. Как пишут в журнале Science Арне Вейберг (Arne Weiberg) и её коллеги, Botrytis cinerea использует известнейший механизм РНК-интерференции, вводя в растительные клетки малые регуляторные РНК, которые подавляют синтез защитных белков растений.
Исследователи наблюдали этот процесс при заражении серой гнилью растений арабидопсиса (резуховидки Таля): РНК гриба подавляла работу машины РНК-интерференции, которая обычно и препятствует развитию инфекции.
Мутанты арабидопсиса, нечувствительные к этой РНК, оставались здоровыми, как и мутант самого гриба, который не мог больше синтезировать собственную интерферирующую РНК и заражать растения. Всё то же самое происходило и при использовании вместо арабидопсиса растений томата.
По словам авторов, это первая работа, описывающая основанный на малых интерферирующих РНК антииммунный механизм, который используется растительными патогенами. Кроме того, нужно добавить, что в этом случае РНК-интерференция происходит между грибами и растениями, относящимися к отдельным царствам эукариот. (Противовирусную РНК-интерференцию, часто встречающуюся у эукариот, тут в учёт не берут — очевидно, из-за особого положения вирусов в живой природе.)
Впрочем, возможно, серая гниль не уникальна, и другие растительные паразиты тоже могут использовать этот механизм усмирения растительного иммунитета. Практический вывод отсюда более чем ясен: чтобы окоротить серую гниль, нужно найти способ подавить синтез её антииммунных РНК.
Истчонки: КОМПЬЮЛЕНТА
Цветковые растения, характерные для современной земной флоры, появились не в меловом периоде, как это считалось прежде, а намного раньше. Швейцарские палеонтологи обнаружили их окаменевшую пыльцу в горных породах триасового возраста, что говорит о том, что история цветковых по меньшей мере на 100 млн лет длиннее и они начали свою эволюцию практически одновременно с первыми динозаврами.
Изображение пыльцыГосподствующие сегодня цветковые произошли от вымерших растений, связанных с хвойными, гинкго, цикадовыми и семенными папоротниками. Наиболее древними окаменелостями цветковых считается пыльца – ее небольшие, прочные и многочисленные зернышки найти намного легче, чем ископаемые цветы или листья. Изучение пыльцы со временем выделилось даже в отдельную науку, которая называется палинология.
Непрерывная последовательность пыльцы ископаемых цветковых начинается в раннем мелу, примерно 140 млн лет назад, и прослеживается до наших дней. На этом основании палеонтологи полагали, что первые цветковые растения появились как раз в меловом периоде. Но находка, сделанная Питером Хочули и Сюзанной Файст-Букхардт из университета Цюриха, показывает, что цветковые росли на нашей планете по меньшей мере на 100 млн лет раньше – еще в раннем триасе. Возможно, что их история уходит в прошлое еще дальше.
Фотография пыльцы триасового периода.Хочули и Файст-Букхардт изучали два керна (столбика горных пород, получаемых при бурении геологических скважин), происходящих из северной Швейцарии. Внутри пород возрастом 252-247 млн лет они нашли пыльцевые зерна, напоминающие пыльцу самых ранних из известных науке цветковых растений. С помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии им удалось получить изображения с высоким разрешением в трех измерениях сразу шести различных типов пыльцы.
Это не первая находка древнейших пыльцевых зерен, открытых Хочули и Файст-Букхардт. В 2004 году они описали достоверную пыльцу, несколько отличающуюся от цветковых, из среднетриасовых кернов, поднятых со дна Баренцева моря южнее Шпицбергена. Их новая работа посвящена растениям, росшим на 3000 км южнее. "Мы считаем, что даже самые осторожные ученые теперь признают, что цветковые растения эволюционировали задолго до мелового периода", – заявил Хочули.
Согласно современным палеоэкологическим реконструкциям, в триасовом периоде и окрестности Шпицбергена, и территория современной Швейцарии находились в субтропическом поясе. Однако климат на юге был намного суше, чем на севере, а из этого следует, что уже самые ранние цветковые отлично чувствовали себя в самых разных экологических обстановках. Судя по деталям строения пыльцы, эти растения уже опылялись насекомыми, переносившими зерна пыльцы от цветка к цветку.
Многие ученые и раньше пытались оценить возраст цветковых растений, используя для этого, в частности, "молекулярные часы", пишет PhysOrg. Но до сих пор приемлемой точности результата получить не удавалось – в зависимости от набора данных и использованных методик появление первых цветковых приходилось то на мел, то на триас. "Вот почему находка пыльцы ранних цветковых в триасовых породах является такой важной", – отметил Хочули.
Статья "Angiosperm-like pollen and Afropollis from the Middle Triassic (Anisian) of the Germanic Basin (Northern Switzerland)" доступна на сайте Frontiers
Читайте так же, как птерозавры помогли цветковым растениям завоевать мир.
Истчоник: PaleoNews
Считается, что ожирение, диабет, сердечно-сосудистые болезни приобрели характер эпидемии из-за того образа жизни, который подарил нам научно-технический прогресс. С одной стороны, благодаря НТР мы стали жить дольше, а потому некоторые болезни получили возможность проявиться: раньше индивидуум просто умирал от той или иной инфекции, прежде чем с ним мог приключиться какой-нибудь остеопороз. С другой стороны, наше тело попросту не готово к новым условиям: приученные эволюцией к большой физической нагрузке и питанию растительной волокнистой пищей, мы оказались не приспособлены к малоактивному образу жизни и обилию легко усваиваемых углеводов.
Эволюция человекаОб этом в своей книге «История тела человека» пишет Дэниэл Либерман, биолог-эволюционист из Гарвардского университета (США). Труд, впрочем, посвящён более общим вопросам: автор рассматривает главные перемены, которые происходили с нашим телом в течение эволюции. Таких перемен г-н Либерман насчитывает семь, из которых первые пять можно отнести на счёт, так сказать, естественной эволюции, а последние две произошли благодаря социально-культурным факторам.
Наверное, легко догадаться, что первой глобальной переменой с нашими предками стало то, что они встали на две ноги. Считается, что это умение распространилось среди ардипитеков, живших 5,9 млн лет назад в Африке; сейчас ардипитеков называют, несмотря на всё их сходство с обезьянами, древнейшими предками человека. По словам автора, на две ноги нашего «пра» заставило встать общее похолодание климата и вызванное этим сокращение дождевых лесов, богатых пропитанием.
Передвижение на двух ногах неизбежно должно было привести к выпрямлению тела, то есть сделать предков прямоходящими. Ардипитеки лишь начали практиковать бипедализм, прямохождение же в явном виде проявилось у австралопитеков, коим по мере дальнейшего похолодания и иссушения климата приходилось преодолевать большие расстояния в поисках пищи. «Фруктовый кризис» заставил австралопитеков искать корни, семена, клубни и т. п., искать долго и упорно, и для этого понадобилось оптимизировать собственную конструкцию.
Полностью выпрямился, однако, не австралопитек, а человек прямоходящий, у которого уже было «почти человеческое» тело, приспособленное для долгих переходов и бега, увеличенный мозг и полноценная способность к созданию орудий труда. Потомки этих первых охотников-собирателей продолжали наращивать мозг и вообще размеры тела, причём достижение ими зрелости обрело нынешнюю постепенность. Ключевой адаптацией стала способность к накоплению больших количеств жира, который мог быть очень кстати при беременности и кормлении детей. Кроме того, дополнительный жир облегчал питание разросшегося мозга.
Homo sapiens, возникший 200 тыс. лет назад, хотя и не очень отличается от неандертальца, всё же приобрёл некоторые весомые особенности в строении мозга и черепа, сделавшие возможным развитие языка и сложной социальной структуры. И вот тут человек попадает под влияние культурно-эволюционных факторов.
С развитием цивилизации человек сам обеспечил себе новые факторы внешней среды, которые приобрели вполне эволюционную силу. Один из них — фермерский образ жизни, когда охотники и собиратели научились возделывать землю и выращивать скот. С одной стороны, это привело к появлению излишков продовольствия и резкому росту популяции. С другой — изменения в рационе и способе добычи пищи заставили нас собираться в селениях и городах, давая тем самым шанс инфекционным болезням. (Имеется в виду, что даже сельская община — это всё равно более многочисленная и плотная единица социума, нежели охотничья «банда».)
Но не стоит забывать, что фермерством занялись люди, в недавнем эволюционном прошлом практиковавшие активную охоту и собирательство. Их гены, подогнанные к названным занятиям, вошли в некоторое противоречие с новым, «сельскохозяйственным» укладом жизни. В результате человек обрёл неинфекционные болезни; новые крестьяне жили меньше, росли и развивались хуже, чем их предки-охотники.
Ну а вторым рукотворным фактором эволюции, по Дэниэлу Либерману, оказалась промышленная революция, влияние которой мы испытываем по сей день. (Понятно, что каких-то крупных анатомических перестроек, подобных появлению прямохождения, она не принесла, но в «Истории тела человека» говорится не только и не столько об анатомических революциях, сколько о поворотных моментах во взаимоотношениях нашего тела и окружающей среды.) Промреволюция ознаменовала собой, пожалуй, наступление самой здоровой эпохи для человечества — здоровой в прямом, медицинском смысле слова. Однако при всех успехах медицины, при всём увеличении продолжительности жизни нельзя закрыть глаза на то, что, к примеру, ожирение действительно стало одной из главных проблем современного человека.
Главная мысль г-на Либермана в том, что наше тело не готово к среде, воцарившейся вокруг. Гены, грубо говоря, у нас древние, а окружение — слишком новое. Гены изменить (пока) нельзя — значит, нужно менять среду. Но как это сделать? Уж не предаться ли теперь всем человечеством охоте и собирательству? При этом г-н автор вовсе не порицает, например, стремление отдыхать весь день напролёт: это, по его словам, вполне нормальные устремления, которые сохранялись у человека на протяжении всей его истории. В конце концов, Бог, изгоняя человека из рая, проклял его трудом. Однако до недавнего времени сей «утраченный рай» был недостижим: наши предки, может, и хотели бы проводить дни в лености, но им приходилось бегать марафоны по полям и лесам за дичью.
А сейчас, стало быть, мы находимся в положении обретённого идеала, вот только наши гены... Они об этом не знают.
Стоит, однако, заметить, что книга вовсе не горюет об утраченном «золотом каменном веке»: г-н Либерман скептически относится к попыткам избавиться от ожирения с помощью так называемых палеодиет. Древние охотники и собиратели вовсе не были «заточены» под то, чтобы быть здоровыми. Их целью, как у всякого животного, было иметь как можно больше потомства.
То есть выход состоит в том, чтобы усидеть на двух стульях: не отказываясь от промышленной революции, обеспечить устаревшим генам более или менее привычную среду. Всё это навевает не слишком оптимистичные выводы: с одной стороны, за ожирениями и диабетами стоит столь могучий аргумент, как эволюция (точнее, эволюционно-экологические несоответствие), а с другой — чтобы это несоответствие ликвидировать, нужно предпринять колоссальные усилия и учесть массу факторов.
Но и к самой работе можно предъявить некоторые резонные претензии. Вся эта теория, как легко понять, есть продукт нынешнего дня, и мы сегодняшние, разумеется, считаем, что ожирение, диабет и сердечно-сосудистые болезни — это проклятие нашего века. Да, то, что касается ожирения, кажется, трудно оспорить; в такой же ситуации вы окажетесь, если начнёте отрицать то, что выброс парниковых газов имеет чёткие физические последствия. Но что делать с другими болезнями — скажем, с раком? Так ли уж точно мы знаем, что охотники-собиратели и фермеры болели им меньше нашего? Можно сколько угодно доверять медицинским знаниям древних египтян, однако так можно договориться до того, что диагностика за несколько тысяч лет мало чему научилась. К тому же некоторые свежие исследования «новых» болезней говорят о том, что совсем недавно их просто не различали (впрочем, справедливости ради стоит сказать, что в этом случае речь идёт о «новых» инфекционных недугах).
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
12-05-2015 Просмотров:8188 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Биологи из Рокфеллеровского университета (США), под руководством докторов Лучано Марраффини (Luciano Marraffini) и Пулами Самаи (Poulami Samai) впервые разобрались в том, как бактерии борются с атакующими их клетки вирусами. Результаты...
10-09-2011 Просмотров:10395 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Ископаемое, жившее 580 млн лет назад, поставило под сомнение привычное эволюционное древо животных. Eoandromeda и её слепокБеспозвоночное, названное Eoandromeda octobrachiata (потому что его тело напоминает спиральную галактику Андромеды), призывает пересмотреть самые...
23-05-2012 Просмотров:9622 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Среди существующих на сегодняшний день пород собак нет таких, которые были бы близки к первым одомашненным собакам. Международный коллектив генетиков пришел к выводу, что разобраться с генеалогией современных пород собак практически...
11-01-2013 Просмотров:12101 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Изумрудная тараканья оса ведёт себя подобно многим другим паразитическим осам: найдя американского таракана, она парализует его, оттаскивает в нору и откладывает на него яйцо. Личинка, вылупившись, питается свежим мясом пока...
04-02-2015 Просмотров:8408 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Ученые выяснили, что некоторые глубоководные бактериальные сообщества, живущие у берегов Южной Америки, не менялись более 2 млрд лет. Открытие доказывает, что эволюция не идет в тех случаях, когда организмы оптимально...
Земля Франца-ИосифаНа территории России по состоянию на начало 2012 г. находится 70 федеральных заказников. Старейшими федеральными заказниками нашей страны являются - "Воронежский заказник", "Приазовский заказник", "Тюменский заказник" и "Цейский заказник" основанные 11…
Ботаники открыли принципиально новую систему опыления. В цветках кустарников, растущих в Андах, они обнаружили особые «взрывающиеся» придатки, которые обсыпают пыльцой птиц-опылителей. Об этом говорится в статье австрийских ученых из Венского университета, опубликованной в…
Ученые Алтайского госуниверситета (АлтГУ) установили, что возраст Телецкого озера в Республике Алтай составляет 37,5 тыс. лет. Оно оказалось на 1,5 тыс. лет старше, чем считалось ранее. Телецкое озероОб этом сообщил ТАСС декан…
Биологи выяснили, как могли хватать добычу на суше предки четвероногих организмов, когда они только покинули водную стихию. Реконструировать повадки первых сухопутных позвоночных помогли наблюдения за илистыми прыгунами. Илистый прыгунОб этом говорится…
Жевать полевую травку человек не может: стачиваются зубы. Поэтому у лошадей, носорогов, газелей и прочих млекопитающих другие зубы — длиннее и прочнее. И если палеонтолог находит подобный зуб, то делает…
Не взрыв гигантского астероида, а облако мельчайшей силикатной пыли, окутавшее Землю после его удара, — вот отчего погибли динозавры и другие животные мелового периода. К такому выводу пришли ученые по…
Очередная экспедиция Национального управления океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) на судне Okeanos Explorer проводится с 20 апреля по 10 июля 2016 года. Рыба семейства афионовых (Aphyonidae)Целью изучения является глубочайший океанский желоб. Он тянется вдоль Марианских…
Исследователи экспериментально показали, что выросты на крыльях бабочек создают акустические помехи, которые мешают летучим мышам вычислять местоположение добычи. Сатурния луна (Actias luna)Об этом говорится в статье американских специалистов из Университета Джона…
На западе Индии ученые нашли уникальный янтарь. Он образован смолой деревьев семейства диптерокарповых. В янтаре ученые обнаружили множество насекомых, растений и грибов. Особые свойства янтаря позволили аккуратно выделить эти включения,…