Классическая гипотеза об эволюции дрозофил не подтвердилась


Плодовая мушка Drosophila melanogaster.
Плодовая мушка Drosophila melanogaster.

Учёные из Чикагского университета (University of Chicago), Висконсинского университета в Мадисоне (University of Wisconsin—Madison) и Университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska—Lincoln) синтезировали «древнюю» версию одного из генов мушки-дрозофилы и создали новое трансгенное насекомое. В ходе экспериментов на ГМ-организмах они показали, что классическая гипотеза адаптации дрозофилы неверна. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution. (далее…)

Сосны и ели используют одни и те же гены для адаптации к холоду


Pinus contorta
Сосна скрученная широкохвойная (Pinus contorta).

Международная группа исследователей, в которую вошли специалисты шести научных организаций Австралии, Канады и США, продвинула нас в понимании генетических механизмов адаптации деревьев к меняющимся условиям окружающей среды. Показано, что два связанных дальним родством вида деревьев используют одни и те же гены для решения сходных задач. Материалы исследования опубликованы в журнале Science.

«Главный вопрос биологии: как повторяется эволюционный процесс? Один из способов ответить на заданный вопрос — изучить, как различные виды приспосабливаются к похожим условиям, и проверить, используются ли одинаковые генетические решения при такой адаптации», — говорит один из авторов исследования, профессор Джейсон Холлидей (Jason Holliday).

В течение пяти лет около тридцати человек изучали два вида хвойных деревьев, растущих в западной части США и в Канаде — сосну скрученную широкохвойную (Pinus contorta) и канадскую ель (Picea glauca). Были собраны образцы из более чем 250 мест, после чего геном каждого из деревьев (23 тысячи генов) был секвенирован.

Анализ полученных данных показал, что сосна и ель используют один и тот же набор из 47 генов для адаптации к изменениям температуры, зависящих от расположения места обитания растения. Это интересный результат, ведь общий предок данных деревьев жил около 140 млн лет назад. У близких видов часто развиваются сходные черты, но в какой степени сходны на уровне генома наблюдаемые признаки разных видов, до сих пор не проверялось. (далее…)

«Болотные ящеры»: с зубами и без зубов


Если у вас к 30 годам начались проблемы с зубами, не унывайте. Вот у этих милых зверушек с возрастом зубы вообще кончались.
Если у вас к 30 годам начались проблемы с зубами, не унывайте. Вот у этих милых зверушек к моменту взросления зубы вообще кончались.

В 2009 году на северо-западе Китая учёные обнаружили останки Limusaurus inextricabilis — травоядного динозавра, который жил в Юрском периоде, относился к подотряду тероподов и достигал 1,7 метра в длину. Родовое имя динозавра переводится как «болотный ящер», а видовое — как «неспособный выбраться», поскольку скелет, по которому был описан вид, принадлежал особи, утонувшей в болоте. «Болотный ящер» сразу прославился в научном мире из-за отсутствия зубов. Однако сейчас международная команда учёных провела исследование и выяснила: зубы у животного всё-таки были — правда, только в детстве.

В ходе исследования, результаты которого опубликованы в журнале Current Biology, специалисты сравнили останки 19 представителей Limusaurus inextricabilis в возрасте от года до 10 лет. Все «болотные ящеры» отличались друг от друга не только по росту, но и по наличию зубов. У самых юных динозавров был полный рот зубов (а точнее, 42 зуба), у подростков — уже 34, у взрослых особей они отсутствовали полностью. Компьютерная томография показала, что от альвеол (лунок от зубов) у взрослых не осталось и следа. «В ходе нашего исследования мы увидели, как эволюционировал клюв — важный орган, который присутствовал у многих тероподов — в том числе современных птиц, — комментируют авторы работы. — Вероятно, юные Limusaurus inextricabilis были всеядны, а когда они подрастали, становились растительноядными». (далее…)

О плюсах полового размножения


Алиса и Красная Королева. Ну, то есть Чёрная королева.
Алиса и Красная Королева. Ну, то есть Чёрная королева.

Почему половое размножение так распространено, если намного проще производить потомство с помощью деления или почкования? Одним из ответов на этот вопрос является «гипотеза Чёрной Королевы». Команда биологов из Великобритании, которая уже много лет изучает больших дафний (Daphnia magna) — планктонных ракообразных, смогла проверить эту гипотезу «в цифрах». Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Пресноводные большие дафнии интересны тем, что могут размножаться и половым, и бесполым (партеногенетическим) способом. В ходе исследования биологи решили выяснить, какое потомство рачков является более уязвимым — которое несёт гены двух родительских особей, или только одной.

Для этого учёные в течение нескольких лет наблюдали за жизнью более 6 тысяч Daphnia magna, получившихся в ходе как полового, так и бесполого размножения. В процессе наблюдений исследователи подвергли юных рачков серьёзному испытанию: подсаживали к ним паразитов — бактерии Pasteuria ramosa (которые, к слову, снижают плодовитость заражённых дафний). (далее…)

Куда исчез бакулюм: о жизни с пенисной костью и без неё


Эй, ты! Есть бакулюм? А если найду?
Эй, ты! Есть бакулюм? А если найду?

Бакулюм. Пенисная кость, название которой переводится с латыни как «посох» и «палка», характеризуется самой большой изменчивостью и сильно различается у разных видов. Долгое время учёные полагали, что бакулюм присутствует только у восьми отрядов млекопитающих — афросорицидов, хищных, рукокрылых, шерстокрылов, ежовых, приматов, грызунов и землеройкообразных. Однако недавно выяснилось, что пенисной костью обладают американские пищухи из отряда зайцеобразных. Именно это открытие вдохновило команду учёных из Великобритании начать исследование о том, когда именно у животных появился бакулюм и почему мужчины не обладают этой важной костью. С результатами работы можно ознакомиться в журнале Proceedings of the Royal Society B. (далее…)

Кесарево сечение влияет на эволюцию человека


В некоторых странах, например, в Великобритании при помощи кесарева сечения на свет появляется каждый четвёртый ребёнок.
В некоторых странах, например, в Великобритании при помощи кесарева сечения на свет появляется каждый четвёртый ребёнок.

По данным нового исследования, число женщин с узким тазом, нуждающихся в помощи хирурга для рождения ребёнка, постепенно растёт. По оценке учёных, в 1960-х годах ситуация, когда младенец не мог пройти сквозь родовые пути, встречалась 30 раз на 1000 родов. Сейчас этот показатель увеличился до 36 случаев на 1000 родов.

Исторически гены, с которыми связано такое строение таза, не могли быть переданы от матери к ребёнку, поскольку оба погибали в родах.

По мнению исследователей из Австрии, тенденция сохранится, и потребность в кесаревом сечении будет расти, однако не в такой степени, чтобы полностью заменить естественные роды. (далее…)

Генетики отвечают на вопросы, заданные во времена Дарвина


Понимание генетических механизмов развития цветка расширяет наши знания обо всей системе опыления — основе биоразнообразия и продовольственной безопасности
Понимание генетических механизмов развития цветка расширяет наши знания обо всей системе опыления — основе биоразнообразия и продовольственной безопасности. / Иллюстрация — Ася Ад.

Биологи определили группу генов, отвечающую за репродуктивные признаки примулы обыкновенной (Primula vulgaris), растения, особенности размножения которого интересовали ещё Чарльза Дарвина.

Для примулы характерна так называемая диморфная гетеростилия. Суть этого приспособления к перекрёстному опылению заключается в том, что цветки у одной части популяции имеют длинные пестики, а у другой — короткие. Рыльце у длиннопестиковой формы располагается около уровня отгиба, а тычинки прикреплены к средней части трубки венчика; рыльце у короткопестиковой формы располагается в средней части трубки венчика, а тычинки — около уровня отгиба.

Гетеростилию первоцветов (первоцвет — одно из наименований примулы) подробно изучал Чарльз Дарвин в 1862 и 1877 годах. Он же ввёл термин гетеростилии в научный оборот. Основываясь на результатах экспериментов, Дарвин сделал вывод, что у гетеростильных первоцветов возможны три варианта опыления (между разными формами, между одинаковыми формами и самоопыление), но наиболее благоприятным для растений является перекрёстное опыление между разными формами: в этом случае семян образуется больше и они более жизнеспособны. (далее…)

Эволюция орхидейного богомола тесно связана с охотой на опылителей


Орхидейный богомол.
Орхидейный богомол.

Орхидейный богомол (Hymenopus coronatus) приобрёл характерную «цветочную» окраску потому, что его предки охотились на опылителей — к такому выводу пришли исследователи Кливлендского музея естественной истории (Cleveland Museum of Natural History). Они показали, что более крупный размер тела самок возник как следствие хищного образа жизни и не связан с увеличением количества потомства. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. (далее…)

У птиц с большим мозгом больше шансов уберечься от ружья


А всё потому, что у кого-то слишком маленький мозг.
А всё потому, что у кого-то слишком маленький мозг.

Птицы с более крупным мозгом имеют больше шансов не стать жертвой охотников — к такому выводу пришли учёные из Университета Париж-юг (фр. Université Paris-Sud) и датского «Дома исследования птиц» (House of Birdresearch). Результаты исследования опубликованы в журнале Biology Letters.

Ежегодно охотники убивают множество животных, к примеру, в США — более 200 миллионов. Эволюционный биолог Андерс Папе Меллер (Anders Pape Møller) и орнитолог, а по совместительству профессиональный таксидермист, Йоханнес Эрритсё (Johannes Erritzøe), решили выяснить, влияет ли этот искусственный отбор на эволюцию птиц. Предыдущие исследования показали, что от размера мозга животного зависит его умение избегать хищников. Учёные предположили, что то же самое должно быть верно и для столкновений с человеком. (далее…)

Микроб, которому нужно железо, чтобы «дышать» метаном


Биореактор
В этой установке микробы, которые с помощью железа окисляют метан в бескислородной среде.

Микроб, который «ест» как метан, так и железо: микробиологи уже давно подозревали о его существовании, но не могли найти. Исследователи Университета Неймегена (нидерл. Radboud Universiteit Nijmegen) и Института морской микробиологии Общества Макса Планка (нем. Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie) в Бремене обнаружили микроорганизм, который использует железо (Fe3+) для анаэробного окисления метана. Открытие может быть полезно в деле контроля выбросов парниковых газов. Материалы исследований опубликованы 24 октября 2016 года в журнале PNAS.

От баланса между выбросом и поглощением метана зависит глобальная эмиссия этого сильнодействующего парникового газа. Команда микробиологов и биохимиков обнаружила, что один из видов архей порядка Methanosarcinales использует железо для преобразования метана в углекислый газ. В ходе этого процесса восстановленное железо становится доступным для других микробов. Следовательно, данный микроорганизм инициирует энергетический каскад, понимание которого важно для изучения круговорота железа и метана.

У изучаемых архей есть ещё одна интересная и важная особенность. Они могут преобразовывать нитрат в аммоний, который, в свою очередь, превращается в газообразный азот и воду в ходе анаммокса — одного из ключевых процессов в круговороте азота. (далее…)