[Vexy]

Два замечательных, регулярно обновляющихся канала, посвященных новостям науки и техники. Автор радует приятным голосом и к тому же неплохо рисует, в том числе на заказ.

Iron Cult
Iron Art

@темы: Генетика, Математика, Медицина, Химия, Биология, Экология, климат, метеорология, Физика и техника, Междисциплинарные исследования, Астрономия, Экономика, Видео

---

Тест про космос

[Anika-G]

Наш канал на своем сайте запустил любопытный тест. Думаю, читателям сообщества, как и мне, будет интересно пройти тест и узнать, что из их убеждений о космосе миф, а что реальность. После того, как вы ответите на вопрос, вам покажут краткий комментарий по сути вопроса:

360tv.ru/page/space-challenge-test?ext=vk

@темы: Астрономия

---

Жидкая вода на Марсе

[Студиозус]

(изображение NASA / JPL / University of Arizona)

В понедельник, 28 сентября, NASA объявило результаты нового исследования, согласно которому на поверхности Красной планеты происходят сезонные течения соленой воды.
На Марсе обнаружена вода в жидком состоянии

В исследовании, проводившемся учеными из Технологического института Джорджии под руководством астронома Луджендры Оджи и опубликованном в журнале Nature Geoscience, отмечается, что эти данные могут означать, что на Марсе и сейчас может существовать в каких-то формах жизнь, так как наличие воды повышает вероятность существования примитивных форм, таких как микробы.
Ученые: полосы на Марсе остаются от потоков воды
В статье есть ссылка на эту статью Луджендры Оджи в Nature Geoscience.

@темы: Астрономия

---

[Atandakil]

В течение многих лет самые первые звезды Вселенной - звезды первого поколения, состоявшие только из водорода и гелия - оставались сугубо теоретической конструкцией. Они должны были быть очень большими и короткоживущими, и не только не могли дожить до наших дней, но и не наблюдались в самых древних из известных галактик, успев к моменту их наблюдения умереть.

(Кое-какие подробности о поколениях звезд - у меня, alef0.diary.ru/p173660053.htm и alef0.diary.ru/p172509765.htm).

И вот теперь появились данные, что в спектрах древних галактиках CR7 и MASOSA, наблюдающихся в момент, когда возраст Вселенной составлял около 800 миллионов лет, обнаружены явные признаки наличия в этих галактиках наряду с низкометалличными звездами второго поколения еще и очень ярких, сверхгорячих и короткоживущих (что соответствует теории) звезд нулевой металличности - то есть, тех самых звезд первого поколения. Кстати, в результате существования этих особо ярких звезд и множества взрывов сверхновых, которыми заканчивается их бурная и недолгая (один-два миллиона лет) жизнь, эти небольшие галактики оказываются очень яркими (порядка триллиона светимостей Солнца только в видимом диапазоне).
Так что утверждается, что звезды первого поколения наконец открыты, и их свойства соответствуют ожидаемым и предсказанным теорией.

Если это открытие подтвердится, это окажется очень важным для понимания эволюции ранней Вселенной.
Препринт здесь: arxiv.org/abs/1504.01734

@темы: Астрономия

---

[Lekteris]

elementy.ru/news/432477

В донных осадках на глубине 3283 м в Северном Ледовитом океане обнаружены микроорганизмы из надцарства архей, более близкие к эукариотам, чем любые другие прокариоты. Судя по набору генов, новая группа микробов, получившая название локиархей, обладает многими важными признаками эукариот, включая актиновый цитоскелет и способность к фагоцитозу. Скорее всего, именно благодаря этой способности предкам эукариот удалось захватить бактериального симбионта, давшего начало митохондриям. Открытие подтвердило, что эукариоты не просто имели общего предка с современными археями (что соответствует «трехдоменному» древу жизни), а произошли от одной, вполне определенной, группы архей, что соответствует «двухдоменному» древу и формально (с точки зрения кладистической систематики) заставляет считать эукариот подгруппой архей.

То есть, ближайшая родня эукариот - локиархеи, микробы. Собрали образцы их генов, родственных эукариотам, на глубине 3000 км в Ледовитом океане. Это объясняет, какая промежуточная форма была между эукариотами и прокариотами, и говорит - эукариоты - подмножество архей (как человек - подмножество обезьяны). И прокариоты, эукариоты - одноклеточные организмы, их отличает наличие ядра (эукариоты в данном случае - впереди). Исследование показало - они из одной семьи, но разные поколения, до этого мы не знали, как связать археи с эукариотами - ясно, конечно, что это последовательность, это систематика, но на генетическом уровне подтверждений не было.

Связь установили благодаря локиархеям - тем самым глубоководным микробам в Северном Ледовитом океане, у них есть гены, схожие с эукариотическими, буквально их, а также некоторые функции, которые имеются у локиархеев благодаря этим самым генам. Например, строение цитоскелета - у прокариот нет белков, которые регулируют скелет (заметим, не в нашем понимании - упрощение), они есть у эукариот, но теперь обнаружено - у локиархеев тоже.

Это один из факторов, на самом деле обнаружено много чего - операции с мембраной и её структурой - оно у прокариотов банально не регулируется, в отличии от эукариотов. Есть белок - актин - который суть и основа цитоскелета, найдены пять генов, несущих в себе код белков, похожих на актины.
Есть такой дискуссионный вопрос, он касается природы предков эукариотов в целом - как им удавалось захватить симбионты, когда два простейших организма соединялись в одно и эукариот мог отобрать переварить их твёрдые частицы. Фагоцитоз - так это называется - думали, что это эукариотическая функция, но - это было известно раньше локиархеям.

Это переворачивает представление о происхождении эукариотов - оказывается, их уникальность несколько преувеличена; особенности эукариотов на самом деле можно отнести к более старшим организмам, которые входят в надцарство архей.

@темы: Биология

---

[*Фармазон*]

19.01.2015 в 09:29

Пишет  novate:

Промышленный дизайн: Платье с лапками «защитит» от агрессивного поведения окружающих

Вдохновленная поведением пауков в природе, креативный дизайнер создала платье с механическими конечностями, которые будут «защищать» владельца, если кто-то рядом начнет слишком агрессивно себя вести. Такое возможно, благодаря 20 датчикам, улавливающим биосигналы окружающих.

Подробнее..

---

[-Иридия-]

NASA опубликовало интересное видео о жизни Солнца за последние 5 лет.
www.vokrugsveta.ru/news/221302/

@темы: Астрономия, Видео

---

[Константин Редигер]

Хороший материал про важные археологические открытия, совершенные в этом году в Новгороде.
Стоит почитать, если вы интересуетесь археологией, историей Древней Руси или историей искусства.
(И если не интересуетесь - вот и повод заинтересоваться).

@темы: История и археология

---

[Константин Редигер]

Собирался сам это делать, но BBC сделало раньше: список крупнейших научных прорывов 2014 года.
Охватывает далеко не все науки, так что дополняйте открытиями из тех областей, в которых разбираетесь.

@темы: Медицина, Физика и техника, Филология и литературоведение, Астрономия

---

[*Фармазон*]

21.10.2014 в 18:05

Пишет  novate:

Гаджеты: Плохая генетика: 5 недавно открытых генов, отвечающих за поведение человека

Последние открытия генетиков позволяют нам оправдывать свои поступки не личными качествами и субъективными факторами, а уникальным наборов генов, доставшихся нам от родителей. Это очень удобно. Ведь на любое обвинение в лени или агрессивном поведении теперь можно отвечать: «У меня плохая генетика». И сегодня мы расскажем про 5 открытых в последние годы генов, отвечающих за поведение и личные качества человека.

Подробнее..

@темы: Биология

---

Генетики нашли вторую родину ячменя

[Lekteris]

Увы, картинки по неизвестной мне причине не вставляются, поэтому рекомендую взглянуть на статью по ссылке.

elementy.ru/news/432314

Сравнительный анализ транскриптомов культурного и дикого ячменя из разных районов Азии показал, что современный культурный ячмень имеет смешанное происхождение. Одни участки его генома, расположенные преимущественно на хромосомах 1–3, пришли из ближневосточных популяций дикого ячменя, другие (в основном на хромосомах 4–7) — из тибетских. Кроме того, исследование подтвердило, что генетическое разнообразие дикого ячменя намного выше, чем культурного. Это значит, что в ходе одомашнивания была утрачена значительная часть генетических вариантов, характерных для диких популяций ячменя, которые, таким образом, могут послужить ценным источником генетического материала для улучшения существующих культурных сортов и выведения новых.

Ячмень (Hordeum vulgare) — одно из древнейших культурных растений, возделываемое уже около 10 000 лет. Сегодня ячмень занимает в мировом сельском хозяйстве четвертое место по значимости среди злаков (после кукурузы, пшеницы и риса). Хотя перловая каша, возможно, и выходит из моды, а хлеб из ячменной муки испечь очень нелегко, ячмень по-прежнему незаменим как кормовое растение, а также как сырье для производства пива и виски.

Ближневосточные охотники-собиратели питались диким ячменем Hordeum spontaneum, предком культурного ячменя (рис. 1), задолго до перехода к сельскому хозяйству. В отличие от диких предков пшеницы и других культурных злаков, имеющих сравнительно узкие ареалы, дикий ячмень распространен весьма широко: от Ближнего Востока до Центральной Азии и Тибетского нагорья.

В ходе доместикации у культурного ячменя закрепилось множество мутаций, благодаря которым растение стало более удобным для культивирования (рис. 2). В частности, мутации в генах Ppd-H1, vrs1, HvAP2 и HvCEN, расположенных на второй хромосоме, повлияли на сроки цветения и морфологию остей (у дикого ячменя ости более зазубренные и прочные, а созревшие семена легко опадают вместе с цветковыми чешуями — это адаптация для распространения животными, крайне неудобная для земледельцев); на седьмой хромосоме закрепился вариант гена VRN-H3, повлиявший на время прорастания семян; две мутации в генах, расположенных по соседству на третьей хромосоме, сделали семена неопадающими (аналогичные изменения произошли и у других окультуренных злаков на ранних этапах доместикации; см. ссылки в конце новости).



Рис. 1. Дикий ячмень (вверху) и разнообразные сорта культурного ячменя: внизу слева — двухрядные (с двумя рядами зерновок на колосе), внизу справа — шестирядные. Фото с сайтов 2.bp.blogspot.com и cropgenebank.sgrp.cgiar.org



Рис. 2. Семь хромосом ячменя (1H ... 7H) и некоторые участки, в которых в ходе доместикации закрепились полезные (с точки зрения земледельца) генетические варианты, влияющие на количественные признаки: Seed shape — форма семян, Spicules — вторичные колоски, Awn length — длина остей, Heading Date — время цветения, Freezing tolerance — устойчивость к замерзанию, Height — высота, Ear Length — длина колоса. Из статьи R. P. Ellis, J. Russell, L. Ramsay, R. Waugh & W. Powell, 1999. Barley domestication — Hordeum spontaneum, a source of new genes for crop improvement

Долгое время считалось, что ячмень, как и многие другие культурные растения, был одомашнен единожды на Ближнем Востоке, на территории так называемого Плодородного полумесяца (см.: Земледелие возникло независимо в разных районах Плодородного полумесяца, «Элементы», 09.07.2013). Однако в последние годы стали накапливаться генетические данные, указывающие на возможное полифилетическое (смешанное) происхождение современного культурного ячменя и, соответственно, более сложную историю доместикации (P. L. Morrell, M. T. Clegg. 2007. Genetic evidence for a second domestication of barley (Hordeum vulgare) east of the Fertile Crescent).

Генетики из Китая, Японии и Израиля воспользовались методом секвенирования транскриптомов (см. RNA-seq), чтобы прояснить историю древнейшего культурного растения. Геном ячменя, состоящий из семи хромосом, был прочтен и опубликован в 2012 году (см.: The International Barley Genome Sequencing Consortium. 2012. A physical, genetic and functional sequence assembly of the barley genome). Но он слишком велик (5,1 млрд пар нуклеотидов), чтобы изучать популяционную структуру и генетический полиморфизм путем полногеномного секвенирования множества растений. В такой ситуации тотальное секвенирование РНК (транскриптов) является оправданной и гораздо более дешевой альтернативой. При этом в поле зрения ученых попадает пусть и не весь геном, зато самые его важные (активно работающие) участки — в первую очередь белок-кодирующие гены (без интронов) и гены функциональных РНК.

Авторы отсеквенировали РНК из проросших семян девяти экземпляров культурного ячменя (были взяты сорта из Китая, Японии, Дании, Германии и Франции) и представителей 12 диких популяций (с Тибетского нагорья, из Турции, Израиля и Ирана). Общая длина отсеквенированных последовательностей — 59 млрд нуклеотидов. Прочтенные фрагменты РНК затем «привязывались» к опубликованному геному, что позволило в итоге получить для каждого растения частичные или полные последовательности большинства белок-кодирующих генов.

Дальнейший анализ строился на сравнении генетического полиморфизма — однонуклеотидных вариаций, то есть отличий от опубликованного генома (SNVs, single nucleotide variants), уникальных для данного растения или общих для нескольких растений. В общей сложности в изученной выборке (включавшей, напомним, 9 культурных и 12 диких растений) было идентифицировано 191 534 однонуклеотидных вариаций и 6 744 «инделов» (вставок и выпадений), приуроченных к 20 682 генам.

Генетическое разнообразие у диких растений оказалось значительно выше, чем у культурных. Так, у ближневосточного дикого ячменя было выявлено по 46 538–58 502 вариаций на растение, у дикого тибетского ячменя 38 704–52 007, а у культурного — в среднем лишь 27 968 однонуклеотидных вариаций на растение. Аналогичные результаты получились и при подсчете вариаций, уникальных для каждого экземпляра. Эти результаты подтверждают вывод, полученный ранее при анализе отдельных участков генома: в ходе доместикации ячменя значительная часть исходного генетического разнообразия, существовавшего (и по сей день существующего) в диких популяциях, была потеряна. Это значит, что дикий ячмень потенциально является ценным источником генетического материала, который селекционеры могут использовать для улучшения существующих сортов и получения новых (особенно если учесть, что дикий ячмень, во-первых, успешно приспосабливается к разнообразным неблагоприятным условиям, во-вторых, легко скрещивается с культурными сортами).

Сравнительный анализ транскриптомов показал, что изучаемая выборка четко подразделяется на четыре кластера. В первый кластер попали все дикие тибетские растения. Дикий ближневосточный ячмень подразделился на две генетически несхожие группировки (три экземпляра из Израиля оказались сильно отличающимися от другой группы генотипов, куда вошли другие растения из Израиля, а также из Турции и Ирана). В четвертый кластер попали все культурные сорта — за единственным исключением. Тибетский голый (голозёрный) ячмень, или цинке, оказался генетически более похож на дикий тибетский ячмень, чем на другие культурные сорта (в том числе и тибетские). По-видимому, цинке — результат отдельного акта доместикации или многократных скрещиваний с местными дикими растениями. Поэтому авторы исключили цинке из дальнейшего анализа. Все остальные культурные сорта оказались генетически довольно однообразными и четко обособленными от диких генотипов.

Самые интересные результаты дал сравнительный анализ генетического сходства (доли общих SNVs) между культурными сортами (рассматриваемыми теперь как единая группа) и тремя группами диких генотипов (тибетской и двумя ближневосточными). Оказалось, что в геноме культурного ячменя имеется множество участков (анализировались непересекающиеся отрезки по 300 тысяч нуклеотидов), демонстрирующих повышенное сходство либо с тибетскими генотипами, либо с одной (и только одной) из двух ближневосточных групп. Вторая ближневосточная группа оказалась генетически мало похожа на культурные сорта (рис. 3). При этом «тибетские» и «ближневосточные» фрагменты распределены в геномах культурных растений очень неравномерно: в хромосомах 1, 2 и 3 преобладают участки ближневосточного происхождения, тогда как в хромосомах 4 — 7 больше сходства с тибетским диким ячменем. Чтобы убедиться, что это не случайность, авторы отсеквенировали транскриптомы еще пяти культурных сортов и повторили анализ: результаты получились точно такие же.



Рис. 3. Диаграмма, показывающая распределение в геноме культурного ячменя участков высокого сходства с одной из трех групп диких генотипов. Круг образован схематическими изображениями хромосом (1H ... 7H) всех четырех групп генотипов. Зеленым цветом показаны культурные сорта, желтым и синим — две ближневосточные группы диких генотипов, красным — тибетский дикий ячмень. Каждая изогнутая линия соответствует одному участку хромосомы длиной в 300 000 пар нуклеотидов, который у культурных сортов очень похож (по набору однонуклеотидных вариантов) на соответствующий участок той или иной группы диких генотипов. Схема показывает, что в геноме культурного ячменя много участков высокого сходства с тибетской группой диких генотипов (в основном в хромосомах 4–7) и с одной из двух ближневосточных групп (преимущественно в хромосомах 1–3). Рисунок из обсуждаемой статьи в PNAS

Хотя исследование не позволило в точности реконструировать историю доместикации ячменя (из-за малого числа изученных генотипов), оно показало со всей определенностью, что эта история была более сложной, чем принято считать. Современный культурный ячмень, возделываемый по всему миру, получил свои гены не из одного источника (диких ближневосточных популяций), а как минимум из двух. Тибетский дикий ячмень внес в генофонд культурного ячменя не меньший вклад, чем растения, одомашненные 10 000 лет назад на территории Плодородного полумесяца.

Дальнейшие исследования покажут, был ли ячмень одомашнен два раза независимо, на Ближнем Востоке и в Тибете (а генофонды двух окультуренных популяций затем смешались), или сначала все-таки доместикация произошла на Ближнем Востоке, после чего культура ячменя проникла в Тибет и там обогатилась полезными генами, заимствованными у местных диких популяций, а затем сорта с примесью тибетских генов постепенно вытесняли «чисто ближневосточные» линии. Авторы обсуждаемой работы считают оба сценария вполне вероятными.

Источник: Fei Dai, Zhong-Hua Chen, Xiaolei Wang, Zefeng Li, Gulei Jin, Dezhi Wu, Shengguan Cai, Ning Wang, Feibo Wu, Eviatar Nevo, and Guoping Zhang. Transcriptome profiling reveals mosaic genomic origins of modern cultivated barley // PNAS. Published online before print September 2, 2014.

@темы: Генетика, Биология

---

Русские оказались генетически ближе к германцам,чем к монголам

[Lekteris]

www.nkj.ru/archive/articles/24744/

О различиях между славянским «севером» и «югом» говорят результаты исторических, археологических и лингвистических работ. Однако до сих пор не вполне ясно, стоят ли за культурной дифференциацией генетические изменения. Обсуждению этого вопроса был посвящён семинар «Генетическая история народов», прошедший в конце мая нынешнего года в институте биоорганической химии РАН. С докладом выступила научный сотрудник Института биологии гена Ирина Морозова.

Один из мощных генетических инструментов в исследованиях этногенеза — анализ митохондриальной ДНК (мтДНК). В каждой клетке человека есть специальные органеллы — митохондрии, чья задача — обеспечивать клетку энергией. Примечательны они тем, что у них есть собственный геном, хотя и очень небольшой. У человека он путешествует из поколения в поколение только по материнской линии. Понятно, что все изменения в мтДНК принадлежат только женской линии и не смешиваются с мужской. Можно проследить эволюционный путь таких изменений, и, если у нескольких разновидностей мтДНК история мутаций сходится к одному предку, эти мтДНК объединяются в одну гаплогруппу. Таким образом, выделение гаплогрупп — это способ генетического описания родственных связей между этносами. Стоит заметить, что для выделения гаплогруппы можно использовать также Y-хромосому или особый комплекс иммунных генов, называемый главным комплексом гистосовместимости.

Определение гаплогрупп в составе того или иного современного народа позволяет довольно точно выяснить, какие этносы принимали участие в его формировании. И Морозова провела анализ последовательности мтДНК русских, который показал, что бо́льшая часть характерных изменений (от 87% до 100%) в ней относится к западноевропейским типам. Иными словами, русские оказались генетически чрезвычайно близки населению Западной Европы. А как же «монгольский след»? Монголоидный компонент в генофонде русских выражен намного слабее — восточноевразийские следы занимают в нём до 6,4%, и большая их часть имеет «волго-уральское» происхождение, что может указывать на наличие генетической связи между русскими и населением Волго-Уральского региона.

Насколько современный народ близок к тем или иным этническим группам? Для ответа на этот вопрос генетические различия, которые указывают на то, насколько давно генотипы разошлись между собой, совмещают с географическим распределением нынешних популяций. Исследования Ирины Морозовой показали: независимо от географического положения, у всех популяций русских основной компонент в мтДНК славянский, что можно было ожидать. А вот из других племён в генофонде всех русских особый вес получили германцы.

Взаимодействие с множеством неславянских этносов обеспечило довольно чёткие региональные различия. Так, у славян, которые пришли к балтским и финно-угорским племенам, есть черты генетической близости к этим двум группам. Тюркское влияние заметно выражено лишь у тех современных русских, которые занимают восток этнического ареала, у остальных оно практически не проявилось. На участие ираноязычных племён в формировании русского этноса указывают отдельные черты генома русских из южной части ареала, но в целом их влияние также незначительно.

Можно выделить три генетико-территориальных комплекса: северный, юго-западный и юго-восточный. Северный комплекс простирается от побережья Балтики на западе до Прионежья на востоке, а на юге достигает русла Волги. Юго-западный комплекс охватывает область средней Оки; юго-восточный комплекс локализован в бассейне верхнего Дона. Северный комплекс значительно ближе к финно-уграм, чем два южных комплекса. Это согласуется с антропологическими данными и указывает на значительную роль финно-угорского населения в дифференциации митохондриального генофонда современных русских. Южные комплексы отличаются большей отдалённостью от славян и тюрков и гораздо большей близостью к германцам.

Генетико-территориальные комплексы совпадают и с археологическими данными — распределением признаков материальных культур.

Вряд ли стоит удивляться такой пестроте этнической истории. Восточно-Европейская равнина на протяжении нескольких тысячелетий служила перекрёстком для самых разных этносов со всех концов Евразии. Но славянским племенам удалось сохранить общее генетическое и культурное ядро.

@темы: Генетика, История и археология

---

Мезозойские ящеры пересидели глобальное вымирание в Южной Америке

[Lekteris]

paleonews.ru/index.php/new/409-tuatara

Представители мезозойского рода гаттерий Kawasphenodon успешно пережили мел-палеогеновое вымирание и еще 30 миллионов лет отлично чувствовали себя в Южной Америке. Как отмечают аргентинские палеонтологи, удар, нанесенный массовым вымиранием по этому континенту, оказался намного мягче, чем в Северном полушарии.

В прошлом клювоголовые (Rhynchocephalia), к которым принадлежат и гаттерии, были довольно широко распространены по земному шару. Однако они практически исчезли вместе с динозаврами 66 млн лет назад, и сегодня новозеландская туатара считается единственным современным представителем этого древнего подкласса рептилий. Во всяком случае, именно так думали ученые до самого последнего времени.

Однако группа палеонтологов из университета Маймонида в Буэнос-Айресе разыскала окаменелости гаттерий в горных породах возрастом всего 33 млн лет. Новый вид ящериц назвали Kawasphenodon peligrensis, включив его в состав рода Kawasphenodon, расцвет которого пришелся на меловой период. "Мы думали, что они вымерли очень давно, но посмотрите-ка – вот же они", – прокомментировал находку ведущий автор исследования Себастьян Апестигия (Sebastián Apesteguía).

Две неполных челюсти кавасфенодонов вместе с окаменелостями других животных – черепах, крокодилов и млекопитающих – были обнаружены в местонахождении Пунта Пелигро (Punta Peligro). В переводе это название значит "опасное место", и действительно, район раскопок представляет собой пляж перед отвесной стеной скал, в периоды прилива полностью скрывающийся под водой. "Чтобы добраться до места раскопок, нужно проделать несколько километров по пляжу от ближайшего спуска, – рассказал Апестигия. – Так что если вы слишком задержитесь, море доберется до вас".

Судя по размерам находок, взрослые Kawasphenodon peligrensis не могли похвастаться перед своими родственниками крупными размерами и вырастали порядка 40 сантиметров длиной. Детальное изучение образцов показало, что они несомненно демонстрируют преемственность с мезозойскими представителями кавасфенодонтов. Кроме того, черепахи и млекопитающие из Пунта Пелигро также наводят на мысли о незавершенности глобального вымирания.

"Мы начинаем склоняться к мысли о том, что возможно, массовое вымирание в конце мела было в Южной Америке или даже во всем Южном полушарии не столь тяжелым, как в полушарии Северном", – заявил Апестигия. Причины, ослабившие удар вымирания по местной фауне, остаются загадкой, так же, как и образ жизни самих Kawasphenodon peligrensis. Достоверно известно лишь, что они обитали в прибрежной зоне, но где при этом они проводили больше времени –на суше или в воде – пока неизвестно.

Также неясно, чем питались эти мезозойские реликты, на десятки миллионов лет пережившие свое время. Среди клювоголовых известны как растительноядные, так и всеядные и насекомоядные формы, но зубы новых кавасфенодонов оказались столь неоднозначны, что ученые затруднились сразу определить их пищевую специализацию.

Скорее всего, Kawasphenodon peligrensis вымерли 33,9 млн лет назад, на границе эоцена и олигоцена, когда глобальное похолодание вызвало исчезновение многих видов по всему миру.

______________________________

Статья The youngest South American rhynchocephalian, a survivor of the K/Pg extinction опубликована порталом Proceedings of the Royal Society B

@темы: Палеонтология, Биология

---

[Lekteris]

Туберкулезная палочка проникла на территорию Америки вместе с тюленями и другими морскими животными

rusplt.ru/world/morskaya-bolezn-12190.html

Палеогенетики выяснили, что общепринятые представления о том, что европейские болезни, в том числе и туберкулез, помогли конкистадорам покорить империи инков, ацтеков и другие индейские государства, на самом деле не совсем соответствуют действительности. Изучив кости древних перуанцев, ученые выяснили, что туберкулезная палочка проникла в Америку на тысячу лет раньше европейцев, путешествуя в легких морских котиков и других млекопитающих. Выводы исследователей были опубликованы в журнале Nature.

«Полученные нами результаты однозначным образом показывают, что жители Америки начали заражаться туберкулезом от ластоногих млекопитающих еще до ее открытия Колумбом. В последние три тысячи лет теплокровные обитатели морей успели заразиться туберкулезной палочкой от африканских сухопутных животных и перевезли ее через океан в прибрежные районы Южной Америки, где жили индейцы», — поясняет Энн Стоун из университета штата Аризона в городе Темпе.

Стоун и почти четыре десятка ученых под руководством известного немецкого палеогенетика Йоханнеса Краузе из университета Тюбингена пришли к такому выводу, обнаружив и изучив следы древней туберкулезной палочки на останках трех перуанцев, умерших почти две тысячи лет назад.

Краузе и многих других соавторов статьи можно вполне серьезно считать современными некромантами — за последние пять лет им удалось найти обрывки генетического кода и «воскресить» средневековые версии чумной палочки (Yersinia pestis), а также возбудителя проказы, палочки Хансена (Mycobacterium leprae). Кроме того, они принимали активное участие в проекте восстановления генома неандертальцев, который стартовал в немецком Институте эволюционной антропологии в 2009 году. Возрожденные ДНК микробов помогли ученым раскрыть многие неизвестные детали средневековых эпидемий и уточнить, как возникли и как распространялись эти болезни по Европе и Азии.

В своей новой работе группа Краузе попыталась найти ответ на другую интересную историко-эпидемиологическую загадку — то, как туберкулез и другие болезни Старого света проникли на территорию Америки и выкосили больше половины из 20 миллионов ее доколумбового населения буквально за несколько десятилетий.

Сегодня почти все учебники истории и многие профессиональные исследователи без малейшей тени сомнения приписывают эту роль испанским конкистадорам и их конкурентам из других европейских стран. К примеру, Генри Добинс из университета штата Теннесси в Ноксвилле считает, что болезни, принесенные конкистадорами, уничтожили около 95% от общей численности населения Америки начиная с 1492 года. Многие другие исследователи указывают на то, что примерно 97% населения бывшей империи ацтеков и около 90% жителей Перу погибли от европейских инфекций в первый век после их покорения испанцами.

Археологические находки последних двух десятилетий заставили многих ученых усомниться в том, что незнакомое индейцам «биооружие» помогало европейским пионерам завоевывать и удерживать покоренные территории. К примеру, в 1989 году британские и перуанские археологи обнаружили на территории селения Чирибайя-Альта в Андах сразу три мумии, следы на их костях и мягких тканях тела говорили о том, что эти древние индейцы погибли от туберкулеза.

Сторонники теории испанского «экспорта» туберкулеза не признали этот факт достаточным основанием для того, чтобы полностью снять вину с конкистадоров, справедливо указывая на то, что в Южной и Северной Америке могли существовать свои собственные штаммы палочки Коха (Mycobacterium tuberculosis), возбудителя этой хронической болезни легких. По их мнению, бактерии были менее заразными и опасными, чем их европейские конкуренты, что не позволяло им вызывать масштабные эпидемии, о которых писали испанские хроники XVI и XVII веков.

Краузе и его коллеги решили проверить эти утверждения. Они обратились в музеи, где хранились фрагменты этих перуанских мумий и других останков индейцев, найденных за последние годы, и попытались найти на их поверхности и в их толще обрывки ДНК, РНК и других частей клеток палочки Коха. В общей сложности биологи изучили останки 68 древних аборигенов Америки, которые жили в Перу и других частях Нового Света за 500–1000 лет до вояжа Христофора Колумба и экспедиции Эрнана Кортеса.

Во время изучения этих костей и мягких тканей тела ученые использовали не только свои научные наработки, полученные в ходе воскрешения геномов чумной палочки и возбудителя проказы, но и стандартные тесты на туберкулез, которые сегодня используются в медицинской практике. Это позволило им достаточно быстро выделить из костей обрывки ДНК Mycobacterium tuberculosis и частично восстановить геном микроба, его качества было достаточно для полноценного сравнения с другими версиями бактерии.

В их число входили не только современные возбудители туберкулеза, но и различные ископаемые штаммы палочки Коха из могил XVIII века в Венгрии и других стран Европы, а также похожие на нее штаммы микобактерий, вызывающие хроническое воспаление легких у шимпанзе и многих других млекопитающих. Подобное всестороннее сравнение помогло авторам статьи понять, откуда происходят микробы в костях древних индейцев, и найти их ближайших родичей.

Главный вывод группы Краузе получился несколько неожиданным — палочка Коха из костей перуанцев была больше всего похожа на современные и ископаемые штаммы туберкулеза из Европы, чем на какие-либо другие человеческие версии этой бактерии. Это говорит о том, что туберкулез в почти современном виде уже гулял по Новому Свету за 500–1000 лет до того, как на его землю ступила нога европейцев.

Что было еще более странным — набор мелких мутаций в восстановленной ДНК перуанской бактерии был почти идентичным тем ошибкам в геноме, которые характерны для микроба Mycobacterium pinnipedii. Эта бактерия вызывает туберкулез не у человека, а у различных ластоногих животных и других морских млекопитающих, живущих в южном полушарии Земли. Обнаружив факт столь необычного родства, Краузе и его коллеги попытались вычислить родину и время рождения перуанского туберкулеза, сопоставив его геном с несколькими версиями ДНК Mycobacterium pinnipedii и европейских штаммов палочки Коха.

По их расчетам, предки европейских и перуанских бактерий, жившие в Африке, разделились почти пять тысяч лет назад. Примерно 2,5 тысячи лет назад, как считают авторы статьи, эту форму туберкулеза подхватили южноамериканские морские котики, часто совершающие многодневные заплывы в глубины Атлантики, и привезли ее с собой на побережья Чили и других стран Южной Америки, где в прошлом были сосредоточены крупные поселения индейцев. Жители этих деревень могли заразиться чахоткой, регулярно употребляя мясо своих ластоногих соседей, после чего болезнь распространилась по всему Новому Свету.

Как отмечают исследователи, подобный сценарий хорошо объясняет, почему на костях многих древних индейцев присутствуют необычные вмятины, которые в современной медицине считаются следами туберкулеза. Тем не менее, полномасштабной эпидемии, судя по стабильному росту в численности населения Америки в доколумбову эпоху, все же не произошло. Как считают авторы статьи, она началась в XVI веке из-за того, что конкистадоры и другие европейские завоеватели завезли в Мезоамерику и Южную Америку новую, более агрессивную версию палочки Коха, которая постепенно вытеснила своего местного кузена, завезенного морскими котиками.

«Пока мы не знаем, как много времени ушло у европейской версии туберкулезной палочки на то, чтобы полностью вытеснить местный штамм после первого контакта. Эту загадку мы попытаемся раскрыть в ближайшем будущем. Что особенно интересно — наше исследование показало, что мы плохо осознаем ту скорость, с которой патоген может приспосабливаться к новому носителю и менять их. Учитывая последние вспышки ближневосточной лихорадки MERS, Эболы, атипичной пневмонии и ВИЧ, понимание процессов распространения и передачи возбудителей болезней становится все более важным для медицины и науки», — заключает Стоун.

@темы: Медицина, Биология, История и археология

---

В начале жизни на Земле была мембрана

[Lekteris]

scientificrussia.ru/news/v-nachale-zhizni-na-ze...

Работа ученых из Лондонского университетского колледжа (Великобритания) показала, что уже самый первый общий предок всех живых организмов на Земле мог иметь негерметичную мембрану. Результаты опубликованы в последнем номере журнала PLOS Biology.


Какой была жизнь на Земле недалеко от момента зарождения? Реконструкция этого состояния требует от ученых объяснить, каким образом разошлись три основные ветви жизни – бактерии, археи и эукариоты, имеющие принципиально разное устройство клеточной мембраны, что накладывает отпечаток и на другие особенности строения. Генетические исследования показали, что эукариоты представляют собой вторичные образования – своего рода химеры из симбиоза бактерий и архей. Таким образом, стало ясно, что самое древнее разделение жизни -- деление на бактерий и архей.

Путем моделирования были получены данные об окружающей среде, в которой мог обитать первопредок — это морская вода на границе течений, с одной стороны из глубин, содержащая большое количество протонов, а с другой стороны теплая, с малым количеством протонов. Древняя клетка, обитавшая на границе двух сред, могла получать энергию из разницы протонов в них, заставляя протоны проходить через себя, подобно современной АТФ. Ученые считают, что, в отличие от современных клеток, это могло происходить только если протоны могли свободно выходить из мембраны — то есть она была не герметична. И уже позднее, приспосабливаясь к среде и пытаясь быть не столь зависимыми от естественной разницы в количестве протонов, бактерии и археи развили различные механизмы устройства клетки.

Виктор Сохо (Victor Sojo), ведущий автор исследования, по этому поводу замечает: «Использование градиента есть универсальная модель, по которой устроена жизнь».

@темы: Биология

---

[Lekteris]

В Саудовской Аравии в отложениях возрастом 444–450 млн лет (конец ордовикского периода) обнаружены споры сосудистых растений — группы, к которой относятся псилофиты, хвощи, плауны, папоротники, голосеменные и цветковые, то есть все высшие растения, кроме мхов. До сих пор бесспорные ископаемые остатки сосудистых растений были известны лишь начиная с середины силура (около 425 млн лет назад). Находка не только отодвинула в прошлое момент появления сосудистых растений, но и указала на место этого события — северную часть суперконтинента Гондвана, откуда сосудистые растения позже распространились по всему миру.


Читать дальше

@темы: Биология

---

Следы Homo Sapiens из румынской пещеры оказались древнейшими в Европе

[Lekteris]

www.nkj.ru/news/24721/

Отпечатки ног шести или семи представителей человека современного вида получили новую радиоуглеродную дату – около 36,5 тысячи лет назад.

Отпечатки ног Homo Sapiens, найденные в пещере Чур-Избук (Ciur-Izbuc, Румыния), оказались древнейшими следами в Европе. Об этом говорится в статье, опубликованной в Американском журнале физической антропологии (American Journal of Physical Anthropology).

Около 400 следов были обнаружены в 1965 году. Первоначально их атрибутировали как отпечатки ног мужчины, женщины и ребёнка, которые жили около 10–15 тысяч лет назад. Теперь исследователи из Университета Куцтауна в Пенсильвании (Kutztown University in Pennsylvania) получили для следов новую радиоуглеродную дату – около 36,5 тысячи лет назад. Дата была определена по образцу из медвежьих костей, найденных сразу под отпечатками человеческих ног.

К настоящему времени сохранился только 51 след из 400, остальные уничтожены туристами и спелеологами. Новое исследование отпечатков показало, что их оставили семь или шесть индивидов, среди которых был, как минимум, один ребёнок.

Среди ранее опубликованных отпечатков ног Homo Sapiens, найденных на территории Европы, нет следов старше 33 тысяч лет. Это делает находку из румынской пещеры древнейшей из известных в этом регионе. Она может быть также одной из старейших в мире. На конференции в 2011 году исследователи заявили о следах человека современного вида из Танзании, возраст которых, по их словам, около 120 тысяч лет. Однако эти отпечатки до сих пор не опубликованы.

Ранее в Великобритании также были обнаружен следы возрастом более 780 тысяч лет. Однако они принадлежат другому виду, вероятно, Homo antecessor.

Самые ранние отпечатки ног предков и родственников человека датируются около 1,5 миллиона лет назад. Они происходят из Африки. Две такие находки были сделаны к востоку от озера Туркана (Кения). Там следы были оставлены представителями вида Homo erectus или зинджантропами (Paranthropus boisei).

Есть и более ранние следы ног, датирующиеся около 3,66 миллиона лет назад, и обнаруженные в Лаэтоли (Танзания). Они были оставлены австралопитеком. Эти предки человека были прямоходящими, но их нельзя считать людьми: австралопитеки занимали промежуточное положение между двуногими обезьянами и ранними Homo.


In 1965, Ciur-Izbuc Cave in the Carpathian Mountains of Romania was discovered to contain about 400 ancient human footprints. At that time, researchers interpreted the footprints to be those of a man, woman and child who entered the cave by an opening which is now blocked but which was usable in antiquity. The age of the prints (≈10–15 ka BP) was based partly on their association with cave bear (Ursus spelaeus) footprints and bones, and the belief that cave bears became extinct near the end of the last ice age. Since their discovery, the human and bear evidence and the cave itself have attracted spelunkers and other tourists, with the result that the ancient footprints are in danger of destruction by modern humans. In an effort to conserve the footprints and information about them and to reanalyze them with modern techiques, Ciur-Izbuc Cave was restudied in summer of 2012. Modern results are based on fewer than 25% of the originally described human footprints, the rest having been destroyed. It is impossible to confirm some of the original conclusions. The footprints do not cluster about three different sizes, and the number of individuals is estimated to be six or seven. Two cases of bears apparently overprinting humans help establish antiquity, and C-14 dates suggest a much greater age than originally thought. Unfortunately, insufficient footprints remain to measure movement variables such as stride length. However, detailed three-dimensional mapping of the footprints does allow a more precise description of human movements within the cave. Am J Phys Anthropol, 2014. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.

Оригинальная публикация (доступна полная версия статьи).

@темы: Биология, Антропология

---

[Lekteris]

hi-news.ru/research-development/vpervye-uchenye...

Впервые ученые удалили ВИЧ из ДНК человека

Однажды попав внутрь клетки, ВИЧ остается там навсегда. Вирус внедряет свой смертоносный геном в ДНК жертвы, заставляя ее принимать медицинские препараты всю оставшуюся жизнь. Однако ученые нашли способ полностью удалить эту заразу из организма человека.

Команда исследователей из Школы медицины Темпльского университета в городе Филадельфия (штат Пенсильвания, США) заявили, что осуществили первую успешную попытку очищения человеческих клеток от латентного вируса ВИЧ-1. Ученые надеются таким же способом лечить другие скрытые инфекции. В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, дается подробное описание создания и работы молекулярных инструментов для удаления генетического материала ВИЧ-1.

«Это важный шаг на пути к созданию средства для полного излечения ВИЧ-инфекции. Хотя само лекарство еще не готово, наше открытие является подтверждением того, что мы двигаемся в правильном направлении», – заявил руководитель исследования Камел Халили, профессор, заведующий кафедрой неврологии в Темпльском университете.

Комбинация нуклеазы Cas9 и нити ведущей РНК протяженностью в 20 нуклеотидов позволила отследить и удалить провирусный ДНК ВИЧ-1. Последующее соединение свободных концов генетического материала образовало свободные от вируса клетки.

«Поскольку иммунная система не в силах очистить организм от ВИЧ-1, вылечить болезнь можно лишь удалением вируса», – объяснил исследователь, добавив, что такой же молекулярный инструментарий может быть использован в качестве терапевтической вакцины – ВИЧ-инфекция не способна проникать внутрь защищенной клетки.

В мире больше 33 миллионов человек являются носителями ВИЧ-инфекции. Хотя существующая на протяжении 15 лет антиретровирусная терапия (АРТ) и позволяет следить за состоянием здоровья инфицированных людей, болезнь требует постоянного лечения. К тому же, по словам Халили, ВИЧ-позитивные пациенты чаще других страдают от возрастных заболеваний. К таким относятся заболевания почек, костей, кардиомиопатия (ослабление сердечной мышцы) и нейрокогнитивные расстройства. Проблему также усугубляют токсичные вещества, содержащиеся в препаратах контроля вируса иммунодефицита человека.

@темы: Генетика, Медицина, Биология

---

[Lekteris]

compulenta.computerra.ru/chelovek/biologiya/100...

Для видообразования будет достаточно, если мутации коснутся всего нескольких генов. Правда, эти гены должны быть важны для выживания в конкретной экологической обстановке.

Когда в какой-то части популяции накапливается достаточно генетических различий, на свет появляется новый вид. Аккумуляции таких различий способствуют экологические и географические барьеры, разделяющие популяцию, из-за чего появившиеся генетические отклонения не могут раствориться во всей популяции.

Но вот вопрос: скольких таких специфических черт достаточно, чтобы можно было говорить о новом виде?

Узнать это попытались Маркус Кронфорст (Marcus Kronforst) из Чикагского университета и его коллеги из Темпльского, Бостонского и некоторых других университетов (все — США).

Исследователи сравнили геномы двух близких видов бабочек из рода Heliconius — H. cydno и H. pachinus. Оба вида занимают близкие экологические ниши и могут скрещиваться друг с другом. То есть между ними до сих пор происходит обмен генами, хотя и не очень интенсивный.

Но, как оказалось, оба вида обмениваются лишь теми генами, которые несущественны для их «видовости», то есть не несут в себе важных особенностей вида. Действительно же важных признаков оказалось 12: именно столько участков ДНК никогда не переходят от H. cydno к H. pachinus и обратно. Восемь из них отвечают расцветку крыльев — признак, от которого зависят успешное спаривание и маскировка от хищника; поскольку такие признаки в первую очередь ощущают давление естественного отбора, то, очевидно, и межвидовые различия появляются в них раньше всего. За что отвечают остальные четыре блока генома, исследователи пока не знают.

Эти два вида геликониусов сравнили с третьим, тоже родственным, но который появился гораздо раньше. И здесь генетических отличий насчитали уже сотни. То есть, начавшись с небольшого количества важных генов, процесс расхождения видов захватывает их всё больше и больше, что можно сравнить с лавиной, сходящей от одного покатившегося с горы снежка.

Однако повторим, что тут важно не столько количество, сколько качество «видообразующих» генов. Новый вид начинается с изменений, касающихся тех признаков, от которых сильнее всего зависит выживание в конкретных экологических условиях. Другое дело, что таких изменений не обязательно будет много.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports.

@темы: Генетика, Биология

---

[Lekteris]

www.nkj.ru/news/24700/

Носители археологической культуры Кловис около 13,4 тысячи лет назад охотились на слоноподобных животных из семейства гомфотериевых.

Носители археологической культуры Кловис охотились и употребляли в пищу слоноподобных животных из семейства Gomphotheres (gomphothere Cuvieronius sp.). Кости ныне вымершего животного найдены на территории памятника Фин дель Мундо (Fin del Mundo), который расположен в северо-западной части Мексики.

Вместе с костями были изъяты многочисленные орудия культуры Кловис: наконечники копий, резцы и кремнёвые чешуйки. Положение и близость фрагментов к костям гомфотериевым позволяет говорить о том, что они были убиты носителями Кловис.

Для Фин дель Мундо получена радиоуглеродная дата: около 13,4 тысяч лет назад. Это один из старейший памятников культуры Кловис в Северной Америке.

Ранее было известно, что люди охотились на гомфотериевых в Центральной и Южной Америке. Однако в Северной Америке подобные свидетельства найдены впервые.

Гомфотериевые – семейство хоботных, представители которого были широко распространены на территории Северной Америки. До нынешней находки считалось, что они вымерли задолго до заселения этого континента людьми. Гомфотериевые были меньше мамонтов по размеру, почти такими же, как современные слоны.

Культура Кловис существовала около 13,5–9 тысяч лет назад. Культура выделяется особым типом наконечников – хорошо обработанных и симметричных. Такие орудия впервые были найдены в 30-х годах XX века вблизи города Кловис, штат Нью-Мексико.

Оригинал публикации на английском

@темы: История и археология