FORUM-EVOLUTION.ru

Текущее время: 28 мар 2024 21:51

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 185 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ... 10  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 09 дек 2018 21:28 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Женская фауна против стереотипов
Для нас 8 Марта — не только празднование дня независимости женщин, но и напоминание о борьбе с гендерными стереотипами. Дамы якобы не могут грамотно руководить или быть напористыми, должны во всём подчиняться мужчинам, ни дня не проживут без партнёра, не способны на хитроумные схемы… «Пффф!» — возразит вам не только наша редакция, но и животный мир.

О власти

Некоторым видам проще жить при матриархате: например, слонам. Из-за постоянных схваток с соперниками организм самцов изнашивается быстрее, и они реже доживают до почтенного возраста. Поэтому там, где накопленная информация важнее силы, лидерами признаются старшие самки. Они держатся нейтрально по отношению к сородичам, их никто не боится и не пытается задобрить, но стадо пристально следит за реакцией «главаря». Если она выказывает напряженность, заслышав рык льва, стадо занимает оборонительные позиции. Слониха невозмутима — и все остальные спокойны. Достигшие половой зрелости самцы живут в гордом одиночестве или объединяются в небольшие группы — всё же слоны животные социальные, вместе веселее. У косаток и крыс стаей также руководит старшая самка, но самцы никуда не уходят: с ними намного проще охотиться [1].

Жизнь стаи гиен тоже контролируется самками. Они крупнее мужских особей, и этот физический «перевес» во многом определяет социальное поведение: у самцов в стае гиен нет права голоса. Во время трапезы они должны следовать порядку очереди. Когда найдена добыча, матери прежде всего заботятся о том, чтобы детеныши получили свою долю, — самцов безжалостно прогоняют прочь.

Поведение самок гиен обусловлено большим количеством андростендиона — гормона, который в матке превращается в мужской гормон тестостерон. Вследствие этого во время беременности уровень тестостерона поднимается до уровня самца [2]. Это, конечно, имеет свои последствия: внешне гениталии мужских и женских особей настолько похожи, что пятнистых гиен долгое время считали гермафродитами. Однако то, что у самок принимали за фаллос, на самом деле крупный клитор, полностью способный к эрекции.

Интересно, что ни у одного вида гиен ученые до сих пор не зафиксировали случаев сексуального насилия. Более того, поскольку самки пятнистой гиены значительно крупнее самцов и обладают мощными челюстями, ухажеры у этого вида отличаются небывалой учтивостью: они приближаются к избраннице, кланяясь буквально до земли [3].
Пчелы проживают большими семьями — роями, каждая в своем улье. В составе семьи выделено три «профессии» насекомых: рабочая пчела, трутень и матка. Лидирующая роль тоже принадлежит особям женского пола: они составляют биологическую основу семьи, потому что способны отстроить гнездо, собрать корм или иметь детей. За размножение как раз отвечает матка. Мужские особи — трутни — работать не способны, а их предназначение — оплодотворение матки, что происходит крайне редко. Причём спермы от 7-10 трутней, полученной за один брачный вылет, матке может хватить на 2-3 года [4].

У муравьев тоже имеется три основные касты: самки, самцы и рабочие (бесплодные модифицированные самки). Первые — основательницы муравейника — в большинстве колоний обитают в единственном числе: женская особь откладывает яйца, чтобы её муравейник постоянно рос и пополнялся. Самцы нужны для оплодотворения самок: после вылета из гнезда и спаривания они существуют недолго. Рабочие особи наиболее подвижны: строят, охраняют и убирают «дом», снабжают всех обитателей пищей, заботятся о личинках, а по строению сильно отличаются от самок. Чаще всего у муравьев из оплодотворенных яиц развиваются самки (либо рабочие), а из неоплодотворенных — самцы [5], [6].

Муравьиные королевы бывают весьма агрессивными в борьбе за власть. У муравьев-жнецов несколько маток могут объединиться для создания и управления колонией: у нескольких самок дело идет быстрее, к тому же колония оказывается менее уязвимой перед набегами соседей. Однако стоит поселению вырасти и окрепнуть — и королевы бросаются в бой, разрывая друг друга на части за право единоличной власти. Тем не менее они взвешивают все риски: для самок избавление от соперницы обычно не стоит риска погибнуть самой.

О сексуальном каннибализме

Иногда женские особи бывают весьма кровожадны: более чем у 80 различных видов самки съедают своих партнеров до, во время или после секса. Насекомые в этом плане ужасно жестоки: некоторые самки-мошки в момент соединения гениталий хватают самца, как любую другую жертву, и погружают хоботок ему в голову. Слюна дамы превращает внутренности в месиво, которое она с хлюпаньем поедает, пока не опустошит партнера полностью [3]. У богомолов и шарообразных пауков после спаривания самцы либо умирают от сердечного приступа, либо оставляют половой орган в теле самки, либо их просто съедают возлюбленные. Социобиологи называют такое поведение «репродуктивным вложением», что означает: самцы предлагают самке свои услуги в качестве источника питания для будущего потомства.

Конечно, это весьма благородно, однако большинство самцов после спаривания стремятся как можно быстрее убежать. Проблема в том, что самка паука после удовлетворения сексуального влечения тут же переключается на усмирение своего голода, а самец в сравнении с ней крайне слаб и прямо с брачного ложа попадает на обед. В некоторых случаях самка тарантула вообще не дожидается окончания процесса спаривания и в процессе съедает своего жениха. Кстати, есть любопытный эксперимент, подтверждающий, что самки тарантулов в своем выборе партнера ориентируются на «первый опыт». А вот самцы, которые отличаются от вида их первого сексуального партнера, отсортировываются и уничтожаются [2].

Иногда мужские особи сами испускают дух после полового акта. Так, самцы паука Agriope aemula бешено сопротивляются попыткам схватить их до секса, однако восторг от полового акта оказывается для них слишком сильным, и они умирают прямо на ложе любви. Мужские особи красноспинного паука вообще стремятся быть съеденными: они в сто раз меньше самки по размеру, но всё равно радостно бегут к ней навстречу. Однако они не глупы, а весьма прагматичны: съеденный партнершей самец этого вида оплодотворяет больше яиц, чем выживший. Дело в том, что во время секса паук вводит свои педипальпы (вторую пару конечностей) в два отверстия нижней части живота самки: даже если его собственный живот уже в пасти партнерши, он может дотянуться до этих отверстий. Таким образом, когда подруга пережевывает самца, секс длится дольше, и он может излить больше спермы, а значит — оплодотворить больше яиц. Поэтому главная его задача — оказаться более аппетитным.

Есть дамы, которые мучают возлюбленного (по всей видимости) из удовольствия: например, у самок полынного сверчка есть дурная привычка — пить кровь партнёров во время секса, вдобавок откусывая пару кусков от их крыльев. Впоследствии кровь высыхает, и крылья теряют товарный вид — потому самки предпочитают девственников, ещё не тронутых соперницами: кому захочется довольствоваться едой, которую кто-то уже пожевал? [3]

О хитростях оплодотворения

Некоторые особи вообще не испытывают нужды в партнёре. Среди бделлоидных коловраток встречаются только самки: это целый отряд животных, который отказался от полового размножения где-то между 40 и 80 миллионами лет назад [7]. Происходит продолжение рода благодаря клонированию — это размножение без секса, к которому ежедневно прибегают миллионы существ: клубника, выпускающая усики и стрелки; дрожжевые грибки и другие организмы, размножающиеся почкованием; губки, актинии и многочисленные черви, делящиеся на части и восстанавливающие каждую до полноценного организма; и разнообразные самки (включая коловраток), откладывающие неоплодотворенные яйца.

Кроме того, у бесчисленного множества живых организмов самки в результате эволюции получили возможность внутреннего оплодотворения — вероятно, потому, что это эффективный способ обеспечить встречу сперматозоида и яйцеклетки. Такое оплодотворение происходит, к примеру, если самка присаживается на сперматофор (капсулу со сперматозоидами) — это практикуют некоторые виды клещей и амфибий.

На этом оттенки грани размножения не заканчиваются. У морских коньков пенисом обладает самка: с его помощью она помещает икру в выводковую камеру самца, который и занимается вынашиванием потомства. Кто-то вообще является гермафродитом: он всегда готов прибегнуть к самооплодотворению, а если не может (или не хочет), то способен совокупиться с первой же встречной особью своего вида. А вот садовые улитки предпочитают секс на стороне, однако если за год самке не удастся обзавестись партнером, она начинает самооплодотворяться.

Гермафродитом быть весьма удобно: для него каждый член популяции — потенциальный любовник, поэтому драк за полового партнера не бывает. При этом многие гермафродиты практикуют долгие любовные игры — но не некоторые черви. Представители одного из видов предпочитают в сексе мужскую роль, поскольку в ходе эволюции выработали тактику осеменения, позволяющую быстро овладеть партнером и удрать. Для этого они вонзают пенис в любую часть тела партнера, после чего уносятся со всей возможной скоростью. Поскольку такой бесцеремонный половой акт оставляет в теле жертвы зияющую рану, каждый, кто способен защитить себя, получает очевидное преимущество. В результате среди этого вида червей распространилось фехтование на фаллосах. Как и в любом виде фехтования, соперники стараются уколоть друг друга, при этом избегая ответного удара. Бой длится не до смерти кого-то из участников, а до того момента, когда один из них сумеет ввести пенис в тело партнера [3].

О коварстве

Мы уже разобрались, что некоторые самки прекрасно справляются с поиском пищи. Конечно, стереотипы гласят, что многие женские особи смиренно ждут партнёра, который должен принести условного мамонта в пещеру. Однако дамы, не наделенные физической силой, способны получить всё необходимое с помощью хитрости (правда тут всё как всегда основано на сексе — но чего не сделаешь ради выживания). Так, в прошлом тексте мы уже рассказывали про пингвиних, которые крадут у самцов строительный материал для гнезд аккурат после совокупления. А вот мухи-скорпионницы расплачиваются сексом за еду: поскольку они хищницы (точнее, падальщицы, питающиеся дохлыми насекомыми), достойный самец прельщает самку каким-нибудь мертвым жуком. Дамы с готовностью отдаются кавалерам, способным обеспечить столь изысканную трапезу, однако достать её отнюдь не просто. Если самец по тем или иным причинам не в состоянии добыть насекомое, он использует собственные слюнные железы для производства большого, аппетитного желатинового комка. Конечно, это не так вкусно, как насекомое, но всё же!

Ещё один гендерный стереотип говорит о смиренной моногамности женщин и ужасающей полигамности мужчин. Как бы не так! Дополнительная помощь — причина, по которой многие самки предпочитают иметь несколько партнеров. Возьмем обыкновенного нанду — нелетающую птицу из Южной Америки. Мужские особи получают яйца сразу от нескольких женских, высиживают их и растят птенцов. Пока самцы прогуливаются со своими выводками, самки бегают на свидания и откладывают яйца для других мужчин — чтобы те о них позаботились.

У краснокрылых черных дроздов любой самец, с которым самка занялась сексом, прилетит на ее защиту, если кто-то нападет на её гнездо. При этом ей приходится балансировать на грани: если основной партнер заподозрит даму в неверности, он может перестать оказывать ей помощь. Так, у камышовых овсянок, маленьких певчих птичек, самец не слишком старается выкармливать птенцов, если подозревает, что они не его наследники.

Подобные проблемы, похоже, не волнуют бронзовокрылых якан. Их самцам то и дело приходится воспитывать чужих птенцов — правда, у них вряд ли есть выбор. У бронзовокрылых якан сексуальной жизнью руководят самки: они на 60 % тяжелее самцов, потому тем волей-неволей приходится подчиняться или выходить из игры [3].
При всём многообразии привычек многие представители фауны живут в мире и согласии. Каждый вид (и даже особь вида) выбирает свой способ выживания и сосуществования с партнёром, потому что им так комфортно: аисты могут жить гомосексуальными парами, пингвины — расстаться после «совершеннолетия» потомства, а степные полёвки — выбрать партнёра один раз и навсегда. В последнюю очередь эти решения зависят от пола. В контексте вида «человек разумный» учёные вообще предлагают говорить об «эффекте пола»: мы — единый вид со множеством вариаций устройства мозга. Так что мужской и женский мозг — миф, а существующие различия не повод считать, что одни мозги (люди) «лучше» других [8].

Мы это всё к чему: стереотипы — зло. С праздником, дорогие читатели! Желаем всем счастья, удачи и взаимоуважения.

____________________________________________________________________________________________

Список литературы:

РИА Новости: «Матриархат и патриархат: что выгоднее для выживания в природе». URL: https://ria.ru/science/20180131/1513609501.html
Йорг Циттлау «Странности эволюции-2. Ошибки и неудачи в природе»
Джадсон Оливия «Каждой твари — по паре: секс ради выживания»
FB.RU: «Сколько живет пчела, и отчего зависит продолжительность ее жизни». URL: http://fb.ru/article/122201/skolko-jive ... t-ee-jizni
Геннадий Длусский «Муравьи рода Формика»
FB.RU: «Виды муравьев…» URL: http://fb.ru/article/193351/vidyi-murav ... vev-v-mire
Наука в Сибири: «Немного о сексе и гендерных различиях» http://www.sbras.info/articles/editors/ ... zlichiyakh
Wonderzine: «Нейросексизм: Отличается ли женский мозг от мужского» http://www.wonderzine.com/wonderzine/li ... eurosexism

https://vk.com/@naukavsibiri-protiv-stereotipov


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 12 дек 2018 09:53 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Эволюционные метаморфозы туникат.

Об авторе
Ольга Михайловна Иванова-Казас — доктор биологических наук, лауреат премии имени А. О. Ковалевского АН СССР (1958), премии за лучшую публикацию в журналах, издаваемых Международной академической издательской компанией «Наука / Интерпериодика», и медали А. О. Ковалевского Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей (2001). Основные научные интересы связаны со сравнительной и эволюционной эмбриологией беспозвоночных животных. Автор нашего журнала с 1936 г.

Ольга Иванова-Казас
«Природа» №5, 2014

Как известно, в мифологии содержится очень много чудесных превращений — метаморфозов. Например, Афина Паллада — древнегреческая богиня мудрости и женских рукоделий — однажды была оскорблена дерзостью молодой ткачихи Арахны, которая осмелилась вызвать ее на соревнование. После этого Арахна соткала холст, на котором были изображены любовные похождения богов и некоторые их неблаговидные поступки. Что выткала сама Афина, неизвестно, но она была так разгневана, что превратила Арахну в паука, который теперь может ткать только паутину. А зоологи стали употреблять термин «метаморфоз» в тех случаях, когда в индивидуальном развитии животных происходят особенно сильные изменения — например, при превращении червеобразной гусеницы в крылатую бабочку. Но еще более значительные метаморфозы произошли в эволюции низших Хордовых* животных — в подтипе Оболочников (Tunicata).

Проблема происхождения и ранней эволюции типа Хордовых начала обсуждаться еще в середине XIX в., причем высказывались подчас совершенно фантастические гипотезы. Разные авторы выводили Хордовых от Немертин, Головоногих моллюсков, Кольчатых червей, Членистоногих, Полухордовых и др.** Заслуживают внимания гипотезы, выводящие тип Хордовых от похожих на головастиков личинок Асцидий путем неотении. Рассмотрим происхождение самой этой личинки.

Асцидий долгое время причисляли к Моллюскам и только после эмбриологических исследований А. О. Ковалевского [1] который изучил строение личинок Асцидий, была установлена их принадлежность к типу Хордовых. Но В. Гарстанг полагал, что «головастик» Асцидий образовался в результате модификации диплеврулы — ранней стадии билатерально-симметричной личинки, присущей Иглокожим и Полухордовым [2]. Но это была чисто умозрительная гипотеза, не подкрепленная никакими фактами [3].

По мнению Н. Дж. Берилла, сначала у Асцидий такой личинки не было [4]. Она возникла внезапно в результате своеобразной мутации, из-за которой клетки дорсальной части энтодермы сильно разбухли, вакуолизировались, расположились одним рядом и превратились в хорду. Хорда стала выпячивать эктодерму, так что образовался хвост, в который были втянуты мышечные элементы и нервная трубка. Но такой сложный орган не мог возникнуть в результате одной-единственной мутации и сразу начать выполнять свою важную биологическую функцию. В настоящее время можно считать общепризнанным, что Асцидии произошли от свободноплавающих Хордовых, но подверглись деградации из-за сидячего образа жизни [3, 5], а самым примитивным среди нынеживущих Хордовых, по-видимому, является Ланцетник — представитель подтипа Бесчерепных, или Головохордовых (Acrania s. Cephalochordata).

Тело Ланцетника имеет удлиненную сплющенную с боков форму (рис. 1, а). По оси его тела проходит упругая хорда, над ней — нервная трубка, а по бокам от нее располагаются продольные мышцы, благодаря сокращениям которых тело изгибается из стороны в сторону. Под хордой лежит кишечник с ротовым отверстием на переднем конце и анальным близ заднего конца. Передняя часть кишки (глотка) расширена, в ее стенках имеются жаберные щели, ведущие в околожаберную (перибранхиальную) полость, которая открывается наружу отверстием на брюшной стороне тела. Ланцетник питается, профильтровывая воду через жаберный аппарат. Во время эмбрионального развития у Ланцетника образуется три пары целомических полостей (прото-, мезо- и метацели); позднее в результате поперечного деления метацелей образуется еще много так называемых постларвальных сегментов.

Асцидии
От животных, близких к ланцетнику, произошел класс Ascidiacea, входящий в подтип Tunicata, который назван так потому, что кожный эпителий этих животных выделяет на своей поверхности студенистый или более плотный слой — тунику, которая выполняет защитную и опорную функцию и позволяет нежным животным сохранять свою форму. В тунику часто внедряются цилиндрические или разветвленные выпячивания стенки тела (сосуды туники) и проникают мезенхимные клетки. Возникновение туники потребовалось и стало возможным после перехода к седентарности, а при плавании она была бы только помехой. А новое название подтипа Urochordata нельзя признать удачным, так как у Сальп и Пиросомид нет ни хвоста, ни хорды.

Тело Асцидий имеет мешкообразную форму, ротовой и клоакальный сифоны занимают на нем апикальное положение (см. рис. 1, в). Хорды и нервной трубки у взрослых асцидий нет, имеется только нервный ганглий, расположенный подле ротового сифона. Кишечник петлеобразно изогнут, его задний конец открывается в перибранхиальную полость, которая играет роль клоаки (в нее впадают и протоки половых желез). В первичной полости тела находится пульсирующий пузырек (сердце), который считается дериватом протоцеля; мезоцелям соответствуют эпикарды (одно или два выпячивания стенки глотки), играющие важную роль при некоторых формах бесполого размножения, а метацелей у взрослых асцидий нет. А так как при сидячем образе жизни встреча особей противоположного пола затруднена, Асцидии стали гермафродитами, и у многих из них возникло бесполое размножение и колониальность. Эмбриональное развитие Асцидий имеет «установку» [6] на стадию личинки, почему удобнее сначала рассмотреть строение этой стадии.

Выходящая из яйцевых оболочек ювенильная стадия приобрела у Асцидий статус личинки, выполняющей две важные функции — расселения и выбора подходящего места для прикрепления. В ее организации сохраняются все основные черты плана строения Хордовых, но в то же время появились признаки, связанные с ее функцией и подготавливающие предстоящий метаморфоз. Тело личинки разделено на два отдела — на переднее расширенное туловище, в котором сосредоточены зачатки дефинитивных органов, и узкий хвост, выполняющий локомоторную функцию (см. рис. 1, б). В хвосте содержатся хорда и нервная трубка, передний конец которой, находящийся в туловище, расширяется и содержит органы чувств, которых еще не было у Ланцетника, — глаз и статолит (по-видимому, это исключительно личиночные органы). А по бокам от хорды располагаются две мышечные ленты, состоящие из немногих крупных клеток. В области хвоста туника образует спинной и брюшной плавники. На переднем конце личинки находятся органы прикрепления — три чувствительных сосочка или присоски. Из-за них ротовой сифон сдвинут на спинную сторону, соответствующим образом повернут и весь комплекс внутренних зачатков. Эти зачатки у личинок разных видов достигают разного уровня развития, часто, но не всегда уже имеются жаберные щели. Перибранхиальная полость развивается из двух впячиваний эктодермы, которые объединяются на спинной стороне и образуют клоаку, открывающуюся наружу сифоном. Часто у личинок уже имеется сердце и эпикард, а стенки метацелей превратились, по-видимому, в мускулатуру хвоста.

Особенно продвинутыми в своем развитии бывают некоторые живородящие колониальные Асцидии, личинки которых нередко уже приступают к бесполому размножению (рис. 2, а), но сами они еще не питаются, их сифоны остаются закупоренными туникой. Активно плавают они очень недолго — всего один-два дня или несколько часов, после чего прикрепляются к субстрату и претерпевают метаморфоз, в ходе которого хвост втягивается, а содержащиеся в нем органы подвергаются гистолизу.

Ранние стадии эмбрионального развития у Асцидий характеризуются строгой детерминацией. Кроме того, эмбриональное развитие сильно ускорено, количество митотических циклов, предшествующих гаструляции, сокращено. У Ланцетника гаструляция начинается, когда зародыш состоит приблизительно из 1000 клеток, а у Асцидий — на стадии 128 бластомеров, т. е. на три-четыре митотических цикла раньше. В зачатках хорды и мышц деление клеток рано прекращается. Количество клеток в мышечных лентах у разных видов довольно сильно варьирует, у Dendrodoa grossularia оно сократилось до 80, а хорда у всех личинок состоит из 40 клеток.

После прикрепления личинки находящиеся на ее переднем конце сосочки распластываются по субстрату, оба ее сифона занимают апикальное положение, а весь комплекс зачатков дефинитивных органов тоже поворачивается приблизительно на 45°. Таким образом, характерная для типичных Хордовых передне-задняя ось сменяется у Асцидий новой апико-базальной осью.

Но эволюция жизненного цикла у Асцидий на этом не заканчивается. После метаморфоза у них появляется высокая регулятивная способность, что создает благоприятную почву для возникновения бесполого размножения, которое представлено у них пятью различными формами. Особенно сложную форму приобрело столониальное почкование. Столон — это цилиндрическое выпячивание кожного эпителия на брюшной стороне тела, в которое входит эпикард, а иногда также отростки от других внутренних органов. От наружного конца столона отделяются фрагменты, из которых развиваются новые индивиды. При этом часто возникают сложные жизненные циклы с чередованием нескольких поколений. Особей, осуществляющих половое размножение, называют гонозооидами, развившихся из яиц — оозооидами, а развившихся в результате бесполого размножения — бластозооидами. У большинства колониальных Асцидий все зооиды способны размножаться и половым, и бесполым путем, но существуют и более сложные циклы. Вообще же эволюция жизненных циклов у Туникат представляет интересную главу сравнительной эмбриологии.

Иногда почкование начинается еще у личинки. В этом отношении особенно интересна личинка Hypsistozoa fasmeriana. У этой Асцидии наблюдается плацентарное живорождение, яйца лишены желтка и имеют в диаметре всего 25 мкм, эмбриональное развитие продолжается больше пяти месяцев, а зрелая личика (вместе с хвостом) вырастает в длину до ~7 мм. От брюшной стороны тела этой личинки отходит пролиферирующий столон, который остается лежать в толще туники и подразделяется перетяжками на несколько фрагментов. Таким образом, уже на стадии личинки различается оозооид и несколько бластозооидов, находящихся на разных стадиях развития (рис. 2, а), а после прикрепления к субстрату сразу получается небольшая колония (рис. 2, б) [7].

Нам пришлось уделить так много внимания Асцидиям потому, что они занимают место у самого корня филогенетического древа Туникат. Хотя это группа, бесспорно, процветающая, но у них, как и у других прикрепленных животных, способность к дальнейшей прогрессивной эволюции (т. е. к ароморфозам, по терминологии А. Н. Северцова [8]) утрачена. Но благодаря высокой регулятивной способности от них (путем идиоадаптаций) произошли остальные классы Оболочников, которые вторично вернулись к свободноплавающему образу жизни.

Аппендикулярии

Аппендикулярии (класс Appendicularia) — это очень маленькие животные, которые живут недолго и почти не растут. По своему строению они очень похожи на личинок Асцидий. Тело их тоже делится на объемистый туловищный отдел (цефалэнтерон) и хвост, основание которого сдвинуто на брюшную сторону, причем продольные оси туловища и хвоста образуют приблизительно прямой угол (рис. 3, а). Строение внутренних органов, по сравнению с таковым у Асцидий, заметно упрощено. Ротовое отверстие находится у Аппендикулярий на переднем конце тела, перибранхиальная полость и клоакальный сифон отсутствуют, а задняя кишка открывается наружу на брюшной стороне. Жаберным щелям у Аппендикулярий соответствуют две боковые жаберные трубки, которыми глотка открывается наружу. Нервная система состоит из церебрального ганглия, содержащего статолит, и нервного тяжа, который тянется по спинной стороне через туловище и хвост. У основания хвоста находится еще одно скопление нервных клеток. Почти все Аппендикулярии гермафродиты, половые железы располагаются в задней части туловища. Хвост имеет такое же строение, как у Асцидий, но лишен хвостового плавника.

Самая своеобразная особенность этих животных заключается в строении туники. Последняя выделяется только в туловищном отделе, она отслаивается и образует просторный домик овальной формы. Само животное помещается у одного конца этого домика (переднего при плавании), но повернуто своим передним концом к противоположному концу домика (рис. 3, б). В передней стенке домика находятся два решетчатых отверстия, через которые вода входит в его полость, а на противоположном (заднем) его конце имеется отверстие, через которое вода выходит. Ток воды, создаваемый колебаниями хвоста и проходящий сквозь домик, приводит к реактивному движению домика вместе с содержащимся в нем животным. А с передним концом самой Аппендикулярии связана сложная сеть, состоящая из нитевидных тяжей туники. Сквозь эту сеть проходит циркулирующая в домике вода (направление ее движения показано стрелками на рис. 3, б), а содержащиеся в ней пищевые частицы отфильтровываются. Этот домик вместе с фильтрующей сетью периодически сбрасывается, после чего вся эта конструкция формируется заново.

Еще в середине ХХ в. некоторые авторы считали Аппендикулярий самыми примитивными Туникатами [9], но более вероятно, что аппендикулярии произошли путем неотении от личинок Асцидий. В последнее время стали считать Аппедикулярий примитивными и молекулярные филогенетики. Однако этой идее противоречит наличие у них признаков высокой специализации. Во-первых, разделение тела на туловище и хвост (причины которого совершенно ясны, когда речь идет о личинках Асцидий), но у Аппендикулярий оно не могло возникнуть внезапно. Во-вторых, невозможно поверить, что туника появилась у Туникат в такой сложной форме (домик и ловчая сеть), а потом превратилась в простой слой, более или менее равномерно покрывающий все тело. В-третьих, гермафродитизм редко встречается у свободно передвигающихся животных и часто возникает у прикрепленных, поэтому естественно предположить, что Аппендикулярии унаследовали его от Асцидий. И наконец, как уже отмечалось, в развитии Асцидий наблюдается тенденция к раннему началу гаструляции и раннему прекращению деления клеток в личиночных органах, которые тоже состоят из небольшого и постоянного для каждого вида количества клеток. Это еще резче выражено у Аппендикулярий: гаструляция происходит у них на стадии 32 бластомеров, хорда состоит только из 20 клеток, а мышечные ленты — из 10 крупных клеток каждая. При такой далеко зашедшей малоклеточности возврат к нормальному размножению клеток становится невозможным. Из этого следует, что Аппендикулярии могли произойти только от личинок Асцидий, достигших преждевременной зрелости, из развития которых выпали стадии прикрепления и метаморфоза.

Боченочники

Гораздо более значительные изменения жизненного цикла произошли у Боченочников (класс Doliolida); тело этих животных имеет форму бочонка, у которого на месте донышек находятся ротовой и клоакальный сифоны, и который перепоясан лентами кольцевых мышц, похожими на обручи, соединяющие доски у бочек. Протекание воды через тело этих животных обеспечивается сокращениями кольцевых мышц (рис. 4, а). Но Долиолиды характеризуются еще и очень сложным жизненным циклом, в котором фигурируют зооиды нескольких типов, различающиеся по структуре и функции и потому носящие разные специальные названия. Знакомство с ними стоит начать ab ovo (‘от яйца’), т. е. с рассмотрения оозооида, развивающегося из оплодотворенного яйца.

Ранние стадии эмбрионального развития изучены у них не так обстоятельно, как у Асцидий, но известно, что в результате гаструляции обособляются энтодерма, хорда, мезодерма и нервная трубка. К концу эмбрионального развития тело зародыша приобретает сходство с личинкой Асцидий (см. рис. 4, а). В суженном хвостовом отделе содержится хорда, состоящая, как у Асцидий, из 40 клеток, а по бокам от нее лежат мышечные ленты, образованные каждая тремя рядами крупных клеток, уже содержащих миофибриллы, а нервная трубка в хвост не заходит (см. рис. 5, б). Еще оставаясь в яйцевой оболочке, зародыш начинает плавать, потом хвост разрушается, а из переднего расширенного отдела тела развивается оозооид, который вскоре приступает к почкованию. Личинка стала Долиолидам ненужной, после того, как и взрослые особи «научились» плавать.

Оозооид Долиолид становится родоначальником небольшой колонии, поэтому его называют кормилкой (это производное от латинского слова cormus — ‘стебель’, ‘куст’). Все пространство внутри этого бочонка занято обширными глоткой (жаберной полостью) и клоакой, которые разделены косой перегородкой. В этой перегородке имеется четыре пары жаберных щелей. От глотки начинается пищевод, а задний конец кишечной трубки открывается в клоаку. Дорсальнее глотки расположен нервный ганглий, от которого во все стороны расходятся нервы (но настоящей нервной трубки нет). Один из этих нервов связан с органом равновесия (статоцистом), лежащим слева от глотки. Благодаря сокращениям кольцевых мышц оозооид всасывает воду ротовым сифоном и выталкивает ее через клоакальный сифон; это обеспечивает реактивное плавание ротовым сифоном вперед. Половых желез у оозооида нет, но на брюшной стороне находится пролиферирующий столон, от которого отделяются почки. А на спинной стороне над клоакальным сифоном кожный эпителий образует спинной отросток, тоже имеющий отношение к бесполому размножению.

В состав пролиферирующего столона Долиолид входят плотные клеточные тяжи, отходящие от эпикарда, глотки и перибранхиальных полостей; большое количество мезодермальных клеток и даже клетки полового зачатка, отделяющиеся от столона; небольшие фрагменты свободно лежат в тунике. К каждой почке присоединяется несколько очень крупных амебоидных клеток (фороцитов), которые перетаскивают почки и усаживают их на спинной отросток (см. рис. 5, в). У каждой почки образуется некое подобие ножки, прирастающей к спинному отростку, и возникает нечто похожее на эпителиальную плаценту. Установление плацентарной связи между почкой и породившим ее зооидом — явление очень редкое, но встречающееся у некоторых Асцидий.

Почки располагаются на спинном отростке тремя рядами: медианным и двумя боковыми. Из боковых почек развиваются так называемые гастрозооиды (см. рис. 4, в). Они имеют упрощенное строение: очень широкий ротовой сифон и обширную глотку, причем жаберные щели открываются прямо наружу, так как перибранхиальной полости и клоаки у них нет. Но пищеварительная система у гастрозооидов хорошо развита. Сначала они получают питательные вещества через «плаценту» от оозооида, а потом начинают питаться самостоятельно, а оозооид переходит на их иждивение. Но гастрозооиды не способны ни к половому, и ни к бесполому размножению.

Из медианных почек развиваются форозооиды (см. рис. 4, г). Они имеют бочонковидную форму и первое время остаются прикрепленными к спинному отростку. Форозооиды тоже бесплодны. Почки, отделившиеся от пролиферирующего столона оозооида позднее, прикрепляются уже не к спинному отростку, а к ножкам форозооидов, от которых получают питательные материалы. В этом случае тоже устанавливается плацентарная связь. Зрелые форозооиды отделяются от спинного отростка и начинают плавать и питаться самостоятельно. Из почек, которые они носят на своей ножке, образуются протогонозооиды, которые остаются слабо развитыми, но почкуются и дают начало новому поколению бластозооидов — гонозооидам (см. рис. 4, а). Последние хорошо развиты, имеют около 200 жаберных щелей и половые железы; от них половым путем и происходят оозооиды. Doliolum с бластозооидами на спинном отростке — это, в сущности, полиморфная колония. Сложный жизненный цикл Долиолид изображен в виде схемы на рисунке 6. Как могли возникнуть такие удивительные существа, как Долиолиды? Их происхождение от Асцидий не вызывает сомнений хотя бы уже и потому, что у них имеется эмбрионизированная хвостатая личинка. Конечно, маловероятно, что какая-то взрослая асцидия «вздумала» открепиться от субстрата и начала плавать. По всей вероятности, возникновение класса Doliolida началось с того, что личинка какой-то асцидии перестала прикрепляться, а развитие дефинитивных органов, в отличие от того, что произошло у Аппендикулярий, продолжалось. Это существо приобрело способность самостоятельно питаться и начало расти, при этом хвост оставался по-прежнему маленьким, так как клетки составляющих его органов утратили способность делиться; он уже не мог обеспечить плавание, и предполагаемый предок Долиолид стал передвигаться, с силой выталкивая воду из клоакального сифона. Усовершенствование такого способа передвижения привело к тому, что оба сифона расположились на противоположных концах тела, а превратившийся в бесполезный придаток хвост редуцировался.

Сальпы
По своей организации Сальпы (класс Salpae) очень близки к Долиолидам и оба этих класса часто объединяют под названием Thaliacea (их можно считать сестринскими группами). Главные различия между ними касаются эмбрионального развития и жизненного цикла, который у Сальп (по сравнению с циклом большинства сложных Асцидий) очень прост, в нем чередуются только два, но разных, поколения: оозооида (одиночной сальпы), от которого происходят бластозооиды (общественные сальпы; см. рис. 6, б). Последние размножаются половым путем. У них представлено плацентарное живорождение, при этом каждый бластозооид производит только одно яйцо, а эмбриональное развитие сильно изменилось, и в нем не осталось никаких следов хвоста и хорды [10]. Анатомически оозооид похож на таковой у Долиолид, но у него имеется только одна пара жаберных щелей. В конце эмбрионального развития на брюшной стороне оозооида образуется пролиферирующий столон, в состав которого входят дивертикулы глотки, перибранхиальных полостей, эпикарда, нервной трубки и мезодерма. На поверхности столона появляются перетяжки, подразделяющие его на несколько почек, но эти почки долго остаются связанными друг с другом и отделяются целыми группами, состоящими из 40–65 бластозооидов. Так получаются «общественные» сальпы.

Огнетелки

Огнетелки (класс Pyrosomida) — существа совсем другого рода (свое название они получили из-за того, что в их теле содержатся светящиеся симбиотические бактерии). Это свободноплавающие колонии, состоящие подчас из многих сотен зооидов, называемых асцидиозооидами. Эти колонии имеют форму полого и открытого на одном конце цилиндра. Стенки этого цилиндра состоят из туники, в них одним рядом располагаются асцидиозооиды (рис. 7, а). По своему строению асцидиозооиды похожи на Асцидий, но сифоны у них обращены в разные стороны: ротовые наружу, а клоакальные — в полость колонии (см. рис. 7, б). Эти колонии тоже плавают реактивным способом — вода всасывается ротовыми сифонами асцидиозооидов, выходит через клоакальные сифоны в общую полость колонии и выводится через ее отверстие наружу. Благодаря этому колония плывет замкнутым концом вперед.

Асцидиозооиды размножаются как половым, так и бесполым путем. Им свойственно яйцеживорождение — крупные богатые желтком яйца развиваются, оставаясь в теле материнского зооида, но не получают от него дополнительного питания. В результате неполного дробления образуется зародышевый диск, из которого формируется оозооид (его называют циатозооидом). Большая часть энтодермы образует зачаток глотки, из выпячивания стенки которой образуется пузырек, обычно называемый перикардом (но не исключено, что это эпикард). А из эктодермы обычным образом развиваются зачатки нервной трубки и двух перибранхиальных полостей. Затем в вентральной части диска начинается развитие пролиферирующего столона, в состав которого входят трубкообразные дивертикулы от всех этих зачатков (рис. 8, 9).

У большинства изученных Огнетелок столон подразделяется перетяжками на четыре отрезка — будущих основателей колонии. А сам циатозооид остается недоразвитым и постепенно рассасывается вместе с желтком [1, 2]. За счет почкования этих четырех первичных асцидиозооидов начинается формирование колонии, причем сами они располагаются на ее тупом конце.

Иное строение имеет поздний зародыш у Propyrosoma vitiasi, яйца которой содержат очень много желтка и имеют особенно большие размеры (2,1 × 2,5 мм), циатозооид имеет уже строение маленькой асцидии, а столон расчленяется на много фрагментов (иногда — больше 89; рис. 10). Но проследить формирование колонии у этой Пиросомы, к сожалению, не удалось [11].

При обсуждении вопроса, каким образом произошли Пиросомы, следует помнить, что в этом случае речь идет об эволюции не отдельных индивидов, а целых колоний. Представить себе превращение цепочки общественных Сальп или полиморфической колонии Долиолид в колонию Pyrosomida очень трудно. А колонии Асцидий обычно стелятся ковром по субстрату, и очень маловероятно, что какая-то из них смогла отделиться от субстрата, свернуться в трубку и начать активно плавать. Но у некоторых Асцидий из семейства Polycitoridae колонии имеют булавовидную форму и сидят на довольно тонкой ножке. Колонии Cyathocormus (см. рис. 7, в) имеют даже форму бокала с обширной внутренней полостью. Особенно важно, что в стенках такого бокала зооиды располагаются так, что их ротовые сифоны обращены наружу, а клоакальные — внутрь, как у Пиросомид. Такой стебельчатой колонии уже не трудно было бы оторваться от субстрата и приспособиться к плавающему образу жизни.

Филогения Туникат
Представляет интерес также вопрос, чем обусловлен возврат четырех классов Туникат к свободноплавающему образу жизни, в чем преимущества последнего? Это можно было бы понять, если бы они стали активными хищниками, но они остаются фильтраторами. И все они, к тому же, используют реактивный способ плавания. Этот вопрос пока остается открытым. Или это, как говорили в старину, «игра природы»?

Все вышеизложенное — результат более чем столетнего изучения Туникат с позиций эволюционной морфологии. Однако в последние десятилетия эти животные заинтересовали также и молекулярных генетиков. Они уже получили интересные результаты, которые, однако, далеко не всегда совпадают с суждениями морфологов. Из обобщающей статьи П. Лемэра [12] мы узнаем, что молекулярная программа индивидуального развития сильно варьирует в зависимости от стратегии размножения туникат, а при бесполом размножении на ранних стадиях эмбриогенеза и бластогенеза у одного вида животных эти программы совершенно различны, они совпадают только после образования основных планов строения.

Для выяснения филогенетических отношений между таксонами Туникат используются их молекулярные характеристики. В одной из первых работ на основании анализа последовательностей 18S рРНК был сделан вывод, что Appendicularia — сестринская группа Асцидий из отряда Aplousobranchia, а Thaliacea — из близкого отряда Phlebobranchia [13]. При этом отмечается родство Пиросом и Сальп. Другие авторы на основе анализа того же гена считают, что среди Туникат существует три эволюционных ствола (клады) [14]. К одному из них относятся Aplousobranchia, Phlebobranchia и Thaliacea, ко второму — Асцидии Stolidobranchia, а Appendicularia представляют третий самостоятельный клад.

Филогенетические представления некоторых «молекулярщиков» изображены на рисунке 11. Из этого древа видно, что Аппендикулярии не только самостоятельная, но и самая примитивная группа среди Туникат. Ошибочность этой точки зрения мы уже обсуждали, и возвращаться к этому вопросу не стоит.

Представление о близком родстве Долиолид, Сальп и Пиросомид в общей форме согласуется с данными морфологии; всех их объединяет столониальное почкование, играющее такую важную роль в их жизненных циклах. Но Пиросомид все же следует поставить особняком, так как они, по-видимому, произошли независимо от Thaliacea и на другом конструктивном уровне — на уровне колоний. Таким образом, приведенной кладограмме можно противопоставить схему, составленную на основе данных эволюционной морфологии (рис. 12).

Поскольку развитие всех морфологических признаков начинается с процессов, протекающих на молекулярном уровне, очень важно и интересно было бы знать, как менялась работа молекулярно-генетического аппарата Асцидий в связи с изменениями в их организации и жизненном цикле. Аналогичные вопросы касаются и других классов Туникат — например, что утратили Аппендикулярии вместе с метаморфозом? Ответы на подобные вопросы нужны не только для изучения Туникат, но и для установления взаимопонимания между морфологами и молекулярными биологами.

***

В заключение я позволю себе заметить, что ни один из мифологических метаморфозов по глубине происшедших изменений не может сравниться с преобразованием Хордовых в Сальп или Пиросомид. Кроме того, мифологические метаморфозы часто приводят к образованию совершенно нелепых и нежизнеспособных чудовищ, а эволюционные метаморфозы протекают, хотя и медленно, но под контролем естественного отбора, так что получаются гармонические и жизнеспособные существа.

Литература
1. Kowalevsky A. O. Entwicklungsgeschichte der einfachen Ascidien // Mеm. Acad. Sci. St.-Petersburg. 1866. Ser. 7. T. 10. P. 1–16.
2. Garstang W. The morphology of Tunicata and its bearing on the phylogeny of Chordata // Quart. J. Mikrosc. Sci. 1928. V. 72. H. 1. P. 51–187.
3. Иванова-Казас О. М. Очерки по филогении низших хордовых. СПб., 1995.
4. Berrill N. J. The origin of Vertebrates. Oxford, 1955.
5. Иванова-Казас О. М. Сравнительная эмбриология беспозвоночных животных. Низшие хордовые. М., 1978.
6. Иванов П. П. Общая и сравнительная эмбриология. М., 1937.
7. Brewin D. I. The growth and development of a viviparous compound ascidian, Hypsistozoa fasmeriana // Quart. J. Microsc. Sci. 1956. V. 97. P. 435–454.
8. Северцов А. Н. Морфологические закономерности эволюции. М., 1939.
9. Fenaux R. Les Appendiculares des mers d’Europe et du Bassin Mediterranean. Paris, 1967.
10. Sutton M. F. The sexual development of Salpa fusiformis (Cuvier) // J. Embr. Exp. Morph. 1960. V. 8. P. 268–290.
11. Иванова-Казас О. М. К вопросу об эмбриональном развитии огнетелок (Tunicata, Pуrosomida) // Зоол. журн. 1956. Т. 35. С. 193–202.
12. Lemaire P. Evolutionary crossroads in developmental biology: the tunicates // Development. 2011. V. 138. P. 2143–2152.
13. Stach T., Turbeville J. M. Phylogeny of Tunicata inferred from molecular and morphological characters // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2002. V. 25. № 3. P. 408–428.
14. Tsagkogeorgia G., Turon X., Hopcroft R. R. et al. An updated 18S rRNA phylogeny of tunicates based on mixture and secondary structure models // Evolutionary Biology. 2009. V. 9. P. 187–203.
15. Korner W. F. Untersuchungen uber die Gehausebildung bei Appendicularien (Oikopleura dioica) // Z. Morph. Oecol. Tiere. 1952. Bd. 41. H. S. 1–53.
16. Korschelt E., Heider K. Lehrbuch der vergleichenden Entwicklungsgeschichte der wirbellosen Tiere. Jena, 1910. Bd. 2. Abschn. 4. S. 471–896.
17. Neumann G. Cyclomyaria // Handbuch der Zoologie. 1935. Bd. 5. H. 2. S. 324–400.
18. Oka A. On Cyathocormus mirabilis nov. gen., nov. spec., the type of a type of new family of compound ascidian from Japan // J. Coll. Sci. Tokyo. 1913. V. 32. Art. 12. P. 1–30.
19. Godeaux J. Contribution а la connaissance des thaliacés (Pyrosome et Doliolum) // Annals Soc. R. Zool. Belg. 1957. V. 8. P. 1–285.
20. Kowalevsky A. O. Üeber die Entwicklungsgeschichte der Pyrosomen // Arch. micr. Anat. 1875. Bd. 11. S. 597–635.

* По просьбе автора русские названия групп животных приводятся с прописной буквы, а не со строчной, как это принято в настоящее время. — Примеч. ред.

** До сих пор проблемы происхождения и ранней эволюции животных (в том числе хордовых) вызывают жаркие дискуссии у специалистов — классических зоологов и молекулярных генетиков. Подробнее см.: Малахов В. В. Революция в зоологии: новая система билатерий // Природа. 2009. № 3. С. 40–54 (PDF, 5 Мб). — Примеч. ред.

Здесь и далее фото А. А. Семенова

Изображение

Рис. 1. Схемы строения Ланцетника (а) и Асцидии — на стадии личинки (б) и в конце метаморфоза (в). 1 — анус, 2 — глотка, 3 — жаберная щель, 4 — кишка, 5 — клоакальный сифон, 6 — нервный ганглий, 7 — нервная трубка, 8 — остатки хорды, 9 — прикрепительные сосочки, 10 — ротовой сифон, 11 — сердце, 12 — туника, 13 — хорда, 14 — эндостиль, 15 — эпикард. Мускулатура не изображена

Изображение

Колониальная асцидия Nephtheis fascicularis. Большой барьерный риф

Изображение

Рис. 2. Асцидия Hypsistozoa fasmeriana: а — личинка; б — молодая колония [7]. 1 — бластозооиды, 2 — оозооид, 3 — общее клоакальное отверстие, 4 — кишечник оозооида, 5 — прикрепительные сосочки, 6 — ротовой сифон, 7 — стебелек, 8 — фрагменты, отделяющиеся от столона, 9 — хвост, 10 — чувствительный пузырек, 11 — эндостиль, 12 — энтодермальные трубки (часть плаценты)

Изображение

Колониальная асцидия Didemnum molle. Большой барьерный риф

Изображение

Рис. 3. Строение Аппендикулярии Oikopleura dioica (а) и ее домика (б) [15]. 1 — анус, 2 — буккальная железа, 3 — гонады, 4 — глотка, 5 — желудок, 6 — жаберная трубка, 7 — каудальный ганглий, 8 — ловчая сеть, 9 — нервный тяж, 10 — отверстие, через которое животное покидает домик, 11 — ротовое отверстие, 12 — хорда, 13 — хвост, 14 — церебральный ганглий, 15 — эндостиль. Черными стрелками показано направление тока воды

Изображение

Рис. 4. Типы зооидов в жизненном цикле Doliolum: гонозооид (а), оозооид (б), гастрозооид (в), форозооид (г) [16, 17]. 1 — анальное отверстие, 2 — глотка, 3 — желудок, 4 — кишечник, 5 — клоака, 6 — клоакальный сифон, 7 — мышечные ленты, 8 — нервный ганглий, 9 — почки, 10 — ротовой сифон, 11 — сердце, 12 — семенник, 13 — спинной отросток, 14 — столон, 15 — статоцист, 16 — эндостиль, 17 — яичник

Изображение

Рис. 5. Некоторые стадии развития Doliolum: поздний зародыш (а), поперечный разрез хвоста (б), блуждающая почка (в), задний конец оозооида с бластозооидами на спинном отростке (г) [14, 16, 17]. 1 — глоточный тяж, 2 — клоакальный тяж, 3 — клоакальный сифон, 4 — мезодермальный тяж, 5 — мышечные клетки, 6 — нервный ганглий, 7 — ротовой сифон, 8 — спинной отросток, 9 — фороциты, 10 — хорда, 11 — эктодерма, 12 — яйцевая оболочка

Изображение

Рис. 6. Жизненные циклы Долиолид (а) и Сальп (б). Название поколения, размножающегося половым путем, помещено в окружности, названия поколений, размножающихся бесполым путем — в треугольниках, а бесплодных поколений — в квадратах. Показан также путь от столона к спинному отростку, по которому перемещаются блуждающие почки

Изображение

Рис. 7. Колонии Туникат: а — общий вид колонии Pyrosoma; б — часть стенки этой колонии при большем увеличении; в — колония Асцидии Cyathocormus [18]. 1 — кишечник, 2 — клоакальный сифон, 3 — нервный ганглий, 4 — органы свечения, 5 — отверстие полости колонии, 6 — ротовой сифон, 7 — столон, 8 — туника, 9 — эндостиль

Изображение

Рис. 8. Последовательные стадии эмбрионального развития (а–г) Pyrosoma [19, 20]. 1 — желток, 2 — жаберные щели, 3 — клоакальный сифон, 4 — скопления мезенхимных клеток, 5 — нервная трубка, 6 — пролиферирующий столон, 7 — перибранхиальные трубки, 8 — ротовой сифон, 9 — эпикард, 10 — эндостиль

Изображение

Рис. 9. Поперечный разрез через зародыш Pyrosoma [15]. 1 — вителлофаг, 2 — глоточная трубка, 3 — желток, 4 — мезодермальные клетки, 5 — нервный тяж, 6 — перибранхиальная трубка, 7 — половой зачаток, 8 — эпикард

Изображение

Рис. 10. Поздний зародыш Propyrosoma: а — внешний вид; б — циатозооид (вид сбоку) [11]. 1 — желток, 2 — жаберные щели, 3 — клоакальный сифон, 4 — нервный ганглий, 5 — пролиферирующий столон, 6 — ротовой сифон

Изображение

Скопление особей одиночной асцидии Halocynthia aurantium. Японское море

Изображение

Рис. 11. Кладограмма, изображающая филогенетические отношения между крупными таксонами Deuterostomia [12]

Изображение

Рис. 12. Филогенетические отношения между низшими Хордовыми по данным эволюционной морфологии

Изображение

http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya ... zy_tunikat


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 18 дек 2018 12:40 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Полный скелет сумчатого льва: «тасманийский дьявол на стероидах».

Совсем недавно (по геологическим меркам) в Австралии обитали крупные сумчатые: гигантский вомбат, исполинские кенгуру и — грозный хищник на вершине пищевой цепи — сумчатый лев (он же тилаколев, Thylacoleo carnifex). Вид описан ещё в 1877 году натуралистом Ричардом Оуэном, но находка полного скелета животного меняет представление о его внешнем виде и физических возможностях.

Статья с описанием находок, позволяющих реконструировать полностью скелет вымершего около 35 тысяч лет назад зверя, опубликована в журнале PLOS One.

Ведущий автор работы, профессор Род Уэллс (Roderick T. Wells) из Университета Флиндерса (Flinders University), считает, что строение тела сумчатого льва позволяет утверждать, что это был хищник, нападавший из засады. В пещерах Южной Австралии нашлись ранее не описанные кости хвоста животного и его ключица.

Находки позволяют понять, на что был способен сумчатый лев. Например — стоять, опираясь на хвост. Судя по мощной ключице, у него был хорошо развит плечевой пояс. Скорее всего, он мог охотиться, нападая на жертву с деревьев. Это был, как выражаются исследователи, «тасманийский дьявол на стероидах» — животное размером с современного африканского льва, жившее в лесу, способное убить жертву (в основном это были кенгуру) ударом мощной костистой лапы.

Профессор Уэллс давно занимается изучением останков сумчатого льва. Ещё в 1969 году он нашёл первый неповреждённый череп этого животного. Тщательные многолетние поиски привели к успеху — скелет собран целиком.

А. Реконструкция скелета Thylacoleo carnifex. B. Очертания тела.

Изображение

https://22century.ru/biology-and-biotec ... n=ordinary


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 19 дек 2018 00:10 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Понимают ли кошки человеческую речь: простые способы общения с питомцем.

Множество владельцев пушистых домашних любимцев сходятся во мнении, что кошки отлично понимают человеческую речь. Ученые же на этот счет имеют разногласия. Некоторые склонны утверждать, что кошки являются уникальными животными, способными не только понимать язык человека, но и обладают некими телепатическими и экстрасенсорными способностями. Это и помогает им понимать язык своего владельца.

Как кошки понимают человеческую речь

В ходе исследований было доказано, что кошки отлично способны понимать человеческую речь, связывая слова с определенными предметами. Все зависит от индивидуальных особенностей и личных качеств каждого отдельно взятого животного. Важно подобрать ключ к своему питомцу, ведь только в этом случае можно добиться обоюдного понимания со своим усатым питомцем.

Кошачий слух

Слух у представителей кошачьего семейства развит необычайно хорошо. В отличие от человека, кошки способны воспринимать диапазон частот намного лучше и запомнить порядка 95-100 слов, произносимых хозяином. Питомцы не могут полностью понимать человека, но прекрасно знают свою кличку, при этом в различных вариациях, понимают, когда их зовут принимать пищу.

Некоторые кошки отлично знают до 20 различных предметов по названиям и приносят, когда их об этом просят. Другой вопрос – желание кошки выполнять команды. Характер, индивидуальные особенности и темперамент кошки значит многое, поэтом большинство питомцев просто не хотят угождать своему владельцу.

Интонация слов хозяина

Лучше всего кошки и коты воспринимают интонацию, с которой было произнесено слово или же предложение. А также немаловажную роль играет ритмика человеческой речи. Они отлично понимают, если хозяин сердиться или же расстроен поведением своего любимца, стараясь загладить свою вину – поластиться или же «поцеловать».

Запахи

Важная роль в понятии человека отведена у котов в запахах. Запахи являются дополнительным источником, несущим информацию для усатого хитреца, а высоко развитое обоняние позволят хорошо ориентироваться в пространстве и окружающем мире. В мире животных запахи играют роль своеобразного общения. Ведь когда на кухне готовиться обед, звать кошку не нужно, она сама приходит без приглашения.

Существует мнение, что кошки не воспринимают человеческую речь вообще. Так заявляют упертые скептики, считающие, что разница в строении речевого аппарата играет большую роль. Считается, если кошки не могут воспроизвести хотя бы отдельные, похожие на человеческие, звуки, значит не может их воспринимать. Такое утверждение не имеет под собой других оснований и отторгается априори всеми, у кого в доме живет кот или кошка.

Кошачья телепатия

Есть мнение, что кошки древние животные, обладающие уникальной способностью – телепатией. Приверженцы теории утверждают, что у семейства кошачьих отлично развиты сенситивные способности, позволяющие понимать не человеческий язык, а читать и предугадывать мысли человека. Специалисты в этой области, советуют больше проводить времени со своим питомцем, мысленно общаясь с ним, ласково поглаживая во время совместного пребывания. При этом рекомендуется смотреть питомцу непосредственно прямо в глаза.

В процессе эволюции и одомашнивания диких кошек, у них остались свои характерные особенности. Так, потомки диких львов и тигров не всегда способны подчиняться командам и распознавать слова, проявляя некую жестокость в отношении своего владельца.

Общение кошек: через жесты и звуки

Считается, что домашние кошки не привязаны к своему хозяину, в отличие от других популярных домашних животных – собак. На самом деле кошки делают вид, что им все равно. Не потому, что они надменны и самостоятельны, а потому что это их особенность, выработанная столетиями эволюции.

Ученые из Японии проводили исследования на тему того, как реагирует кошка на голос своего владельца. В ходе исследований выяснилось, что кошки отлично различают интонацию, тембр голоса и другие особенности речи своего хозяина. За время развития кошки прекрасно научились скрывать свои эмоции, для того чтобы выжить в дикой природе. Кошки по своей природе хищники, поэтому скрывают свои слабости перед другими живыми существами.

Для общения со своим хозяином, кошка использует массу других способов – движения тела, мурчание или же шипение, повороты головы и ушей. Немаловажную роль в этом играет движения хвоста. Так, если питомец зажимает хвост между лапами – означает, что он напуган. Хвост, поднятый высоко вверх свидетельствует о крайней степени взволнованности, а опущенный вниз хвост свидетельствует об ощущении тревожности.

Не имея возможности выразить свои мысли и желания при помощи слов, кошки используют жесты, задействовав лапы. Желая привлечь внимание владельца, кошка трогает его лапой, иногда выпуская когти, если хозяин не реагирует. При помощи лап, кошки могут выказывать доверие или же преданность, мягко перебирая лапками, находясь на коленях у владельца. Если же кошка выпускает лапы и начинает царапаться – знак тревоги и признак агрессии.

Интересный факт по поводу проявления любви к кошкам выяснили ученые из американского университета. В результате проведенных экспериментов стало ясно, что если владелец слишком бурно и настойчиво выражает свою любовь, кошки испытывают стресс. Кошки, позволяющие себя гладить в тот момент, когда это им не нравиться, страдают от переизбытка гормона кортизола, вырабатывающегося при стрессовых ситуациях.

В заключение к вышесказанному можно с утверждением сказать, что кошки отлично понимают речь человека. Просто в результате различия человека и животных, они общаются с человеком по своему, подключая другие, доступные им методы.

https://popularnoe.net/ponimayut-li-kos ... 7xCpYW7zO4


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 19 дек 2018 00:35 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Между человеком и волком.

Ясон Бадридзе — культовая фигура среди ученых-этологов. Несколько лет он прожил в стае волков и передал обоим видам важные знания друг о друге. Людям он рассказал о культуре зверей. Волков научил избегать человека и домашний скот. Его рассказы похожи на сказку, потому что Ясон спускается в те пласты сознания, в которых были созданы древние мифы и в которых люди и звери еще умели слышать друг друга

Ясон — умный, простой и обаятельный человек.Выглядит он гораздо моложе своих шестидесяти, видно, что полжизни провел в лесу. Общение с ним вызывает странное чувство: вроде просто сидим и говорим, а ощущение, будто выехал на природу. Она словно глядит сквозь него.

Уже полтора года знаменитый ученый сидит в маленькой квартирке в Тбилиси. По утрам джипует по окрестным горам, наблюдая за собачьими стаями. Больше заняться ему нечем, поскольку научная база в России, а визу не дают. От безделья Ясон взялся писать воспоминания.

— Когда мне было лет пять, в Боржомское ущелье отец меня взял осенью. Мы пришли в лес и услышали вой волка. И это было страшное впечатление, что-то потрясающее! Все в душе перевернуло. И до сих пор я как вой слышу, какое-то волнение наступает, куда-то хочется бежать, трудно объяснить… С этого, судя по всему, все и началось.

РЕКЛАМА
Вы два года прожили в волчьей стае?

Да, я изначально был экспериментатором, изучал физиологию поведения. Но вскоре осознал, что мы изучаем механизмы того, смысла чего не знаем. Жизнь зверя в природе была почти неизвестна, публикаций о волке тогда почти не было. Я попробовал заняться групповым поведением собак, но скоро понял, что они потеряли многие поведенческие черты. И тогда я решил пожить с волками. Поехал туда же, в Боржомское ущелье, нашел одну семью. Меня интересовало, как формируется поведение, как они обучают волчат охоте…

Погодите. Как вы с ними познакомились, вошли в доверие?

Во-первых, мне надо было определить их основные тропы. Тропить (идти по следу: охотничий жаргон. — «РР») я умел, охотой в молодости увлекался, это потом я завязал дуло узелком. Значит, выяснил тропы, взял старые детские пеленки, поносил на себе, чтобы моим запахом пропитались. И начал на тропах стелить эти кусочки. Материя белая, контрастирует, а у волка неофобия очень сильно развита…

Что?

Неофобия: они боятся всего нового. А с другой стороны, им очень хочется его исследовать — на таком конфликте все время и живут. Волки сперва обходили эти куски издалека. Интересно было наблюдать, как расстояние постепенно сокращается, и в конце концов они начали рвать эти куски. Я тогда стал выкладывать туда кусочки мяса. Когда они начали его подъедать, это значило, что они к моему запаху привыкли. На все это ушло около четырех месяцев.

Все время в лесу? Как?

Да нормально: бурка, рюкзак, котелки. Палатку я не брал. Если нужно было костер разжечь, уходил за речку. В горах ток воздуха по ручью идет, так что дым их не беспокоил. К этому моменту я знал уже все их тропы, знал, где дневное лежбище, но к ним не выходил, чтобы не напугать. А потом решил встретиться. Как-то утром увидел по следу, что они прошли — матерые, самец и самка, они логово для волчат подыскивали. И остался их ждать метрах в пятидесяти от тропы. Где-то в полдень они возвратились. И, когда заметили, самка остановилась, а матерый пошел прямо на меня. Метров до пяти подошел и смотрит. Это состояние было, я вам скажу! Когда на таком расстоянии зверь смотрит тебе в глаза. Я без оружия, и он это знает: они запах оружия хорошо знают.

«Вроде бы агрессивный индивидуум должен стать доминантом. Но если агрессивность переходит какую-то грань, стая объединяется и изгоняет его. И этот зверь никогда не сможет найти полового партнера. Таким образом, если это — ген агрессивности, он иссекается»
Почему без оружия?

От оружия человек наглым делается. Он идет на риск, на осложнение ситуации, зная, что у него за спиной ружье. В общем, он стоял, смот­рел, смотрел, потом рявкнул, развернулся — и на тропу. И спокойно ушли. А я языком ворочать не могу, как будто язык отсидел. Пронесло, реально пронесло. Но уже стало ясно, что с ними этот номер пройдет. Он испробовал меня — как я отреагирую. Увидел, что нападать я не буду и убегать тоже не собираюсь.

И вот после этого я стал с ними ходить. Куда они, туда и я бегал за ними. Я был в хорошей форме благодаря моему отцу: он был основателем местной школы каскадеров, и я с детства акробатикой занимался, умел владеть телом — как прыгать, куда падать. Но все равно, конечно, было трудно угнаться. Где останавливаемся, там и я остаюсь спать. Как-то спал в бурке завернутый — слышу, вода журчит, на бурку наливается что-то. Выглядываю: матерый с поднятой ногой стоит, пометил меня, значит…

А что это была за стая?

Замечательная семья, лучшая из всех. Старшим там был волк-старик, потом пара матерых — отец и мать, трое переярков (выросшие щенки прошлых лет. — «РР»), потом появились волчата. Старик уже не охотился, на лежбище маленький пригорок был, и он все время на нем лежал, потому что обзор хороший. Волчица приносила ему еду — отрыгивала после охоты. У волков есть интересная способность: они умеют регулировать секрецию желудка. Если мясо нужно про запас или чтобы отрыгнуть взрослому, оно не переваривается абсолютно. Просто оболочка слизи — и все. Слизь эта бактерицидная, мясо можно закопать, оно в земле не испор­тится. А щенкам они приносят полупереваренное. И вот старика кормили матерая волчица и один из переярков.

Этот переярок, Гурам, он и меня подкармливал, когда я там болел. Ногу я себе сильно повредил, лежал, не мог их сопровождать на охоту. Они возвращались, Гурам подойдет, в глаза посмотрит и — оп! — в полуметре от меня мясо отрыгнет. Гурам — так звали моего ближайшего друга, мы вместе альпинизмом занимались, он погиб, и в честь него я этого переярка и назвал. Реально был похож, такой высокий, светлый, намного светлее остальных. И характер очень хороший. Между молодыми довольно часто бывают драки. И в них этот Гурам всегда побеждал, но сам их никогда не провоцировал.

«Есть коммуникация звуковая, запаховая, визуальная. Но есть еще какая-то невербальная связь, телепатическая. Это хорошо видно перед охотой — они вроде как совещаются, в глаза друг другу смотрят — и зверь разворачивается, идет и делает то, что нужно. И когда у нас все барьеры пропали, у меня это тоже появилось»
И все они вас приняли одинаково?

Взрослые приняли после той встречи, переярки понаблюдали за родителями, поняли, что я не опасен. А потом щенки родились, они вообще не знали, что меня там быть не должно. Дело еще в том, что волки эти меня намного раньше изучили, чем я их. Когда я их еще только тропил, они меня уже физиономически знали. И поняли, что мое присутствие обеспечивает им спокойную жизнь. Там браконьерство жуткое было, постоянно капканы ставили, гонялись за ними: за волка пятьдесят рублей давали. А я с егерями договорился под угрозой мордобоя: пока я здесь, волков не трогать.

И как они живут, чем занимаются?

Порядочное количество времени они отдыхают. Волки должны минимизировать затраты энергии. На дневках, где вся семья собирается, они в основном лежат, переглядываются, матерые кобель и сука могут облизывать друг друга. Никакой игры у взрослых. А молодые очень много играют. Игра, отдых и охота — больше они ничем не занимаются. Если хорошую добычу завалили — нажрутся, накормят щенков или суку, которая после родов не охотится, остатки закопают, кладовые сделают и могут сутками валяться.

А какие у них были отношения?

Очень хорошие. Переярки потрясающе заботятся о щенках. К старику тоже все подходили, вылизывали, блошили. Единственно, они постоянно определяют свой статус. Молодые часто дерутся, сначала до крови доходит, а потом, года в полтора, они обучаются ритуализировать агрессию. У взрослых состояние агрессии тоже есть, но оно ритуализируется. Я могу клыки показать, схватить, но царапины не останется. Это очень важно.

Как они охотятся?

Ну, например, старик вскакивает, садится и начинает подзывать других. Они трутся носами. Матерый разворачивается, уходит метров на пятьдесят, прислушивается, возвращается, опять какие-то контакты: трутся носами, в глаза друг другу смотрят, вроде как совещаются. И все расходятся. Функции на охоте строго распределяются: один лучше загоняет, второй в засаде нападает. Там был огромный луг. Волчица с дочкой уходят в лес, на опушку, матерый гонит оленя, кто-то ему тропу перекрывает, загоняют его ближе к опушке, а там волчица вылетает.

А как они договариваются, кто где будет?

Вот именно. Есть коммуникация звуковая, запаховая, визуальная. Но есть еще какая-то невербальная связь, телепатическая. Это очень хорошо видно перед охотой: они вроде как совещаются, в глаза друг другу смотрят, фиксированный такой взгляд — и зверь разворачивается, идет и делает то, что оказывается адекватно делать в тот момент. И когда у нас все барьеры пропали, у меня это тоже появилось. Вот я выхожу с ними на охоту, матерый разворачивается, в глаза смотрит — и я бегу куда надо. А потом оказывается, что я правильно пошел и закрыл тропинку оленю.

«Меня всегда интересовало: способны звери к мышлению или нет. Я ставил эксперименты — там все выглядит по-разному, но животное способно поймать логику самой задачи. На охоте без способности думать зверь ничего сделать не сможет»
А ваше сознание не мешало вам?

Сначала мешало, пока я думал, что делать. А потом нет, абсолютно. Уже через несколько месяцев. А месяцев через восемь я мог точно описать, что делает волк у меня за спиной. Потому что все-таки все время было напряжение: это — дикие звери, надо контролировать. И, видимо, это напряжение пробудило третий глаз, или как это называется.

Потом-то я поставил эксперимент. Вот я обучаю волка в закрытом помещении: свет — сигнал направо, звук — налево. Там еда в кормушке. Для обучения требуется, к примеру, десять экспериментов. Затем этот зверь остается в комнате, ввожу нового волка. Он первого не видит и не слышит, это я точно знаю: у меня был микрофон, который чувствовал от 5 Гц до 35 кГц. Никаких звуков. Второй волк обучается за пять экспериментов. Нет первого, обученного — нужно десять-одиннадцать. За счет чего? Это ведь связано с пищей: зверь волнуется, когда слышит условные сигналы, и, судя по всему, мысленно повторяет все, что реально должен был сделать. И это каким-то образом передается…

И часто им удается этого оленя поймать?

Хорошо, если каждая четвертая охота удачная.

Нечасто. А надолго его хватает?

На несколько дней. Я говорил, они делают кладовые. Но оказалось, что волки про них тут же забывают. Но зачем тогда делать, да? Я эксперименты ставил. Оказалось, что функция этих кладовых — не себя прокормить, а создать максимально стабильную кормовую базу для щенков. Потому что вероятность случайного нахождения своих или чужих кладовых настолько велика, что запоминать не нужно. И это правильно, что они не помнят, а то бы сами съели, а надо оставить щенкам. Если волчата недоедают, они вырастают психически больными, возбудимыми, и у них агрессия не ритуализируется, а всегда остается реальной. Когда волчица на сносях, семья начинает интенсивно закапывать добычу. Закопают и забудут. Это невероятно адаптивная неспособность запомнить. Абсурдно звучит «адаптивная неспособность», но это именно так.

Вы хотели понять, как они обучают волчат охоте?

Да, все крупные хищники учат детей охотиться. От рождения они этого не умеют. Волчонок может в игре убить крысу и тут же потеряет к ней всякий интерес, даже может рядом с этой крысой умереть с голоду. Если необученный волк попадет в стадо овец, он просто будет в панике. Он понятия не имеет, что это — пища. Какие-то врожденные инстинк­тивные элементы у них есть: положительная реакция на запах крови, преследование движущихся объектов, но до умения охотиться это далеко. Охота — это культура, традиция. Причем у каждой семьи она своя. В одной и той же местности могут жить семьи, которые умеют охотиться только на лося или только на оленя.

Там, где мы с ними жили, в николаевские времена было императорское охотничье хозяйство. И в то время у волков был описан один необычный прием охоты. Вообще в норме они стараются оленя пустить под уклон, а он пытается уйти наверх. У оленей это инстинктивная реакция: наверху им легче спастись, а пойти под уклон — стопроцентная смерть. А тут волки специально его загоняли на подъем. Почему? А потому, что этот подъем кончался пропастью. Олень туда срывался, а они спокойно обходили эту гору и там его добывали. Тот же самый прием на этом же конкретном месте был и при мне. Передается из поколения в поколение.

«У них фантастически развита взаимопомощь. Они ведь и мне жизнь спасли. Тогда я в первый раз задумался по поводу альтруизма: что это такое? Реализация биологической потребности. Значит, все, чем принято у нас гордиться, не мы придумали, это все оттуда»
Так, может, им тогда и не надо договариваться?

Абсолютно стандартных ситуаций ведь не бывает. Меня всегда это интересовало: способны звери к мышлению или нет. Я ставил эксперименты на применение старого опыта в новых условиях. В разных экспериментах все выглядит по-разному, но животное способно поймать логику самой задачи. На охоте без способности думать зверь ничего сделать не сможет. Только экстраполировать направление движения жертвы надо десятки раз за охоту. Это довольно простой уровень, но этому надо учиться, волк из зоопарка не сможет. А они способны и на более высокий уровень: прогнозировать результат своих действий, действовать целенаправленно. У меня были эксперименты, которые это доказывают. Потом я еще выяснил, что волки умеют считать — до семи и кратно семи. Ну, то есть найти третью миску в пятом ряду он может легко. Но если число больше семи, сбивается… Короче, они все время думают. И если что-то на охоте получилось, достаточно одного раза, чтобы они стали применять этот прием. Как-то косуля залезла в кустарник и уже двинуться там не смогла. В следующую охоту они целенаправленно пытаются в кустарник ее загнать.

А как они учат волчат?

Сначала приносят куски мяса, потом куски мяса со шкурой — приучают щенков к запаху добычи. В четыре месяца взрослые начинают подзывать волчат к добыче. Добудут оленя и воем подзывают, показывают, как он выглядит. Потом учат брать след и тропить. Но если молодые догонят оленя, они убегают: до девяти месяцев они перед ним испытывают непреодолимый страх. Потом начинают ходить на охоту со взрослыми. Сначала просто рядом бегают, дальше начинают загонять, потом прикусывать — к полутора годам осваивают основные приемы. Они у каждого свои и зависят от силы, характера. И роли складываются: один гонит, другой направляет, третий в засаде…

А эта семья как-нибудь менялась, пока вы там жили?

Переярка одного выгнали. Очень тяжелый у него характер был, все время конфликты какие-то возникали, и выгнали его. Вроде бы агрессивный индивидуум должен стать доминантом. Но если эта агрессивность переходит какую-то грань, то вся социальная система объединяется и изгоняет его. Это такой механизм, купирующий чрезмерную агрессию. И этот зверь никогда не сможет найти полового партнера. Таким образом, если это — ген агрессивности, он иссекается.

И куда он пошел?

Ну, вышел за пределы территории. У волков территории не соприкасаются, система не замкнутая. Граница от границы в двух-трех километрах, есть нейтральные зоны, чтобы особи могли выходить. Семья же не может расти бесконечно. Хотя размножается только одна пара, доминирующая, матерые волк с волчицей. У переярков даже течка не наступает, как правило. Но все равно пометы большие, и примерно раз в четыре года семья достигает критической численности, тесно становится. У всех млекопитающих есть потребность в реализации определенного количества социальных контактов. И как только это количество выходит за пределы нормы, в группе начинается шумок, конфликты возникают, образуются группировки, и в конце концов одна должна уйти.

Куда?

Как повезет. Если зайдешь на чужую территорию, убьют. Но бывает, что можно присоединиться к другим, если у них группа малочисленна и им не хватает социальных контактов. Или к человеку выйдут, начнут овец резать.

Переярка выгнали — это одна перемена, и еще старик умер. Это как раз было время, когда волчата из логова выходят. А логово всегда устраивается где-то в другом месте, укромном, не у лежбища. Мы там были, волчица и переярки выманивали волчат. И вдруг мы услышали страшный вой, просто жуткий. Сразу стало ясно, что там что-то происходит ужасное. Мы побежали туда — старик сидел на пригорке и выл душераздирающе, какой-то крик отчаяния. И потом ушел — и все.

Матерый только через месяц занял его место. В течение месяца ни в какую туда не поднимался. Как будто какие-то поминки, объяснить я не могу. Я боюсь антропоморфизировать. Но я могу представить: во-первых, запах смерти — это очень сильная вещь для животных. Заранее они смерти не боятся, не знают, что такое смерть. Но запаха смерти, пока волк умирает, пока еще не наступило окоченение, панически боятся.

А говорят, что волки съедают больных, старых?

Да это все сказки. От драк молодые часто погибают: поранят — кровотечение или инфекция. Но целенаправленно никогда не убивают. И про каннибализм — это блеф. Конечно, можно довести. При блокаде и поволжской голодовке тоже и дети родителей ели, и родители детей ели. На самом деле у них фантастически развита взаимопомощь. Они ведь и мне жизнь спасли. Мы с охоты возвращались, а охота страшно неудачная была. Целый день, и уже к вечеру, еле-еле ноги волочим. И там валун огромный лежал. Я подхожу, хочу присесть, и оттуда на дыбы встает медведь. А расстояние — как мы с вами. Я сейчас не помню, кто из нас что сказал, но волки услышали и бросились. Хотя один удар этого медведя мог волка распороть. Волчица его за пятку взяла, и тут уже душа поэта не вынесла, он пошел вниз, под склон.

Тогда я в первый раз задумался по поводу альтруизма: что это такое? Значит, все, чем принято у нас гордиться, не мы придумали, это все оттуда. Реализация биологической потребности. Что будет — зверь об этом не думает. Хотя, например, волчат они от человека не защищают, понимают, что лучше остаться производителю, чем всем погибнуть. И это — приобретенное, культура, потому что от любого другого зверя волчат защищают.

На луну ваши волки выли?

Они воют не на луну, просто полнолуние вызывает прилив эмоций.

А зачем они вообще воют?

Общаются с другими группами, это социальный контакт, «прикосновение». Кроме того, это информация о расстоянии до других зверей, о статусе, об эмоциональном состоянии. У каждого есть своя партия, и, судя по всему, они строго функциональны.

Откуда они знают, как выть?

Вообще у них есть две категории звуков. Врожденные, на которые реакция у других тоже врожденная. Например, звук опасности — это такой фыркающий лай. Щенки его слышат и разбегаются, хотя их никто не учил. И есть приобретенные звуки, которым научили. Притом есть диалекты: допустим, кахетинский волк вряд ли поймет волка из Западной Грузии. Я был в Канаде по приглашению Джона Тебержа, пришли в национальный парк. Я начал вабить (призывно выть. — «РР»), развернулся по-грузински, завитушки пустил — и вообще наплевали на меня волки. Я был страшно оскорблен. А Теберж просто кларнетом так — у-у-у-у, — и все, они с ума сошли, заголосили.

И что значат все эти завитушки? Что они друг другу говорят?

Если бы я знал, я бы составил словарь. Эти вопросы меня тоже страшно интересуют. Жаль вот, визу не дают, нет возможности заниматься. Разная информация передается. Я, например, нашел, что родители, когда волчат подзывают к добыче на большом расстоянии, воем объясняют, как идти. Есть вой для собирания стаи, когда группа разбредается и волк скучает. Этот звук легко отличить: он такую тоску наводит, душу выворачивает. Честно говоря, много всяких взглядов на эту тему, но пока понятного мало. Есть такой Сан Саныч Никольский в Москве, он лучше все это знает, его спросите.

И два года вы с ними сидели безвылазно?

Нет, когда месяца три просидишь в лесу, душа человеческого общения требует. Иногда я возвращался в Тбилиси на несколько дней, дольше нельзя было, чтобы не отвыкли.

Вы сказали, у вас уже дети были?

Да, были маленькие дети. Дети в квартире с волками выросли, это был целый тарарам. Вообще я был такой белой вороной, потому что все нормальные зоологи занимались животными, которых можно есть. «Как заниматься зверем, которого есть нельзя? Занялся бы оленем!» Они были уверены, что я на своих волках деньги все-таки зарабатываю: убиваю их, сдаю шкуры. Не могли эти люди так не думать: зарплата была сто сорок рублей, а за волка премию давали пятьдесят. Обязательно кто-нибудь насылал фининспекторов: куда волчат дел? Они же часто гибнут. Я говорю: похоронил. Ну как они могли поверить, что я похоронил такие деньги? Приходилось идти туда, выкапывать этих несчастных, уже разложившихся, хоть шерсть найти. А я по-разному деньги зарабатывал: чеканкой занимался, ювелирные украшения делал, по мельхиору, серебру, продавал исподтишка, автомехаником работал. Зарплаты не хватало, конечно, чтоб экспериментально работать с ручными животными, мясом же надо кормить. Но что я мог сделать? Непреодолимое желание было этим заниматься.

А с волчьей семьей чем дело кончилось?

Там же нельзя было навечно поселиться, я-то с удовольствием, но нельзя было. А через год я вернулся — и оказалось, что перед этим там истребили пятьдесят четыре волка, включая моих. Это было очень тяжело… И после этого заповедник наполнился одичавшими собаками, потому что некому было держать границы. Потом я приручал к себе других, еще пять семей у меня было, но та оказалась для меня самой важной.

И потом вы стали выращивать своих волков?

Да, по ходу дела мне пришла в голову идея реинтродукции. Первоначально для спасения моих зверей, с которыми я экспериментировал. Потому что отработал — надо в зоопарк отдать. Но столько зверей раздать невозможно — значит, надо выпускать куда-то. Но зверь, выросший в неволе, в лесу не выживет, это я уже понимал. И тут я задумался над общей проблемой. В мире уже много видов, которых в природе не осталось, только в неволе. Леопард на Кавказе полностью исчез, полосатых гиен почти не осталось. Значит, надо получать потомство в неволе и выпускать. Но вы же были в зоопарке — сразу бросается в глаза ущербность психики: нервные тики, стереотипные движения. И я решил попробовать самостоятельно вырастить зверей с нормальным охотничьим поведением, способных жить в лесу. Дал объявление в газету, стал покупать волчат у охотников, выкармливать. К сожалению, первые два выводка я запорол. Оказалось, чтобы они нормально выросли, надо знать, как их выкармливать. Например, во время сосания щенок должен массировать лапами молочную железу матери — одной, другой. А если им не во что упираться, возникает тоническое напряжение мышц и в мозгу формируются очаги высокой активности, которые на всю жизнь остаются. Звери вырастают психически неуравновешенными: депрессии, фрустрации, конфликты в группе.

Плохо, если дырка в соске слишком большая. У новорожденных мозг не до конца сформирован, они не чувствуют ни голода, ни насыщения, для них важно само сосание. Молоко льется, животики раздуты, а они все равно сосут. Желудок растягивается, и, когда они взрослеют, им нужно больше пищи, не могут наесться. Они своим поведением абсолютно дестабилизируют обстановку в группе. Агрессия у них не ритуализируется, отношения они строить не могут… Ну как я мог все это себе представить? Это я потом уже все понял.

Получается, живое существо ужасно тонко притерто к среде: шаг в сторону — и все, сломалось…

Безусловно. Это первым сказал еще Леонардо да Винчи — что организм не существует сам по себе, он живет в среде, и все наши исследования должны быть построены на понимании их общности, иначе это будет артефакт. Поэтому так важен для меня был полевой опыт. Конечно, эти пределы особенно узкие у новорожденных, надо было их как-то поймать. Выкармливал волчат я дома, но как только они достигали времени выхода из логова, уже вывозил их в поле на пару дней. А совсем выпускал их уже полово­зрелыми на Триалетском хребте, недалеко от Тбилиси. И там был с ними. Не постоянно — на недельку останешься, возвращаешься.

И как вы их учили?

Главное — чтобы у них сформировались навыки ориентации в пространстве. Они должны знать территорию, на которой будут жить, водопои копытных, тропы основные. Без этого они не смогут охотиться. Дальше надо научить брать след. Допустим, идем, наткнулись на след оленя. У волков четкая реакция: олени очень резко пахнут. Надо их обязательно успокоить. Я сам начинаю след изучать, обнюхивать, подскуливаю, подзываю их. Они обязательно подбегут и сделают то же самое. Родители так и обучают их. Если, допустим, след опасный, мать демонстративно обнюхивает, щенки подбегают, тоже обнюхают, и тогда она издает сигнал тревоги, тот самый фыркающий лай, на который у щенков врожденная реакция. И все — они врассыпную, к этому следу в жизни не подойдут. Лаять я так научился. А их звуки одобрения я изобразить не могу — значит, просто за ухом почешу. Сперва мясо им давал полупереваренное: покупал желудочный сок в аптеках. Потом сырое мясо, потом со шкурой — ногу принес, бросил. А дальше стал приносить подстреленных косуль: я стрелял в них шприцем со снотворным. Когда она начинает выходить из наркоза, я выпускаю волков.

Но вы же не могли заменить стаю волков, учить загонять, нападать?

Главное было их мотивировать, показать свой интерес, я же был для них вожаком, доминантом. А они сами все делали. Одной успешной охоты достаточно, потом все оттачивается идеально. Главное — чтобы они знали вид, на который охотиться надо.

Параллельно они учатся думать, примерно с пяти месяцев. Они же все время играют в догонялки — и учатся экстраполировать движение жертвы, короче говоря, срезать путь преследования. Это именно мышление. У меня было две группы волчат. Одну я вырастил в обычном вольере, а другую — в вольере с обогащенной средой: со множеством валунов, завалами из деревьев, специальными ширмами, за которыми можно спрятаться. И в семь месяцев волчата из обогащенного вольера могли решать экстраполяционные задачи на специальной установке, а волчата из обычного — нет. Потом в годовалом возрасте я поменял их местами, но волчата из обычного вольера уже не могли научиться нормально думать: способность угасла. А те волки эти задачи как семечки щелкали.

Это напоминает один классический опыт по детской психологии…

Да, конечно, сущностно мы мало отличаемся, жизненные задачи одинаковые. Всю жизнь учимся жить… Потом я обе эти группы выпустил на том же Триалецком хребте и попытался научить их охотиться. Понятно, что со зверями из обычного вольера не получилось. Пока косули и олени их не боялись, еще как-то, а потом — все. К сожалению, я сознательно на это пошел, вырастил их неполноценными. Я знал, что им придется всю жизнь провести в неволе. А из обогащенного — прекрасно выучились.

Я слышал, вы научили волков не есть овец?

Да, главная проблема реинтродукции какая? Трудности с местным населением. Потому что такие звери не боятся людей. Вот много лет выпускают гепардов в Африке. А они от голода приходят в деревни, кур воруют, овец. Люди их убивают. Если местное население против, конец затее. Но я же знаю диких волков: они панически избегают людей. Значит, надо было как-то и моих научить. А в 60-х годах был великий испанский физиолог Хосе Дельгадо, он придумал такое шоу: вживлял быкам электрод в мозг, и когда этот разъяренный бык на него мчался, он нажимал на кнопку радиопередатчика — и бык замирал в полуметре от него. Но волкам в мозг вживлять электрод не будешь, поэтому я придумал ошейник. Хорошо, тогда появились такие супер-пупер галетные батарейки по девять вольт. В Тбилиси все можно было у военных купить. Я набирал их так, чтобы на выходе 300 вольт получалось.

Мы привлекли местных жителей. Потому что скрыть эту работу невозможно было, а если показать селянину, что волк тебя боится, — это полный восторг. А мне разные люди нужны были: молодые, старые, горбатые, женщины, дети. Волки же привыкли ко мне и никаких людей не боятся. Новый человек появляется — они идут к нему, а я сразу нажимаю кнопку, они получают раздражение током. Раз, два, уже на третий раз, как только увидят человека, убегают моментально. Но сначала они убегали недалеко, а надо было, чтобы на расстояние выстрела. В общем, за сорок дней реакцию удалось идеально отработать.

Ну, и такую же реакцию надо было выработать на домашних животных. Пастухи на это охотно соглашались, им было интересно: как это волк барана не съест? Надо было видеть выражение лица этой овцы, от которой волк убегал. На второй раз она уже на него сверху вниз смотрела: козявка! Но реакция эта не вырабатывается сразу на всю скотину, по каждому виду надо было работать отдельно: на овец, коз, коров, лошадей. По ходу дела одна волчица у меня залезла в овчарню, а там и куры были. Она передавила кур, а овец не тронула…

В Москве теперь продаются такие ошейники.

Да, я сдуру опубликовал статью, все описал. У нас-то никто не почесался, а в Америке уже через два года они появились, electronic dog trainer называется. У меня еще одна затея была: я волкам вешал маленькие радиопередатчики, пеленговал, и можно было четкую картину их передвижений видеть. Ну, и военные меня поймали. Что там пипикает в эфире? Три дня сидел я у них в КПЗ, в грузовике, умолял: «Слушайте, зоолог я. Ну хотите, позову волков?» — «Издеваешься? За дураков нас держишь?» Хорошо, на третий день полковник приехал: «Чем занимаетесь?» Я говорю: «Институт зоологии, слежу за передвижением волков». — «Как докажете?» — «Давайте выйдем отсюда, сто метров отойдем, я повою — они придут». Он так посмотрел на меня с прищуром: врет, заливает, волки к нему из лесу придут! В общем, повыл, они вышли, те в ужасе — хорошо, не перестреляли. Ошейники заставили меня снять, отобрали, только попробовать успел.

Ну, вы их всему обучили. И что дальше?

Дальше интересно было, что будет у следующих поколений. Я сделал щенкам ошейники металлические, и на каждом надпись: «Если вы мне принесете этот ошейник, я вам плачу в два раза больше, чем государство». И ни одного мне не принесли. Я потом спрашивал: за десять лет в тех краях не было убито ни одного волка, никто из местных охотников их не видел. Значит, выработалась традиция.

И вы их тоже больше не видели?

Через девять лет я поехал туда по своим делам, ходил по лесу и увидел знакомый след: там фаланги одной не было. Я понял, что это мои звери. Почти неделю ходил, вабил. И в конце концов они вышли, двое волков. Им уже по 13 лет было, седые, зубы стерты. Судя по всему, они уже дня два за мной наблюдали, ходили вокруг. Вышли, уставились и так смотрели, смотрели — а потом вдруг начали играть, как щенки. Как они играли, визжали! Таким счастливым я никогда не был.

При участии Михаила Йошпы

http://expert.ru/russian_reporter/2011/ ... WhRp0QKbHY


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 20 дек 2018 12:53 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Коммуникация на грани живого: вирусы подслушивают бактерий
Вот уже четверть века профессор Принстонского университета Бонни Басслер «вслушивается» в разговоры бактерий. В 1990-е годы она сумела объяснить механизм межбактериальной коммуникации, получившей название «чувство кворума»: бактерии выделяют и воспринимают сигнальные молекулы, определенная концентрация которых при достижении популяцией значительной численности меняет коллективное поведение бактерий – например, запускает инфекцию или формирование биопленки. Но Басслер даже не подозревала, что вместе с ней бактерий «слушает» кое-кто еще.

Ее аспирант Джастин Силпе! Но не только он. Еще и вирусы-бактериофаги, убийцы бактерий. После заражения бактерии у фага два пути: выжидать либо убивать. В последнем случае он шустро создает тьму своих копий, пользуясь копировальным ДНК-аппаратом бактерии-хозяйки, после чего она пукает и лопается – и армия дочерних вирусов выходит в окружающую среду и атакует других бактерий. Но что, если других бактерий поблизости нет? Без новых хозяев фаги обречены на гибель. Чтобы избежать этой участи, фаги выжидающе «прослушивают» молекулярные сигналы, которые бактерия выделяет при сборе «кворума», так что они знают, когда бактерий снаружи становится много, и только тогда убивают и покидают хозяйку, выяснил Силпе.

«Как это коварно – подслушивать молекулу для чувства кворума, – восхищается Басслер. – Никто этого прежде не знал». В свое время и чувство кворума было революционной концепцией. Исследуя феномен, Басслер всякий раз поражалась тому, как бактерии – такие простенькие организмы – способны общаться друг с другом и координировать поведение. Но вирусы еще более простенькие, и даже не организмы! Чисто технически они даже не являются живыми! Эти сущности совершенно не похожи на бактерий – и тем не менее они воспринимают и интерпретируют те же молекулярные сообщения. Удивительно. Все равно как если бы вас прослушивала ваша фекалия.

Несколько лет назад научная группа Басслер обнаружила у бактерий Vibrio cholerae новую систему чувства кворума: они производят сигнальные молекулы DPO, которые регистрируются рецепторами VqmA. Когда холерные вибрионы толпой заражают хозяина, вокруг становится очень много DPO и молекулы начинают попадать на рецепторы VqmA, в результате запускается каскад генов, которые перепрограммируют бактерии: выключают их инфекционную прыть и включают позыв к дальнейшему распространению.

Порыскав по базам данных, Силпе выяснил, что рецепторы типа VqmA имеются у многих близкородственных вибрионов… а также у фага VP882, найденного десять лет назад в морском вибрионе Vibrio parahaemolyticus. Ошибка данных? Или вирус умеет воспринимать сигналы, предназначенные для его хозяина-микроба? Силпе решил отыскать тот образец бактерии и как следует перепроверить. «Я подумала: мы потратим уйму времени впустую, потому что это просто какой-то артефакт, – вспоминает Басслер. – Идея была безумная, ведь не существовало ни одного свидетельства, что вирус может подслушивать информацию бактерии-хозяйки. Но наша лаборатория построена на безумных идеях вроде коммуникации бактерий, мы зарабатываем этим на жизнь!»

Полгода Силпе разыскивал заветный вибрион. Тайваньские ученые, открывшие в нем необычный фаг, больше не работали учеными, но, перед тем как оставить науку, они спрятали бактерию в тайное хранилище, которое охранял свирепый дракон. Силпе нашел хранилище, убил дракона и добыл вибрион. К вящей радости, в бактерии до сих пор обитал вирус VP882. И как показали эксперименты с Vibrio cholerae, этот фаг действительно способен подмечать производимые вибрионом сигналы DPO своей версией рецептора VqmA. Когда это происходит, тихий фаг резко превращается в убийцу. Много DPO – значит, рядом много новых потенциальных хозяев-вибрионов. Фаг это знает наверняка.

И он не просто подслушивает: соединение холерного DPO с фаговым VqmA запускает внутри вибриона ту самую генетическую программу, которая переключает его с заражения на распространение. То есть вирус, убедившись, что снаружи много потенциальных хозяев, дополнительно побуждает свою бактерию открепляться от кишечного эпителия жертвы и плыть дальше по течению. Таким образом, его дочерние вирусы не только встретят бактериальное раздолье по выходе из лопнувшего вибриона, но и окажутся вместе с новыми хозяевами где-нибудь подальше.

«Коммуникация представляется этакой продвинутой чертой, – рассуждает Силпе. – То, что бактерии умеют общаться, – это сногсшибательно. А вирусы еще проще бактерий – у VP882, к примеру, всего около 70 генов. И весьма примечательно, что один из этих генов занимается чувством кворума. Общение явно не высшие организмы придумали!» Действительно, не так давно выяснилось, что даже у вирусов есть свое чувство кворума: бактериофаги распознают белковые сигналы коллег и в зависимости от их концентрации меняют или не меняют характер инфекции. А теперь вот оказалось, что они способны понимать и «язык» бактерий.

Чем еще интересен фаг VP882: в отличие от большинства других фагов, которые заражают бактерий определенных видов, он способен внедряться в разных бактерий. Хотя «подслушивать» может только молекулярные сигналы Vibrio. Но Джастину Силпе удалось генетически модифицировать фага так, что он смог воспринимать сигнальные молекулы других бактерий, в том числе сальмонеллы и кишечной палочки. И уничтожать их, разумеется. То есть в лице VP882 мы получили киллера, которого можно натаскивать на конкретную жертву. «Это словно подарок нам от эволюции!» – умиляется Басслер.

Подарок для фаготерапевтов. Ученым обычно приходится для каждой противной бактерии искать соответствующего ей фага-убийцу. Новое открытие сулит замечательную альтернативу – непривередливый программируемый и контролируемый фаг, способный подслушивать жертв и выбирать наиболее оптимальное время для убийства. Вот только как бы он не вышел из-под контроля и не накинулся на самых могущественных вибрионов планеты – людей…

http://batrachospermum.ru/2018/12/phage ... AiDKePiV5o


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 21 дек 2018 08:04 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Российские биологи обнаружили на юге России самое мелкое в мире млекопитающее.

Ученые обнаружили в Северной Осетии и Ингушетии самое мелкое в мире млекопитающее — карликовую многозубку, сообщил РИА Новости зампредседателя Южного научного центра РАН по научной работе, кандидат биологических наук Валерий Стахеев.

Ранее подтвержденных данных о том, что этот вид встречается на территории России, не было.

"У нас появились достоверные данные о том, что карликовая многозубка стала периодически встречаться на территории Северной Осетии и Ингушетии, о чем сообщают наши коллеги. Теперь можно сказать, что она стала у нас оседлым видом", — сказал Стахеев.

По его мнению, землеройка могла попасть на юг России из Закавказья. Ученые будут наблюдать за видом и его дальнейшим расселением.

"С появлением нового вида могут происходить перестройки экологических связей, поскольку все ниши в природе заняты, и когда новый вид приходит на чью-то нишу, то между ними должны выстроиться взаимоотношения. Это также требует наблюдения", — пояснил собеседник агентства.

Стахеев добавил, что данные о карликовой многозубке будут внесены в портал данных "Млекопитающие России", работа над которым началась в текущем году и продлится до 2024 года.

Карликовая многозубка относится к семейству землероек. Длина ее тела составляет от 3 до 4,5 сантиметра, вес не превышает 1,7 грамма. У зверька 30 зубов. По данным ученых, они приносят пользу лесному и сельскому хозяйству, уничтожая насекомых-вредителей.

https://scientificrussia.ru/news/rossij ... tayushchee


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 25 дек 2018 03:23 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Инструкция: как помочь птицам пережить зиму.

Эксперт рассказывает, чем подкармливать птиц в холодный период, куда лучше повесить кормушку и откуда в Москве столько голубей.

Фразу из школьного урока природоведения о том, что для птиц «страшнее холода — голод», кажется, помнят все. Так ли это на самом деле, что охотнее всего едят птицы, в какое место повесить кормушку и почему голубей и других птиц не стоит брать в руки, Агентству социальной информации рассказала директор по развитию Союза охраны птиц России Елена Зубакина.

Правда ли, что зима — самый сложный период для птиц
Я бы, скорее, назвала его не сложным, а трудным. Зима трудна именно бескормицей. Страшен не столько холод, сколько голод. Сложных периодов у птиц хватает – например, период размножения и выведения птенцов, период миграции. В принципе, у птиц все периоды жизни — непростые: по статистике, до следующего года доживает в лучшем случае 40% воробьиных.

Чем подкармливать пернатых
Главное правило — птиц нельзя подкармливать соленым и жареным. В ряде изданий была информация, что птиц можно кормить плавлеными сырками. Совершенно непонятно, зачем это делать, тем более большинство плавленых сырков – это не очень качественный сырный продукт. Самый простой птичий корм — несоленые нежареные подсолнечные семечки. Можно добавить туда арбузные, кабачковые или тыквенные. Также можно давать птицам крошки белого сухого хлеба.

Тем, кто хочет побаловать птиц под Новый год, можно порекомендовать сырые орешки, сливочное масло или мешанки на основе овсяных хлопьев, жира семечек и дробленого арахиса. Можно добавить ягоды.

Вполне можно подкармливать птиц кусочками несоленого сала и небольшим количеством сливочного масла – в мороз для них это большое подспорье. Быстрые жиры хороши для всех — дятлов, синиц и др. А вот пшеном птиц лучше не кормить, тем более что синицы, например, его не едят в принципе.

Можно купить готовый корм для диких птиц, который сейчас в изобилии продается в магазинах. Союз охраны птиц России был первым в России, кто предложил состав таких кормов и инициировал их продажу. Но вообще птицы могут жить без помощи человека.

Нужно ли кормить уток хлебом
Часто можно увидеть, как люди, желая подкормить водоплавающих птиц, бросают хлеб прямо в пруд или озеро. Уток все-таки желательно кормить специальным комбикормом. Например, в Томской области и некоторых других сибирских регионах департаменты природопользования в серьезные холода обеспечивают такую подкормку. Однако чтобы не искать комбикорм, жители городов могут использовать для подкормки уток овсянку с тертыми овощами (вареными и сырыми), пророщенные злаки (овес, пшеницу, ячмень). В крайнем случае, в самые сильные морозы, можно дать уткам раскрошенный белый хлеб. Хочу отметить, что подкармливать водоплавающих до сильных морозов не только не нужно, но и вредно. Из-за подкормки птицы могут остаться зимовать в холодном регионе, хотя должны улетать в теплые края.

О московских голубях
Пожалуй, голубь — единственная птица, которая не может выжить без человека. В Москву их завезли искусственно. В начале 20-го века в городе проживало не более нескольких десятков пар голубей. В гражданскую войну их съели. Затем численность голубей возросла, но во время Великой Отечественной голубей опять съели.

После войны Петр Петрович Смолин, великий натуралист и педагог, насчитал в Москве всего пять пар голубей — в районе Измайловского парка. А в 1957 году на Всемирный фестиваль молодежи и студентов голубей массово завезли в столицу.

Результаты вы видите. В Москве их слишком много, хотя в последнее время становится меньше: закрывают чердаки, где они гнездились, приводят в порядок мусорные баки. Эти птицы чаще других цепляют болезни и трогать их нельзя — это может быть опасно для человека.

Где установить кормушку
Подкармливая птиц, не нужно бросать корм на землю или асфальт: это привлекает крыс и приводит к антисанитарии. Если уж вы взялись помогать птицам зимой, то делать это нужно регулярно – по мере расходования корма. Иначе можно подвести привыкших к подкормке пичуг.

Повесьте кормушку за окном или на своем ежедневном маршруте. Она должна быть недоступна для кошек и защищена от голубей. Ни в коем случае не нужно вешать кормушку там, где вы не планируете кормить птиц регулярно. В таком случае лучше отнести корм в места, куда птицы привыкли прилетать за угощением: в парках, как правило, есть кормушки.

Весной, как только потеплеет, подкормку нужно заканчивать: в период выкармливания птенцов птицы должны питаться полноценным естественным кормом.

Кормушку можно легко сделать самостоятельно из пятилитровой бутылки из-под воды. Обрезать дно, снять крышку, подвесить боком у окна или на ветку дерева. Помимо основной цели — подкормки птиц, кормушка может стать своеобразным атрибутом для птичьих шоу. Несколько лет подряд к моей кормушке прилетала небольшая синичка-лазоревка. На хорошей скорости она влетала в маленькое отверстие, пугая большую синицу, и спокойно ела. Развлекала нас так несколько лет.

Зачем вообще помогать птицам
Главная цель Союза охраны птиц России — узнать, полюбить и сохранить птиц, потому что они – важнейший компонент природных экосистем. Птицы играют ключевую роль в регуляции численности насекомых и мышевидных грызунов. Видовое многообразие, в том числе разнообразие птиц, — это гарантия устойчивости природных экосистем и биосферы в целом.

Вымирание видов обедняет биоценозы и может привести к экологическому кризису в масштабах всей планеты. Поэтому так важно сохранять все видовое многообразие планеты – как массовые, так и редкие виды.

Чтобы сохранить птиц в городах, важно соблюдать правила поведения в природе: не мусорить в лесу, не поджигать сухую траву, не пугать птиц, не подходить к найденным гнездам, проходить мимо птенцов, даже если вам кажется, что их бросили родители. Ну и, конечно, важно помогать птицам в самый трудный период их жизни – подкармливать зимой.

https://www.asi.org.ru/article/2018/12/ ... 1juJmxKYcY


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 25 дек 2018 03:54 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Дом для совы.

Зачем петербургские орнитологи строят гнездовья для сов, когда охотится воробьиный сычик, и почему совы переезжают на север.

Балтийский фонд природы («Биологи за охрану природы») работает в Санкт-Петербурге с 1995 года, миссия организации — способствовать сохранению уникальной природы Балтийского региона. Фонд создавался как площадка для совместных усилий ученых, биологов, представителей власти и общественных организаций. Год назад проект «Совы белых ночей» получил грант, и вскоре началась работа – орнитологи изучали сов в парках Павловска, Гатчины и Зеленогорска, изготавливали гнездовья в столярной мастерской, специалисты готовились к развеске совятников, проведению фестивалей и мастер-классов о совах.

Председатель Балтийского фонда природы, кандидат биологических наук Евгений Генельт-Яновский и руководитель просветительской программы Юлия Данилова рассказали Агентству социальной информации о результатах проекта, о том, какие виды сов живут в крупных парках вокруг Санкт-Петербурга, почему нужно устанавливать для них гнездовья и как следует вести себя при встрече с совой.

С чего вообще начался проект «Совы белых ночей»?
Юлия Данилова: Петербург окружен дворцово-парковыми ансамблями, и люди, в основном, приезжают туда, чтобы осмотреть дворцы и парадную часть парков. Однако здесь, в ландшафтных парках, сохранились и участки, где природа берет свое — несмотря на близость 5-миллионного города, парки являются надежным убежищем для многих видов диких животных, в том числе для сов.

Мы решили, что совы могут быть интересным объектом для стартовых активностей, благодаря которым посетители узнают, что необходимо делать, чтобы сохранить родную природу. В проект включились три парка – музеи-заповедники «Павловск» и «Гатчина», а также Зеленогорский парк культуры и отдыха.

Почему именно совы?
Евгений Генельт-Яновский: Для многих природоохранных акций это довольно стандартный подход: охраняются места обитания ключевого вида, представителей которого легко можно увидеть. Такая конкретика понятна самым разным людям: и посетителям парка, и тем, кто принимает решения в природоохранном секторе.

Почему нужно охранять места обитания сов?
Е. Г.-Я.: Места обитания сов стремительно сокращаются. Дело в том, что совам нужны дупла, чтобы гнездиться. А дуплистые деревья традиционно считаются опасными: как правило, они старые и зачастую больные, потому весной или осенью во время ураганов именно они оказываются в зоне риска. Такие деревья требуют много заботы, и очень часто, если дерево не входит в список охраняемых объектов парка, его проще спилить и посадить молодое или заделать дупло. Но в любом случае совам практически некуда деваться.

А почему сова просто не построит себе гнездо?
Е. Г.-Я.: Они не умеют строить гнезда: им непременно нужно либо дупло, либо чье-то старое гнездо. У сов просто нет этого инстинкта, они могут лишь обустроить уже имеющееся «помещение» — принести для выстилки мягкую траву, пух.

Ю. Д.: Вместе с тем совы с легкостью заселяют искусственные гнездовья. И точно так же, как мы делаем скворечники, можно делать совятники.

И тогда вы обратились к администрациям парков?
Ю. Д.: Мы писали им еще на этапе подачи грантовой заявки, и администрации всех парков реагировали положительно. С февраля по апрель в парках работали орнитологи – вечером и ночью они проходили по парковым территориям и периодически включали записи брачных сигналов разных видов сов.

Для чего это было нужно?
Е. Г.-Я.: Очень многие птицы столбят свою территорию песней или криками, и если слышат крики своего вида, то прилетают посмотреть, кто на их территории. Мы хотели узнать, какие виды сов живут в парках.

Ю. Д.: Все совы кричат по-разному, и орнитологи включали записи голосов разных видов. К весне мы собрали необходимые данные и поняли, что в парках обитают пять видов сов из 14, которые встречаются на территории Ленинградской области. Чаще всего в парках встречается воробьиный сычик и ушастая сова, чуть реже — серая неясыть. Наибольшее разнообразие – пять видов сов — орнитологи обнаружили в Гатчинском парке.

Но днем, наверное, сову не увидишь?
Ю. Д.: У всех сов разные повадки: воробьиный сычик, например, вылетает охотиться днем. Ушастая сова, самая привычная для города, в летнее время просыпается около десяти часов вечера, когда еще совсем светло, и уже через полчаса вылетает на охоту.

А зимой совы улетают из Ленинградской области?
Ю. Д.: Большинство сов живут у нас оседло, и если зима не очень суровая, не откочевывают на юг.

Е. Г.-Я.: Многие из этих видов сов живут там, где преобладают широколиственные деревья — в них больше дупел. А территория Ленинградской области относится к подзоне южной тайги, и у нас растут, в основном, хвойные и мелколиственные деревья, в которых крупных дупел практически не бывает. И когда в наших пейзажных парках высаживают широколиственные породы — ясени, липы, клены, дубы, совы продвигаются на север, потому что эти деревья подходят для их проживания.

А благодаря вашим гнездовьям больше сов сможет остаться в Ленинградской области.
Ю. Д.: Сейчас это общий принцип охраны природы, когда охраняется не вид как таковой, а его место обитания. Это приносит гораздо больше пользы. Если зверю или птице есть, где жить, — это половина успеха. Поэтому создание безопасных гнездовий для сов и стало целью проекта.

Для разных видов сов нужны разные гнездовья?
Е. Г.-Я.: Да. Для воробьиного сычика, например, делают конструкцию со входом сверху. Она имитирует дымоход, потому что в Европе эти птицы часто селятся в дымоходах.

Конструкция для серой неясыти очень похожа на обычный скворечник, только выше и с большим квадратным летком: иначе сова туда не влезет. Причем важно, чтобы все гнездовья были достаточно глубокими: впервые из гнезда птенцы вылезают в распорку, толкаясь лапами и спиной, и им должно быть удобно карабкаться наверх.

Ю. Д.: Но не все совы выбирают искусственные гнездовья. Например, ушастая сова очень часто поселяется в старых брошенных гнездах ворон, сорок или других врановых птиц, или в гнездах хищников. Она гнездо достраивает, выстилает шерстью и пухом. Для ушастой совы гнездовья не изготавливаются.

Е. Г.-Я.: Есть еще один вариант — оказалось, что алюминиевые ведра тоже работают. Мы купили два ведра, постелили на дно мох и траву, закрепили их в кроне дерева. Другим птицам такое «гнездо» не подойдет, а для сов ведра очень хороши.

Как выбирали места для установки гнездовий?
Ю. Д.: Орнитологи составили рекомендательный план по каждому парку, а затем мы вместе с технической службой проходили по парку и согласовывали каждое место установки. Установили в общей сложности 28 гнездовий и 12 присад – специальных стоек, с которых сове легче охотиться.

Е. Г.-Я.: Мы отмечали каждое дерево, на котором устанавливаем гнездовье, писали, для какого оно вида совы. Каждая точка согласовывалась с администрацией парка.

Ваш грант заканчивается в конце ноября, какие планы на будущее?
Ю. Д.: Грант заканчивается, но бросить проект мы не можем. Мы хотим установить видеокамеры в заселенных гнездовьях. Но делать прогнозы невозможно. Сейчас мы просто должны регулярно обходить гнездовья и надеяться, что кому-то гнездо понравится, и совы в него заселятся. Администрация Гатчинского музея-заповедника, например, готова установить экран в билетной зоне и запускать трансляции из гнезда.

Е. Г.-Я.: Это сейчас глобальный тренд: для более ответственного отношения к природе нужно ее видеть, ощущать, и парки — хорошее место, чтобы обустраивать там места обитания животных и помогать им там жить с нами по-соседству.

Парки готовы продолжать совместную работу?
Ю. Д.: Гатчинский парк, вдохновившись проектом, собирается сделать природный информационный центр. Это тоже важный результат. К сожалению, сейчас природное просвещение развивается не так активно, как экологическое, хотя на него есть огромный запрос.

В 80-е годы выпускали плакаты, снимали научно-популярные фильмы, в 90-е было много экспедиций, а сейчас на волне популярности экологическое просвещение. Не отрицая его важность и нужность, мы полагаем, что природное просвещение столь же необходимо, потому что иногда человеку кажется, что он охраняет природу, а он делает ей только хуже. И наоборот: делает что-то, казалось бы, негативное, а результат получается неожиданно хорошим.

Например?
Ю. Д.: Когда прокладывали КАД (Кольцевая автомобильная дорога вокруг Санкт-Петербурга), вырубили часть деревьев. И вдоль дороги появились широкие, до 200 метров, открытые луговые пространства. Теперь каждую весну там гнездятся чибисы, жаворонки и другие «вестники весны». И достаточно проехать по кольцевой дороге, чтобы увидеть всех наших первых мигрантов и поверить, что весна пришла.

Кроме установки гнездовий, вы еще участвовали в парковых фестивалях.
Ю. Д.: Наших ресурсов не хватило на всех желающих, хотя все равно удалось сделать больше, чем обещали: планировали сделать два фестиваля, но в проекте участвовало три парка — не смогли обделить кого-то, и провели три. Мы вели мастер-классы, где дети и взрослые раскрашивали магниты в виде сов и делали полноразмерные макеты сов по цветным выкройкам, которые мы приготовили заранее. В начале сентября в Павловске проходил фестиваль «Павловская белка», в программу которого мы добавили лекцию орнитолога о совах, которые живут в парке. Летом в каждом парке мы поставили по два информационных стенда с краткой информацией о совах, а осенью добавили красочные таблички, где рассказали уже о конкретных видах.

Е. Г.-Я.: В России традиционно природоохранные мероприятия проходят в заповедниках, заказниках и на других особо охраняемых природных территориях. Но люди чаще всего ходят в обычные парки и встречаются с дикой природой именно там. Им становится интересно: а что это за птица пролетела? Это достаточно новый, но очень перспективный для нашей страны подход, потому что парков в России много.

Ю. Д.: Мы общественная организация, нам нужен выход к людям, и парки — это как раз территория взаимодействия. Основной целью проекта «Совы белых ночей» было создание условий для объединения усилий ученых и администраций парков по сохранению сов и одновременно формирование принятия посетителями парков идеи сохранения дикой природы, чтобы люди понимали, почему сов нельзя беспокоить, а собак во время прогулки следует держать на поводке.

Как нужно реагировать на сову, если встретил ее в парке?
Е. Г.-Я.: Часто люди, когда видят сову, начинают ей «помогать», хотя она, скорее всего, просто отдыхает или ждет наступления ночи. Днем сова все видит, но ощущает себя примерно как человек, которого разбудили в три часа ночи и сказали: «Беги!».

Сову не надо спасать и нести в зоопарк. Вообще любых диких животных лучше без повода не брать в руки и не тревожить. Единственное, чем можно ограничиться, это покормить белку, синицу или поползня с руки семечками или орехами. Это такое яркое впечатление — птица сидит у тебя на руке, клюет семечки с ладошки, и ты понимаешь, какая она легкая, какая красивая.

Ю. Д.: Конечно, всегда есть некое любопытство, но природу лучше не беспокоить. Наш проект на это и направлен: мы создаем место обитания и надеемся, что сове будет там хорошо и спокойно.

Проект «Совы белых ночей» получил грант Президента РФ по направлению «Охрана окружающей среды и защита животных». Спецпроект «Победители» Агентства социальной информации рассказывает о некоммерческих организациях, которые стали победителями конкурса Фонда президентских грантов. Герои публикации выбираются на усмотрение редакции. Мы рассказываем самые интересные истории из разных регионов России от организаций, работающих в различных направлениях социальной сферы.

https://www.asi.org.ru/article/2018/11/ ... dlya-sovy/


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 14 янв 2019 10:02 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
В семени растения найден аналог размышляющего мозга.
Ты маленькое семечко, надежда родителя, закрепленного в почве, но, несомненно, мечтающего о распространении на новые территории. Без ножек сложно перемещаться в пространстве. Но можно доверить свои гены молодому поколению – семенам, подхватываемым ветром или водой, подбираемым насекомыми или морскими беспозвоночными. Чтобы оправдать родительскую надежду, нужно вовремя прорасти и выжить. А для этого необходимо поразмыслить, взвесить за и против, принять верное решение. И у семечек есть для этого особая группа клеток, которую ученые назвали аналогом животного мозга.

Прорастание – важнейший процесс в жизни юного растения. Выбор верного времени для прорастания критичен для выживания: поспешишь – и твой росток замерзнет в условиях затянувшейся зимы, а будешь долго тупить – не выдержишь конкуренции с более шустрыми ростками. Вот почему семенам нужно весьма аккуратно считывать информацию из окружающей среды и чем-то ее обрабатывать.

Чтобы понять, как семя принимает решения, ученые из Великобритании и Канады создали цифровой атлас клеток зародыша в семени резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) – стандартного лабораторного растения и любимца всех ботаников. Затем они определили, где в семени выделяются фитогормоны, играющие роль в прорастании, – гиббереллин (GA) и абсцизовая кислота (ABA). Эти два гормона – антагонисты: GA запускает прорастание, ABA же, напротив, не дает семени проснуться.

Выяснилось, что примерно 25 – 40 клеток из 3000 – 4000 занимаются их производством, и они сгруппированы в две кучки – одна отвечает за GA, другая – за ABA. Эти кучки расположены в кончике корешка зародыша на некотором расстоянии друг от друга, и между ними постоянно идет обмен сигналами, выяснили ученые. «Там словно происходит перетягивание каната: одни клетки говорят «вперед!», другие – «стоп!»», – объясняет Джордж Бассель из Бирмингемского университета, руководитель исследования.

По умолчанию гормона ABA выделяется больше, чем GA. Однако когда условия снаружи улучшаются, уровень GA постепенно нарастает, пока обнаруженный «центр принятия решений» не заключит, что настала пора выходить из спячки и прорастать. Меняя экспрессию и активность гормонов, ученые продемонстрировали, что время прорастания возможно контролировать вручную.

3D-реконструкция зародыша растения, на которой показано расположение групп клеток, участвующих в регуляции прорастания. Иллюстрация: University of Birmingham.

Изображение

Подобное устройство центра, где происходит интерпретация гормональных сигналов и принимаются решения, дает ученым повод уподоблять его миниатюрному мозгу. В двигательной коре головного мозга человека тоже есть два раздельных участка, один из которых инициирует движение, другой – тормозит позыв. Такая архитектура позволяет фильтровать «шумы» – случайные сигналы окружающей среды, которые могут привести к неверным реакциям. А вот у растений размежевание участков «вперед» и «стоп» используется для того, чтобы уловить температурные колебания, которые стимулируют прорастание семени.

«Разделение элементов схемы расширяет палитру реакций на стимулы окружающей среды, – умничает биоматематик Иэн Джонстон, один из соавторов работы. – Можно прочитать одну и ту же рецензию на фильм четыре раза подряд, а можно ознакомиться с четырьмя разными рецензиями, прежде чем принять решение, идти в кино или нет». Что хотел этим сказать замысловатый британец? А то, что варьирующие сигналы ведут к более аккуратным и взвешенным решениям. Математическая теория предсказывает, что в варьирующих условиях среды (например, при колебаниях температуры) прорастет больше семян, чем в условиях стабильности, – именно это и наблюдали ученые в лаборатории.

Не совсем ясно, почему температурные флуктуации столь принципиальны для прорастания. Возможно, они помогают семени прочувствовать глубину своего залегания в почве – чем глубже, тем лучше оно защищено от колебаний температуры. Или же дело в том, что они наиболее сильны во время смены сезонов и, таким образом, сигнализируют семени о том, что нужный момент для прорастания наступил.

«Растения совсем как люди – им приходится точно так же размышлять, принимать решения, – говорит Бассель. – Эти клетки в семени действуют аналогично клеткам нервной системы». То есть, несмотря на огромный эволюционный разрыв между растениями и животными, они смогли прийти к довольно похожим по дизайну схемам реагирования на окружающие стимулы, дающим преимущества в деле выживания, удивляется ученый. Ну а мы с нетерпением ждем, когда же мозги обнаружат у грибов.

Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Live Science, University of Birmingham
Научная статья: PNAS (Topham et al., 2017)

http://batrachospermum.ru/2017/06/arabi ... eed-brain/


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 14 янв 2019 10:41 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Цвет глаз у сов эволюционно связан с их суточной активностью.

В отряде совообразные (Strigiformes) всего два современных семейства — настоящие совы (Strigidae) и сипуховые (Tytonidae). Первые отличаются разнообразием цвета глаз и могут быть активны не только ночью, но и в сумерках и даже в течение дня, а вторые — темноглазые и строго ночные. Испанские ученые решили проверить, связан ли цвет радужной оболочки сов с их суточной активностью и как шла эволюция окраски глаза в двух сохранившихся семействах сов. Основываясь на филогенетическом анализе, ученые выяснили, что эволюция цвета радужной оболочки и суточного ритма сов скорее происходила сцепленно, чем независимо, причем первым изменялся суточным ритм, а за ним следовала смена цвета глаз.

Глаза птиц часто имеют яркую окраску, однако, в отличие от окраски перьев, клюва и кожи, функциональное значение цвета радужной оболочки почти не исследовали. Глаза могут многое рассказать о жизни их обладателя. Известно, например, что у некоторых видов птиц цвет глаз зависит от возраста, пола и физиологического состояния. Это верно, в частности, для воробьиной пустельги (G. R. Bortolotti et al., 2003. Iris colour of American kestrels varies with age, sex, and exposure to PCBs), пингвинов (C. J. Scholten et al., 1999. Iris colour of Humboldt Penguins Spheniscus humboldti) и кукушек (H. N. Yoo et al., 2017. Asymmetry of eye color in the common cuckoo). С возрастом глаза меняют цвет и у некоторых воробьинообразных птиц — например, у камышовок-первогодок они светлее, чем у старших птиц (L. Svensson, 1992. Identification Guide to European Passerines).

Цвет глаз может варьировать в зависимости от ареала обитания, типа гнездования и социального поведения птиц. Исследование окраски радужной оболочки воробьинообразных из разных регионов показало, что у птиц из Южной Африки и Австралии светлая окраска встречается чаще, чем у обитателей Европы, умеренного пояса Северной Америки и Венесуэлы. Однако обнаруженные различия коррелируют только с распространением определенных семейств птиц, а роль экологии осталась неясна (A. Craig and P. Hulley, 2004. Iris colour in passerine birds: why be brighteyed?). У птиц, живущих в закрытых гнездах, вероятность светлых глаз выше, чем у тех, чьи гнезда открытые (G. L. Davidson, 2017. Evolution of iris colour in relation to cavity nesting and parental care in passerine birds). Возможно, это помогает птицам скрываться от хищников: светлые глаза гораздо заметнее на темном фоне, чем темные, и светлоглазым птицам нужно укрытие. А светло-серые глаза галок, например, могут предупреждать сородичей о том, что гнездо занято и нужно искать другое (G. L. Davidson et al., 2014. Salient eyes deter conspecific nest intruders in wild jackdaws (Corvus monedula)).

Исследователи из Университета Эстремадуры (Universidad de Extremadura, Испания) и Экспериментальной станции по изучению аридных зон (Experimental Station of Arid Zones) на примере сов показали, что цвет глаз птиц может быть связан с суточной активностью. Совы — очень удобный объект для такого исследования, ведь при переходе к ночному образу жизни их глаза стали гораздо больше в диаметре и сместились вперед на лицо, чтобы обеспечить бинокулярное зрение. Окраска радужной оболочки у сов бывает как совершенно черной и разных оттенков коричневого, так и ярко-желтой, оранжевой и красной (рис. 1). Ученые предположили, что для эффективной маскировки ночные совы должны с большей вероятностью иметь темные глаза, а дневные — светлые. Согласно этой гипотезе, переход к ночному образу жизни был важной предпосылкой для приобретения темной радужной оболочки.

Для проверки этой гипотезы ученые собрали информацию обо всех известных современных видах сов — всего их 206. Виды разделили по цвету глаз на две группы: темные (черные и темно-коричневые) и светлые (желтые, оранжевые, красные и светло-коричневые). В зависимости от суточного ритма сов также разбили на две группы: строго ночные и активные также в течение дня, на закате или на рассвете. Информацию о суточной активности удалось найти по 201 виду сов. Светлоглазых сов оказалось почти в два раза больше, чем темноглазых: 135 против 71. Темная радужная оболочка достоверно чаще встречалась у строго ночных видов, чем у дневных: она была у 58,57% ночных сов (41 из 70), а среди видов, активных днем или в сумерках, темноглазых было 28,24% (57 из 131).

Таким образом, каждый вид сов охарактеризовали двумя бинарными параметрами (что позволило использовать для обработки данных стандартные пакеты программ): по цвету глаз и по времени суток, когда этот вид активен. Эти параметры ученые дополнили филогенетическими данными (W. Jetz et al., 2012. The global diversity of birds in space and time) — информацией о том, какие виды сов произошли от общего предка и в каком порядке. Далее были сформулированы две гипотезы: первая заключалась в том, что цвет глаз и суточная активность сов менялись независимо, вторая — что это происходило сцепленно.

Чтобы оценить, какая из гипотез верна, ученые воспользовались методом максимального правдоподобия: вычислили, для какой из гипотез наблюдаемые параметры (цвет глаз и суточная активность современных сов) получаются с максимальной вероятностью (рис. 3). Мы не будем подробно описывать алгоритм, который был использован для расчетов, укажем только, что авторы работы воспользовались методом корреляции Пагеля (подробнее см. Pagel's 1994 Correlation method). Эти расчеты показали, что вероятнее всего цвет глаз сов и их суточная активность менялись сцепленно.

Подобным образом были получены ответы и на два других вопроса: 1) что менялось первым — окраска глаз или ритм суточной активности; 2) верно ли, что темный цвет глаз являлся предпосылкой к переходу на ночной образ жизни.

Вероятность того, что в процессе эволюции первым изменялся суточный ритм, а за ним следовала смена цвета глаз, оказалась выше, чем наоборот. Более вероятным был переход от светлых глаз к темным, при этом темный цвет глаз не был предпосылкой для перехода к ночному образа жизни, но после такого перехода отбор вероятнее всего шел в сторону темных глаз. Эти утверждения можно пояснить с помощью диаграммы (рис. 4).

Разберем утверждение «в процессе эволюции первым изменялся суточный ритм, а за ним следовала смена цвета глаз». Начнем с состояния 1 — светлоглазые дневные совы. Как от него можно перейти к состоянию 3 — темноглазые ночные совы? (Напомним, что среди дневных сов темноглазые в меньшинстве, а среди ночных они преобладают.) Это можно сделать двумя путями — начав либо с перехода к ночному образу жизни (состояние 2 — светлоглазые ночные совы), либо с изменения цвета глаз (состояние 4 — темноглазые дневные совы). Первый путь состоит из двух стрелок с достаточно высоким правдоподобием: q1,2 = 2,648, q2,3 = 1,544. Второй фактически обрывается на первой стрелке, правдоподобие которой очень мало: q1,4 = 0,194.

Кроме значений, указанных на диаграмме, есть и другая рассчитываемая величина — логарифмическая функция правдоподобия (log-likelihood) для различных моделей. Авторы работы получили практические одинаковые значения этой функции для модели, в которой q1,2 = q3,4 (переход дневных сов к ночному образу жизни одинаково правдоподобен для светлоглазых и темноглазых сов) и модели, в которой такого ограничения нет. Из этого сделали вывод, что и темноглазые совы могли становиться ночными, и светлоглазые; иными словами, темные глаза не были необходимым условием для перехода к ночному образу жизни.

Вернемся теперь к гипотезе о том, что темные глаза нужны строго ночным видам сов для более эффективной маскировки. Она частично подтвердилась: потемнение радужки оказалось эволюционно связанным с переходом к ночному образу жизни. С другой стороны, совы с темной радужкой легко могут перейти от ночного образа жизни обратно к дневному и при этом сохранить цвет глаз.

Светлые глаза ночью более заметны для потенциальных жертв и хищников: есть ряд экспериментальных работ, показывающих, что яркие глаза привлекают внимание и тех, и других (P. Kerlinger and P. Lehrer, 1982. Owl recognition and anti-predator behaviour of Sharp-shinned Hawks). Более того, когда ночная сова отдыхает днем, она часто открывает глаза и осматривается вокруг — в это время ее могут обнаружить как хищники, так и другие дневные птицы, которые тут же начинают ее окрикивать и привлекать внимание всех остальных. Потревоженная сова часто вынуждена спасаться бегством — особенно если дневку обнаружат вороны, которые тут же нападают на охотницу и могут покалечить и даже убить ее.

Реконструкция эволюционной истории окраски радужной оболочки глаз не позволила однозначно сказать, какой был цвет глаз у предка всех сов. Такой результат получился потому, что два оставшихся современных семейства совообразных — настоящие совы (Strigidae) и сипуховые (Tytonidae) — имели разный предковый цвет радужной оболочки: у настоящих сов она вероятнее всего была светлой, а у сипуховых — темной. Сипуховые, по-видимому, перешли к ночному образу жизни на более ранней ступени эволюции, чем настоящие совы. Это подтверждается тем, что все современные виды сипух ведут строго ночной образ жизни и обладают темными глазами, в то время как представители настоящих сов показывают большое разнообразие как в цвете радужной оболочки глаз, так и в типе суточной активности. Предыдущие исследования указывают на то, что разнообразие сипуховых было велико в палеогене, но уже в неогене их вытеснили широко распространившиеся настоящие совы, разнообразие видов которых к тому моменту сильно превысило таковое у сипух (J. del Hoyo et al., 1999. Handbook of the Birds of the World).

Источник: A. Passarotto, D. Parejo, A. Cruz‐Miralles, J. M. Avilés. The evolution of iris colour in relation to nocturnality in owls // Journal of Avian Biology. 2018. DOI: 10.1111/jav.01908.

Рис. 1. Разнообразие окраски глаз сов. Слева направо: сипуха, филин, западноамериканская совка, североамериканская совка, виргинский филин, пятнистая неясыть, очковая сова, ушастая сова. Фото с сайта audubon.org

Изображение

Рис. 2. Разнообразие глаз сов. Правда, здесь некоторые виды повторяются и затесался один лягушкорот. Попробуйте его найти. Фото с сайта outsetmedia.com

Изображение

Рис. 3. Реконструкция предкового цвета радужной оболочки в отряде совообразных, дерево построено методом максимального правдоподобия. Черные квадратики отмечают темную радужную оболочку, белые — светлую. Над квадратиками подписано количество видов в каждом роде. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Avian Biology

Изображение

Рис. 4. Диаграмма, показывающая наиболее вероятный путь эволюции окраски радужной оболочки глаз сов в связи с суточной активностью. Стрелками показаны переходы между состояниями (номера состояний 1–4): 1 — совы, активные днем или в сумерки и обладающие светлыми глазами, 2 — светлоглазые и активные только ночью, 3 — темноглазые и активные днем или в сумерки, 4 — темноглазые и строго ночные. Правдоподобие каждого перехода указано рядом с соответствующими стрелками как значение qi,j, где i — начальное состояние, j — конечное. Чем выше значение qi,j, тем выше вероятность перехода. Пояснения см. в тексте. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Avian Biology

Изображение

http://elementy.ru/novosti_nauki/433395 ... ktivnostyu


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 15 янв 2019 23:17 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 21:28
Сообщений: 175
Под действием травы. Ученые придумали необычный способ замедлить старение

Изображение

За последние несколько лет ученые создали десятки видов растений, основная задача которых — не сопротивление паразитам и вредителям, очищение воздуха от опасных канцерогенов, замедление старения, освещение улиц и даже поиск взрывчатки.

Растения против канцерогенов

Исследователи из Вашингтонского университета (США) научили комнатное растение золотистый эпипремнум (Epipremnum aureum) очищать воздух от бензола, формальдегида, хлороформа и других опасных канцерогенов, которые сложно удалить с помощью обыкновенных фильтров. Генетики вставили в ДНК растения ген кролика CYP2E1, отвечающий за переработку этих веществ в печени млекопитающего.
Как показали эксперименты, генно-модифицированный эпипренум в пять раз быстрее расщеплял бензол, чем обычный. Растение весом около десяти килограммов за неделю уничтожало все вредные летучие соединения в помещении, даже если их концентрация в сотни раз превышала допустимые. Кроме того, улучшенный эпипренум умеет утилизировать хлороформ, что не под силу его немодифицированным собратьям.
Ранее те же исследователи добавляли ген CYP2E1 в ДНК тополя, после чего деревья стали быстрее и эффективнее очищать почву и грунтовые воды от загрязнений — в частности от трихлорэтилена, который практически не поглощается растениями. Обычные деревья перерабатывают не более трех процентов этого вещества.

Изображение
Трансгенный эпипремнум в компании его создателей

Найти взрывчатку с помощью шпината

Ученые Массачусетского технологического института (США) превратили обыкновенный шпинат в детектор взрывчатки, оснастив листья растения специальными нанотрубками, которые начинают светиться, если в почве есть нитросодержащие вещества. Вставить трубки в организм без вреда для клеток удалось, соединив наночастицы с редкоземельным металлом церием и акриловой кислотой. Во время испытаний растения со встроенными нанотрубками двух типов — одни определяли наличие взрывчатки, другие помогали отличать сигнал о нитросодержащих соединениях от случайных флуктуаций — передавали информацию на датчик, расположенный рядом с кустом. Данные с этого прибора отправлялись на смартфоны и компьютеры исследователей по беспроводной связи.
По словам авторов работы, в детектор взрывчатки можно превратить любое растение.

Изображение
Детектор взрывчатки, созданный на базе шпината и наночастиц

Омолаживающие помидоры

Британские генетики создали сорт помидоров с высоким содержанием ресвератрола — мощного антиоксиданта, замедляющего старение и развитие болезни Альцгеймера. В ДНК томатов встроили один из генов резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) — дикого родственника обыкновенной капусты.

Изображение

В геном помидора пересадили ген AtMYB12, модифицировав его таким образом, чтобы он стимулировал клетки плодов производить антиоксиданты ресвератрол и генистеин. Концентрация полезных веществ в мякоти томатов оказалась очень высокой: в одном помидоре было столько же ресвератрола, сколько в 50 бутылках красного вина.
Авторы работы считают, что такие генно-модифицированные растения с лечебным эффектом можно будет как употреблять в пищу, так и использовать для получения активного вещества.

Трава вместо лампочки

Американские исследователи сделали из травянистого водного растения жерухи обыкновенной (Nasturtium officinale) лампочку, внедрив в листья особые наночастицы, которые заставили эту траву излучать тусклый свет в течение почти четырех часов. Частицы содержали особые ферменты — люциферазы, способствующие свечению при окислении пигментов класса люциферинов.

phpBB [media]


Листья и стебли жерухи помещали в особое устройство с раствором наночастиц и нагнетали высокое давление. Частицы проникали в ткань растения через микропоры. Те, что содержали люциферин, накапливались во внеклеточном пространстве внутреннего слоя листа. Частицы с люциферазой поступали сквозь клеточную мембрану. Туда же через некоторое время попадал и пигмент.
Начиналась реакция с люциферазой, выделялась энергия — и растение светилось. В дальнейшем исследователи надеются усовершенствовать метод доставки наночастиц в клетки, чтобы растение после одного сеанса обработки светилось постоянно, причем более интенсивно.

Источник: https://ria.ru/20190114/1549248672.html ... 14/01/2019


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 22 янв 2019 04:41 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Гены, работающие на самых консервативных стадиях онтогенеза, оказались самыми многофункциональными.

Рис. 1. Модель «песочных часов развития». Согласно этой модели, средние этапы эмбрионального развития, когда происходит закладка основных органов (органогенез), являются самыми консервативными (устойчивыми, не склонными к эволюционным изменениям). Этот период называют «филотипической стадией», потому что в это время формируется план строения, характерный для данного типа животных. Более ранние и поздние этапы развития характеризуются повышенной эволюционной пластичностью по сравнению с филотипической стадией (A). Одно из возможных объяснений «песочных часов» состоит в том, что регуляторные генные сети, работающие на филотипической стадии, характеризуются наибольшей «переплетенностью» и взаимозависимостью, что ограничивает их способность к эволюционным изменениям. На ранних стадиях регуляторные сети очень простые, на поздних — более модульные и независимые друг от друга, что позволяет им легко меняться в ходе эволюции (B). Справа показаны эмбрионы некоторых позвоночных (мышь, рыбка данио-рерио, курица, шпорцевая лягушка, черепаха) на филотипической стадии (стадии фарингулы, см. Pharyngula) (C). Изображение из статьи N. Irie, S. Kuratani, 2014. The developmental hourglass model: a predictor of the basic body plan?

Изображение

Модель «песочных часов» предполагает, что средние стадии эмбрионального развития, когда закладывается характерный для данного типа животных план строения, обладают повышенной эволюционной консервативностью по сравнению с ранними и поздними стадиями. Сравнение экспрессии генов на разных этапах развития у восьми видов, представляющих разные эволюционные ветви хордовых, подтвердило приложимость модели «песочных часов» к подтипу позвоночных и, в несколько меньшей степени, ко всему типу хордовых. Кроме того, выяснилось, что гены, работающие на средних стадиях развития, отличаются повышенной многофункциональностью: многие из них выполняют разнообразные функции на разных стадиях развития и в разных частях организма. Это может быть одной из причин консервативности средних стадий эмбрионального развития.

Давно замечено, что эмбрионы хордовых животных сильнее всего похожи друг на друга на средних стадиях эмбрионального развития, особенно на стадии фарингулы (см. Pharyngula). В это время формируются характерные для типа хордовых морфологические структуры (сомиты, спинная нервная трубка, хорда, жаберные щели), в совокупности формирующие то, что называют «планом строения» хордовых. Данный этап развития, получивший название «филотипической стадии», обладает повышенной эволюционной консервативностью (то есть мало меняется в ходе эволюции) по сравнению с более ранними и более поздними этапами эмбриогенеза. Эти наблюдения отражены в модели «песочных часов развития» (рис. 1).

Молекулярные исследования показали, что консервативность филотипической стадии прослеживается не только на морфологическом уровне, но и на уровне экспрессии генов. Профили экспрессии у эмбрионов разных видов, относящихся к одному типу, оказались наиболее похожими друг на друга именно на филотипической стадии. Правда, до сих пор такие исследования проводились лишь на очень ограниченном числе видов (например, на четырех, см.: N. Irie, S. Kuratani, 2011. Comparative transcriptome analysis reveals vertebrate phylotypic period during organogenesis), и поэтому полной уверенности в том, что модель «песочных часов» приложима ко всему типу хордовых, не было.

Похожая закономерность была замечена и в онтогенезе других типов животных (нематод, членистоногих, кольчатых червей), у которых тоже, по-видимому, в развитии есть консервативная «филотипическая» стадия, когда закладывается план строения, характерный для данного типа (подробнее см. в новости Смысл консервативной стадии зародышевого развития начинает проясняться, «Элементы», 31.03.2017).

Идея о существовании универсальной филотипической стадии, общей для разных типов животных, не подтверждается молекулярными данными: по-видимому, у каждого типа она индивидуальна, как и план строения. Впрочем, тут важно иметь в виду, что в самих определениях понятий «тип» и «план строения» используется кольцевая логика: тип определяют как монофилетическую группу организмов, обладающих данным планом строения, а планом строения называют совокупность морфологических особенностей, характеризующую данный тип. Но, тем не менее, объективный факт состоит в том, что в развитии многих организмов (причем не только животных, но и растений и даже грибов; см.: М. Гельфанд. Песочные часы в биологии развития) средние стадии развития обладают пониженной изменчивостью по сравнению с ранними и поздними.

Причины этой закономерности точно не известны, хотя есть правдоподобные и аргументированные гипотезы (см., например, рис. 1, процитированную выше новость и статью N. Irie, S. Kuratani, 2014. The developmental hourglass model: a predictor of the basic body plan?).

В новом масштабном исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution, большой коллектив китайских и японских исследователей сделал важный шаг к разгадке тайны «песочных часов». Авторы измерили экспрессию всех генов на разных стадиях развития у восьми видов с прочтенными геномами. Эти виды представляют все три подтипа хордовых (головохордовые, оболочники и позвоночные), а также несколько важнейших эволюционных ветвей позвоночных (костные рыбы, амфибии, млекопитающие, птицы и черепахи). Для полноты картины не хватает, пожалуй, хрящевых рыб и круглоротых, но и без того в данном исследовании разнообразие хордовых охвачено намного полнее, чем в прежних работах (рис. 2).

Рис. 2. Стадии развития восьми видов хордовых, для каждой из которых была измерена экспрессия генов. Виды, слева направо и сверху вниз: когтистая шпорцевая лягушка (Xenopus tropicalis), домовая мышь Mus musculus, черепаха Pelodiscus sinensis, курица Gallus gallus, ланцетник Branchiostoma floridae, асцидия Ciona intestinalis, рыба Danio rerio, гладкая шпорцевая лягушка (Xenopus laevis). Изображение из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature Ecology & Evolution

Изображение

Полученные профили экспрессии затем сравнивали между собой, чтобы количественно оценить степень консервативности разных стадий развития. Как правильно проводить такие сравнения — вопрос крайне непростой, и среди ученых на сегодняшний день нет единой точки зрения на этот счет. Поэтому авторы на всякий случай использовали несколько разных подходов. Например, можно сравнивать экспрессию только тех генов, которые есть у каждого вида в единственном экземпляре. Тогда для каждого гена, например, лягушки можно будет найти один и только один соответствующий ген в геноме мыши, асцидии, ланцетника и т. д. Но таких генов не очень много (всего 1704, что составляет менее 10% от общего числа генов в геноме среднестатистического хордового). Другой вариант — включить в анализ также и гены, которые есть у большинства видов, но не обязательно в единственном экземпляре (у кого-то данный ген утрачен, у кого-то он присутствует в виде нескольких различающихся копий — паралогов). В этом случае можно, например, считать, что у вида, вообще не имеющего данного гена, уровень его экспрессии на всех стадиях равен нулю, а у вида, имеющего несколько паралогов, брать для каждой стадии либо средний, либо суммарный уровень экспрессии всех паралогов. Авторы перепробовали все эти способы. Результаты, полученные разными методами, в общих чертах получились сходными, хотя и различающимися в деталях.

Для каждого вида и для каждой стадии развития была оценена степень сходства по профилю генной экспрессии с разными стадиями других видов. Самыми консервативными считались те стадии, для которых было выявлено наибольшее сходство с другими видами (неважно, с какими именно стадиями их развития — ведь строгое соответствие между разными стадиями развития, например, асцидии и мыши провести затруднительно).

В итоге для каждого из восьми видов были несколькими разными способами построены графики, подобные изображенным на рис. 3.

Рис. 3. Графики, показывающие степень сходства экспрессии генов на разных стадиях развития мышиного эмбриона (стадии отложены по горизонтальной оси) с другими представителями амниот (верхний график; амниоты в данном случае были представлены, кроме самой мыши, курицей и черепахой), тетрапод (второй график; тетраподы представлены амниотами и двумя шпорцевыми лягушками), позвоночных (третий график; позвоночные в данном случае — это тетраподы и рыба Danio rerio) и хордовых (нижний график; хордовые представлены позвоночными, асцидией и ланцетником). Видно, что по профилям экспрессии генов средние стадии развития мышиного эмбриона (от E7.5 до E11.5) проявляют максимальное сходство с другими амниотами, тетраподами и позвоночными. Сходство со всеми хордовыми, включая ланцентика и асцидию, сильнее «размазано» во времени. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Ecology & Evolution

Изображение

Полученные результаты подтвердили, что средние стадии развития у позвоночных (причем не только стадия фарингулы, но и ряд предшествующих и последующих этапов) являются более консервативными, чем начальные и завершающие этапы эмбриогенеза. Таким образом, модель «песочных часов» подтвердилась для подтипа позвоночных.

Что касается всего типа хордовых в целом, то для него эта модель в принципе тоже подтвердилась, но не так уверенно. Картинку портит асцидия, у которой вообще не очень понятно, что считать филотипической стадией: в ее развитии нет такого этапа, на котором одновременно присутствуют все четыре главных элемента «плана строения хордовых» (сегментированная мускулатура, нервная трубка, хорда, жаберные щели). Развитие оболочников претерпело вторичную модификацию и, скорее всего, сильно отличается от развития общего предка хордовых (см.: Причина особенностей генома оболочников — детерминированность их эмбрионального развития, «Элементы», 01.06.2014). Что, кстати, говорит о том, что эволюционная консервативность средних (и любых других) этапов развития далеко не абсолютна.

Но всё же в пределах подтипа позвоночных средние этапы эмбриогенеза сохраняют удивительное постоянство на протяжении сотен миллионов лет — и это несмотря на самые радикальные изменения образа жизни и строения как взрослого организма, так и начальных стадий развития.

Чтобы разгадать причину этого постоянства, авторы решили выяснить, чем отличаются гены, работающие на средних стадиях эмбриогенеза, от генов, работающих на ранних и поздних стадиях.

Для каждой стадии развития (и для каждого вида) было подсчитано количество генов, экспрессия которых достоверно повышена или понижена именно на этой стадии. Оказалось, что число таких генов минимально как раз на средних, самых консервативных стадиях развития (рис. 4).

Рис. 4. Число генов, экспрессия которых достоверно повышена (верхний график) или понижена (нижний график) на разных стадиях развития мышиного эмбриона. Точками на верхнем графике показано отношение числа генов с повышенной экспрессией к общему числу генов, экспрессирующихся на данной стадии. Видно, что для средних, самых консервативных стадий развития характерно наименьшее число генов со специфическим для данной стадии уровнем экспрессии. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Ecology & Evolution

Изображение

Выяснилось также, что среди генов, работающих на средних стадиях развития, повышена доля генов, которые экспрессируются, во-первых, во многих разных тканях и органах эмбриона, во-вторых — на многих разных этапах развития. Среди них также повышена доля генов, о которых известно, что они необходимы для нормального развития зародыша. Кроме того, для белков, кодируемых этими генами, характерно в среднем большее число белок-белковых взаимодействий (это значит, что они, скорее всего, вовлечены в большее число различных сигнальных и регуляторных каскадов).

Всё это, по-видимому, говорит о том, что для генов, контролирующих средние стадии развития, характерна повышенная плейотропия (многофункциональность). Многие из них задействованы не только в бурных морфогенетических процессах филотипической стадии развития, но и в других процессах на других стадиях. По-видимому, эти гены чаще других привлекались в ходе эволюции для выполнения каких-то новых функций (примеры того, как на старые регуляторные гены могут «навешиваться» новые функции, рассмотрены в новостях Ген, работающий в мышцах и костях, у обезьян стал регулировать развитие мозга, «Элементы», 14.11.2016; Вирус, встроившийся в геном наших предков, влияет на работу мозга, «Элементы», 19.11.2013; Найден ген, отвечающий за эволюцию окраски у бабочек, «Элементы», 31.08.2011).

Авторы предполагают, что повышенная плейотропия генов, работающих на филотипической стадии, является одной из причин консервативности этого этапа развития (рис. 5).

Рис. 5. Предполагаемая связь между плейотропией генов, работающих на средних стадиях эмбриогенеза, и «песочными часами развития». Гены, работающие на многих стадиях (плейотропные), показаны черными и серыми кружочками, соединенными вертикальными линиями; белые кружочки — гены, работающие на немногих стадиях. Средние стадии развития, когда работают в основном плейотропные гены, оказываются наиболее консервативными, потому что многофункциональность ограничивает эволюционную свободу генов (Pleiotropic constraint). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Ecology & Evolution

Изображение

Множественность функций должна ограничивать эволюционную свободу гена: многофункциональный ген трудно изменить так, чтобы «подкрутить» только одну из его функций, не повредив остальным. Впрочем, до сих пор считалось, что данное рассуждение справедливо в первую очередь для белок-кодирующих участков. Хорошо известно, что многофункциональность гена действительно повышает консервативность его белок-кодирующей части. В данном случае, однако, речь идет уже о следующем, более высоком уровне консервативности — о затрудненности эволюционных изменений уровня экспрессии, определяемого регуляторными участками гена. Влияние многофункциональности на консервативность регуляторных участков — идея довольно-таки новая и нуждающаяся в дополнительных подтверждениях и объяснениях.

Можно также предположить, что многофункциональные гены, работающие на филотипической стадии, настолько важны для нормального развития организма, что система регуляции их экспрессии приобрела в ходе эволюции повышенную помехоустойчивость (например, благодаря дополнительным регуляторным контурам, дублирующим и подстраховывающим друг друга; см. Избыточные регуляторы делают развитие эмбриона помехоустойчивым, «Элементы», 03.06.2010). В таком случае, возможно, их замедленная эволюция объясняется зарегулированностью и пониженным уровнем изменчивости, за которую мог бы зацепиться естественный отбор.

Главный вопрос, оставшийся без ответа, состоит, конечно же, в том, почему самыми многофункциональными оказались именно гены, работающие на филотипической стадии. Можно предположить, что гены, умеющие контролировать закладку разнообразных сложных органов, просто в силу своих «профессиональных навыков» особенно удобны для того, чтобы навешивать на них новые функции — например, регуляцию развития каких-то новых структур, возникающих в ходе адаптации к меняющейся среде. Но пока это лишь общие рассуждения, нуждающиеся в экспериментальной проверке и конкретизации.

Источник: Haiyang Hu, Masahiro Uesaka, Song Guo, Kotaro Shimai, Tsai-Ming Lu, Fang Li, Satoko Fujimoto, Masato Ishikawa, Shiping Liu, Yohei Sasagawa, Guojie Zhang, Shigeru Kuratani, Jr-Kai Yu, Takehiro G. Kusakabe, Philipp Khaitovich, Naoki Irie and the EXPANDE Consortium. Constrained vertebrate evolution by pleiotropic genes // Nature Ecology & Evolution. Published online 25 September 2017.

См. также:
Смысл консервативной стадии зародышевого развития начинает проясняться, «Элементы», 31.03.2017.

Александр Марков

http://elementy.ru/novosti_nauki/433124 ... 5wwfYqV_O4


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 31 янв 2019 20:02 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Кошка на пути домой.

Роман Фишман
«Популярная механика» №11, 2018

Как совершенный хищник поселился с людьми, притерпелся к людям — и полюбился им, превратясь в главного домашнего любимца и породив тысячи сетевых мемов.

Чай или кофе? Москва или Питер? Весна или осень? Есть на свете понятия противоположные, но связанные настолько, что, говоря об одном, невозможно умолчать и о парном. Собаки и кошки делят звание самых популярных домашних животных с большим отрывом от следующих за ними рыбок и птиц. Собак содержат 33% жителей Земли, кошек — 23%, но в России кошки популярнее: 29 и 57% соответственно. И уж точно они опережают своих вечных соперников в интернете. Первый «ролик с котиком» был загружен на YouTube в 2008 году, а в 2015-м их было уже больше 2 млн со средним числом просмотров в 12 тыс. каждый. Случаи конкуренции в реальной жизни заканчиваются примерно тем же: пусть собачьи сообразительнее и лучше социализированы, но кошки, возможно, самые совершенные хищники в истории жизни на суше. Именно из них человек творил и продолжает творить своего мимимишного кумира.

Сами по себе
И кошки, и собаки — как прочие представители отряда хищных — происходят от примитивных, похожих на куницу млекопитающих миацидов. Детали разделения этих семейств пока еще плохо понятны, но примерно 40 млн лет назад в Северной Америке уже точно обитали предки псовых — прогеспероционы. Древнейшие предки кошачьих, проаилурусы (от греческого «аилурус» — «домашняя кошка»), появились в Евразии и на 10 млн лет позже. Между 10 и 8 млн лет назад из них выделились большие кошки, куда включают сегодняшних львов и тигров. Всего же в семействе образовалось восемь сохранившихся до сих пор линий. Накопление случайных мутаций в ДНК происходит с определенной средней скоростью, и количество таких различий в геномах современных кошачьих позволило заметить и датировать все эти события. Судя по «генетическим часам», линия пумы, включая гепардов, отделилась около 6,7 млн лет назад, линия домашней кошки — 3,4 млн.

Их встреча с псовыми к этому моменту давно состоялась. Представители разных полушарий, те и другие быстро расселялись, образовав сложные и запутанные сети исторических миграций. Берингов пролив первыми пересекли кошки, явившись в Америку примерно 18,5 млн лет назад. Для местных собак встреча закончилась худо: из более чем тридцати аборигенных видов, обитавших тогда на континенте, выжило девять. Кошки оказались исключительными охотниками и сумели вытеснить конкурентов из большинства экологических ниш. Если подумать, это неудивительно. Во-первых, они сильнее: скелетные мускулы кошек содержат намного больше «быстрых» мышечных волокон, способных к стремительному и мощному срабатыванию. Собаки больше ориентированы на долгую погоню и выносливость, кошки — на внезапность, скорость и силу. Засадный, а не загонный тип охоты, спринт, а не марафонские дистанции псовых; у гепардов эти черты достигли такого уровня, что эти кошки не выдерживают и нескольких минут стремительного бега.

Во-вторых, у собак больше зубов — в среднем 42 против 30 у кошачьих. Часть из них сохранили поверхности, подходящие для перетирания твердых волокон, и собачьи нередко включают растения в состав своей обычной диеты. Зато исключительно острые кинжаловидные зубы кошек для этого никак не приспособлены, как и их кишечник, куда более короткий, чем у псовых. Они стопроцентные хищники, живущие на чисто мясной, белковой диете. Небольшое количество зубов позволило уменьшить размеры челюсти: морды кошачьих стали плоскими, а сила укуса увеличилась. Оснащены кошки и дополнительным оружием: в отличие от собак, их когти втяжные и не стачиваются на бегу, и они с большой тщательностью следят за остротой этих опасных инструментов. Неизвестно, чем бы закончилось древнее противостояние этих двух равно уважаемых семейств, если б рядом не появился новый герой, на этот раз урожденный африканец, человек разумный.

Плоды цивилизации
Польза собачьих умений и готовность подчиняться настолько очевидны, что собаки стали самым первым видом, прирученным человеком еще в эпоху палеолита, охоты и собирательства, задолго до доместикации лошадей и даже окультуривания злаков. С кошками все намного сложнее: собака помогает, лошадь перевозит грузы, корова дает молоко, но они не дают ничего.

Поэтому долгое время существовали лишь гипотезы о том, как, почему, когда и где они начали жить рядом с людьми. Самой авторитетной была и остается версия «контроля за вредителями», которая связывает появление домашних кошек с неолитической революцией — развитием сельского хозяйства, появлением постоянных крестьянских поселений и необходимостью сохранения излишков продовольствия. Эти амбары и склады мигом стали предметом вожделения бесчисленных грызунов, а следом за ними пришли и кошки, став осторожными спутниками зарождавшейся цивилизации.

Надежных подтверждений эта гипотеза не имеет до сих пор, хотя большинство специалистов склоняется к ней «по совокупности улик». Среди них важное место занимает захоронение, найденное в 2004 году на Кипре французским археологом Жаном-Дени Винье. Могильник сохранил останки восьмимесячного котенка, похороненного около 9500 лет назад бок о бок с человеком, на расстоянии вытянутой руки. Диких кошек на острове нет и не было, и животное, очевидно, привезли сюда намеренно, тем более что именно этим временем датированы первые земледельческие поселения Кипра. Люди прибыли сюда из Леванта, территории Плодородного полумесяца, где как раз между 14 и 10 тыс. лет назад впервые в истории совершился переход к настоящей оседлости и сельскому хозяйству. 9 тыс. лет и кошачьему зубу, найденному при раскопках уже в самом Леванте, на территории современного Израиля. Да и «генетические часы» накопления мутаций в ДНК сегодняшних домашних кошек указывают на то же время.

Расшифровкой кошачьего генома ученые занялись, не успев покончить с человеческим. Еще начиная с 2000 года Карлос Дрисколл и Стивен О’Брайен (кстати, сегодня работающий в Сколковском институте) собрали образцы ДНК 979 современных кошек из разных стран Евразии и Африки. В том, что домашние произошли от лесных Felis silvestris, сомнений ни у кого не было. Если речь идет не об экзотических породистых животных, домашние похожи на них до полного смешения — и анатомически, и генетически, к тому же они постоянно скрещиваются друг с другом. Однако геном, вчерне установленный к 2007 году, показал, что дикие популяции образуют пять групп с определенными ареалами: европейскую, ближневосточную, центральноазиатскую, китайскую и южноафриканскую. При этом домашние кошки, откуда бы они ни были, сохранили следы лишь ближневосточных Felis silvestris lybica. В этом питомцы из Великобритании, Японии или США практически неотличимы от диких популяций, до сих пор обитающих в Израиле и на Аравийском полуострове.

Кошкины гены

Мутация гена Jb Фенотип: высоко посаженный укороченный хвост. Типичная порода: японский бобтейл.
Мутация гена Manx Фенотип: разной степени укороченный или вовсе отсутствующий хвост. Типичная порода: мэнская кошка.
Мутация гена Munchkin Фенотип: сильно укороченные конечности. Типичная порода: манчкины.
Мутация гена Tas1r2 Ген кодирует один из рецепторов сладкого. И дикие, и домашние кошки несут мутантную форму, благодаря которой они, видимо, плохо различают сладкий вкус.
Мутация гена Sh Фенотип: уменьшенное число пальцев. Типичная порода: нет; мутация считается нежелательной.
Мутация гена Pd Фенотип: полидактилия, дополнительный палец возле рудиментарного «прибылого», расположенного выше ступни. Типичная порода: нет, встречается у разных кошек.
Мутация гена Cu Фенотип: широкие у основания уши, плавно загибающиеся назад. Типичная порода: американский кёрл.
Мутация гена Fd Фенотип: уши загибаются вперед. Типичная порода: шотландская вислоухая.
Ген Agouti Определяет чередование светлых и темных полос в окраске отдельных волосков.
Мутация гена тирозиназы (акромеланизм) делает ее чувствительной к температуре. Пигмент накапливается лишь в сравнительно холодных участках тела, придавая им более темный окрас. Типичная порода: сиамская кошка.
Хромосома Х Несет гены пигментов феомеланина (красно-рыжий) и эумеланина (черный). Самки, у которых две Х-хромосомы с разными аллелями этих генов, могут демонстрировать черепаховую окраску.
Ген KIT В гомозиготной доминантной (АА) форме создает чисто белый цвет, голубые глаза и приводит к глухоте. В рецессивной (аа) может приводить к появлению белых «перчаток» на лапах, как у бирманской породы.
Ген ингибитора меланина I/i Серебристый окрас шерсти. Типичная порода: британская короткошерстная.
Гены rex Кудрявая мягкая шерсть. Типичная порода: девон-рекс.
Мутация гена KRT71 Один из генов rex. Может приводить к кератинизации волосяных фолликулов и потере их функциональности, вызывая бесшерстность. Типичная порода: канадский сфинкс.
Ген Tabby Задает пятнистость окраски шерсти, от тигрового от пятнистого.

На плечах гигантов
Трудно сказать, что было не так с другими подвидами дикой кошки. Возможно, одни были слишком пугливы, другие не оказались достаточно близко к основным центрам одомашнивания. Так или иначе, это был союз по расчету: кошки, совершенно неспособные усваивать растительную пищу, получили право почти свободно разгуливать среди людей и с аппетитом уничтожать стаи кормящихся тут же вредителей. Поколение за поколением они становились все более терпимы к людям, однако необходимость добывать пищу не позволяла ослабнуть и инстинктам охотника. Даже сегодня, в отличие от большинства собак, обычная «квартирная» кошка вполне способна выжить самостоятельно. Возможно, что именно эта неувязка между ласковыми повадками и независимостью хищника-одиночки создает тот завораживающий контраст эмоций, который мы испытываем к ним.

Недаром именно люди, по-видимому, первыми растопили лед в отношениях с кошками. 3600 лет назад жители Египта эпохи Нового царства начали изготавливать кошачьи скульптуры, а 700 лет спустя превратили кошек в официальный культ, связанный с Баст, богиней любви и домашнего очага. Активная торговля, которую вели египтяне, дала расселению кошек мощный толчок: с караванами и на кораблях они распространились по ближним и далеким странам. В Америку, а затем и Австралию кошки прибыли намного позднее — судя по генетическим данным, вместе с европейскими поселенцами. Люди не возражали, и те расселились по свету «на плечах гигантов», в трюмах и среди грузов, и во многих регионах стали опасным инвазивным видом. В некоторых странах Юго-Западной Азии домашние кошки не встретили диких соплеменниц. Это стимулировало дрейф генов — закрепление случайных признаков, происходящее в силу простых статистических причин, — и привело к формированию некоторых экзотических восточных пород, включая сиамскую.

В 2017 году появились результаты сравнения ДНК современных кошек и их древних собратьев, которые показали, что именно портовые города и торговые центры служили очагами их расселения. Здесь кошки были исключительно важны и пользовались всеми «домашними» правами, хотя в жилые комнаты и постели их не пускали еще, видимо, довольно долго. На средневековых портретах легко найти мужчин с борзыми и дам с горностаями, но кошки почти всегда присутствуют в жанровых сценках как простые кухонные воришки. Не видно на картинах и котов пятнистой окраски, продукта одомашнивания, который быстро «размывается» у диких животных. Такой вариант появляется только с эпохи Возрождения, а намеренные попытки разводить кошек в декоративных целях не делались вплоть до XIX века.

Неудивительно, что до сих пор они не могут похвастаться тем разнообразием форм, размеров и характеров, какого достигли собаки. Международная кошачья ассоциация (TICA) выделяет всего 58 пород, другие крупные организации — и того меньше. Века жизни бок о бок с человеком мало изменили дикую кошку, но история ее одомашнивания еще далеко не закончена. С некоторых пор даже взрослый и довольно злобный кот время от времени мурлычет. Эту детскую форму поведения они демонстрируют всю жизнь как проявление неотении, сохранения детских черт, обычного при доместикации животных. Но это лишь один пример: в последнее время человек особенно активно меняет и строение кошки, и окраску, стимулируя уже неслучайное сохранение мутаций и выводя самые необычные и дружелюбные породы. С тех пор как кошки поселились в комнате и освободились от необходимости самим добывать пищу, они продолжают терять черты великолепных хищников, но так же быстро приобретают характер замечательных сожителей.

http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya ... puti_domoy


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 03 фев 2019 08:40 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
«А это — весёлая птица-синица», которая салом не прочь подкормиться, когда его в стужу повесят в сад…

Зима вступает в свои права, и мы вспоминаем о традиционной русской забаве — развешивать кормушки и подкармливать птиц. Впрочем, стоит ли называть русской забаву, которой страдают все народы Европы и значительной части Северной Америки и Азии? По крайней мере те, у которых зимой бывает холодно и снежно. Видимо, людям всё-таки свойственно делать что-то хорошее. Независимо от государственной принадлежности.

Из мелких пернатых в наших местах зимуют в основном синицы, воробьи, снегири и свиристели. Снегири и свиристели — сравнительно редкие гости, они активно кочуют в поисках еды. Воробьи — постоянные жители, в полном соответствии с именем своим нахалы и воришки, правда, очень симпатичные. Синицы же — просто красотки. В средней полосе их водится три вида — большая синица, лазоревка и московка.

Большая синица действительно самая большая из синиц, длина тела — 13—17 см, вес — целых 20 г. Спинка — желтовато-зелёная, брюшко и бока жёлтые. По груди и брюшку проходит широкая чёрная полоска. Такие же атласно-чёрные с синеватым отливом головка и горло, а щёчки — снежно-белые.

Лазоревка поменьше, длина 11—14 см, и весит всего 9—14 г. По окраске лазоревка напоминает большую синицу, но носит белую шапочку с ярким голубым пятном. На уровне глаз тонкая чёрная полоска, щёчки — белые. Брюшко и грудка лазоревки — жёлтые, с не очень чёткой чёрной продольной полоской. Спина и верхние перья хвоста — оливково-зелёные, крылья и хвост — голубовато-синие.

Самые маленькие синички — московки, их иногда называют чёрными синицами. В окраске московок в основном серые тона. На затылке и щёчках — белые пятна, сверху голова атласно-чёрная, крылья и хвост — серовато-бурые, и на крыльях хорошо заметная поперечная светлая полоска. Московки — коренные жители сосновых и еловых лесов. Но сейчас их можно встретить и в городах.

Чем кормить. Со школьных уроков природоведения многие помнят, что синиц нужно кормить свежим салом. Кроме сала можно предложить птицам мясо. Тоже свежее. Можно положить в кормушку кусочек сливочного масла и перетопленного сала. Очень хорошо подкармливать их яблоками и морковкой. Ну и, конечно, самыми обычными подсолнечными семечками, нежареными и несолёными. Можно добавлять в рацион гречку и сухие крошки пшеничного хлеба. В сильные морозы упор делайте на сало и мясо, в более тёплую погоду — на зерно.

Чего нельзя. Солёного, копчёного, острого сала, мяса и колбасы. Эти продукты вызывают сильную жажду и нарушают пищеварение у птиц. Нельзя класть в кормушку варёную кашу. Не рекомендуют давать синицам пшено.

Как готовить подкормку. Сало лучше всего брать с кожей. В коже проделайте отверстие и протяните в него проволоку или нитку. На поверхности сала можно сделать ножом мелкие насечки — это облегчит синицам доступ к еде. На мясе тоже можно сделать насечки. Яблоки следует порезать на дольки или натереть на крупной тёрке. Морковку — обязательно натереть. С семечками и крупой ничего делать не надо, птицы сами с ними справляются.

Куда повесить кормушку. Подкормку лучше всего размещать на деревьях, там, где расположены привычные места кормёжки птиц. Там же они будут гнездиться весной.

Кусочки сала и мяса в специальной кормушке не нуждаются. Их нужно просто повесить на ветку или любую перекладину на такую высоту, чтобы не достали кошки и собаки. Синицы умеют клевать корм в любом положении, даже вниз головой. В этом у них практически нет конкурентов. Пожалуй, кроме поползней. Но этих птичек тоже подкормить не грех. А вот сойки, сороки, вороны и даже воробьи на висячую подкормку сесть не смогут, так что всё достанется тем, кому и предназначено.

Для сухого корма сделайте кормушку. Конструкций кормушек бесчисленное множество. Их можно смастерить из пустых картонных молочных пакетов, из пластиковых бутылок и даже из посылочных ящиков. У кормушки должны быть бортики, чтобы корм не высыпался, и крыша, чтобы не засыпало снегом. Если кормушка большая, сделайте несколько вертикальных перекладин между столиком и крышей, чтобы сооружение было похоже на клетку. Синицы этого не боятся, а сороки и сойки не пролезут. Правда, от воробьёв прутики не защитят. Ну так что же, им тоже зимой голодно.

Как часто кормить. Подкладывать корм нужно только после того, как кормушка опустеет. При этом столик следует очистить от трухи и помёта. Не старайтесь кормить птиц ежедневно, они должны использовать кормушку только как подкормку, не забывая про основной способ добычи пропитания в природе. И только в сильные морозы следите, чтобы в кормушке всегда была еда.

Синицы очень доверчивы, быстро привыкают к кормушке и подпускают знакомых людей совсем близко. Наиболее смелые и голодные иногда даже садятся на руку. Но только если в этом есть практический смысл, например, когда на ладони лежат вкусные семечки.

https://www.nkj.ru/archive/articles/253 ... ZDMWZT7AwQ


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 07 фев 2019 10:26 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Случайно открытый жгутиконосец обновляет систему эукариот.

Рис. 1. Гемимастигофоры. a — Spironema, b–f — новый вид Hemimastix, cap. — околоротовой выступ (capitulum). На фото d гемимастикс захватил добычу — клетку водоросли. Фото f изображает передний конец, стрелочки указывают на экструсомы — выбрасывающиеся структуры. Длины масштабных линеек: a — 10 мкм, f — 1 мкм, остальные фотографии — 5 мкм. Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Nature

Изображение

Открытие нового представителя малоизвестной и сильно обособленной группы жгутиконосцев, которая называется Hemimastigophora, привело к очередному пересмотру мегасистемы эукариот. Оказалось, что группа Hemimastigophora, вероятнее всего, является сестринской по отношению к огромной группе Diaphoretickes, в состав которой входят почти все фотосинтезирующие эукариоты. Полученные новые данные могут помочь в поисках корня эволюционного древа эукариот.

Гондванское чудище
В 1988 году группа австрийских биологов открыла необычное одноклеточное существо, получившее название Hemimastix (W. Foissner et al., 1988. The hemimastigophora (Hemimastix amphikineta nov. gen., nov. spec.), a new protistan phylum from gondwanian soils). Это загадочное многожгутиковое создание было найдено в образцах почв, собранных в Австралии и Чили (а точнее — на острове Пасхи, ныне принадлежащем Чили). Гемимастикс — яркий представитель протистов. Как известно, этим словом называют тех обладателей сложной эукариотической клетки, которые не удостоились чести быть отнесенными к растениям, животным или грибам. Большинство протистов — одноклеточные, и гемимастикс бесспорно входит в их «компанию». Но вот кому именно он родствен — поначалу осталось загадкой. По одним признакам гемимастикс напоминает эвглен, по другим — инфузорий, но и там, и там сходство в лучшем случае отдаленное. Поэтому авторы открытия без колебаний выделили гемимастикса в самостоятельный тип, что само по себе — весьма серьезная заявка.

Название статьи, в которой впервые описан гемимастикс, заканчивается словами «новый тип протистов из гондванских почв». Дело в том, что с открытием этого существа связана небольшая биогеографическая интрига. Вначале гемимастиксы были обнаружены в почве Австралии, и исследователи изрядно удивились, когда через некоторое время нашли их еще и в образце почвы, взятом близ аэропорта острова Пасхи. Этот остров вулканического происхождения находится в пустынном юго-восточном секторе Тихого океана, гораздо ближе к Южной Америке, чем к Австралии (сейчас он, как уже говорилось, принадлежит Чили). По мнению большинства геологов, Австралия и Южная Америка некогда были частями великого южного суперконтинента под названием Гондвана. Биогеографы довольно часто сталкиваются с организмами, которые населяют «обломки Гондваны» и начисто отсутствуют на северных материках (а гемимастикса найти там не удалось, хотя почвенных проб из Евразии и Северной Америки было просмотрено достаточно много). В таких случаях сразу напрашивается предположение, что данная группа именно в Гондване и возникла. Подобных примеров хватает и в зоологии, и в ботанике, и в протистологии.

Правда, то, что гипотеза о гондванском происхождении той или иной группы выглядит напрашивающейся, еще не значит, что она верна. Известный палеонтолог Кирилл Еськов уже давно отмечал, что большинство известных гондванских ареалов на самом-то деле представляет собой частные случаи так называемых «оттесненных реликтов»: когда-то группа заселяла огромную территорию (вплоть до всего земного шара), затем ее постиг упадок, и область ее распространения распалась на несколько небольших изолированных фрагментов. Возникнуть же такая группа могла где угодно: связывать центр ее происхождения с Гондваной совершенно не обязательно (см. К. Ю. Еськов, 1984. Дрейф континентов и проблемы исторической биогеографии). Во многих случаях новые находки это прямо опровергают.

Вот и с гемимастиксом все оказалось именно так. Совсем недавно гемимастиксы были обнаружены в лесной почве канадской провинции Новая Шотландия. Это — восточный край Северной Америки, у самого Атлантического океана. Итак, ареал гемимастиксов — в самом деле сильно разорванный, но к Гондване он не привязан. Впрочем, эта эволюционная ветвь — в любом случае настолько древняя, что она обязательно должна была пережить объединение всей земной суши в суперконтинент Пангею (причем скорее всего не один раз). А в таком случае определить географический центр происхождения группы на основании ее современного распространения просто невозможно.

Новая статья про гемимастикса подписана группой ученых, в числе которых — известнейшие канадские протистологи Аластер Симпсон (Alastair Simpson) и Эндрю Роджер (Andrew Roger). Эти имена — своего рода «знак качества», они показывают, что исследование проведено на высшем мировом уровне. Само открытие совершила Яна Эглит (Yana Eglit), молодая сотрудница лаборатории Симпсона. В один прекрасный день она просматривала под микроскопом пробы почвы, собранные в окрестностях города Галифакс, и увидела там нечто подвижное и необычное. Выяснилось, что это гемимастикс, причем не тот вид, который живет в Австралии и на острове Пасхи (канадцам пришлось описать новый вид этого рода). Кроме того, в канадской почве оказался другой одноклеточный организм, близко родственный гемимастиксу — спиронема (Spironema), но ее подробное описание пока не опубликовано; вероятно, там тоже придется выделить новый вид. «Главным героем» статьи, вышедшей в ноябре прошлого года, объявлен именно гемимастикс.

Итак, гемимастикс — это одноклеточный жгутиконосец, живущий в лесной почве (капельно-жидкой воды там хватает для жизни одноклеточных плавающих существ). Его сжатое профессиональное описание могло бы выглядеть так (рис. 1). Тело — двусторонне-симметричное, уплощенное, овальное в плане, с четко выделенными «спинной» и «брюшной» сторонами. Обе эти стороны покрыты широкими плотными цельными пластинками. По бокам тела, между «спинной» и «брюшной» пластинками, находятся бороздки, из которых выходят жгутики. Количество жгутиков у разных видов гемимастикса различается: у «гондванского» вида их примерно по 12 штук с каждой стороны, а у канадского — по 17–19 штук. Всего, таким образом, жгутиков у гемимастикса не меньше 20 и не больше 40. На переднем конце тела находится клеточный рот. Гемимастиксы — хищники (впрочем, в этом размерном классе различие между хищниками и травоядными почти отсутствует), питаются они в основном мелкими одноклеточными водорослями, которые захватывают с помощью передних жгутиков. Есть у них и специальные выбрасывающиеся структуры (экструсомы), предназначенные для атаки добычи.

Это описание показывает, что гемимастикс — существо неординарное (хотя, заметим в скобках, ни одного абсолютно уникального признака у него все же нет). Во-первых, двусторонняя симметрия со ртом, расположенным впереди — это устройство тела, обычное для многоклеточных животных (например, для каких-нибудь червей), но относительно редко встречающееся в мире одноклеточных. Так бывают устроены в основном хищные протисты, и то далеко не все. Во-вторых, привлекает внимание количество жгутиков. Сами по себе жгутики — уж вовсе не редкость, это двигательные структуры, свойственные большинству эукариот и всегда одинаково устроенные. У одноклеточных протистов жгутиков чаще всего два, реже — один, еще реже — четыре. Некоторые одноклеточные имеют тысячи жгутиков, бьющихся согласованными волнами — тогда они называются ресничками (это характерно для инфузорий). А вот количество жгутиков, измеряемое десятками, бывает у протистов не слишком часто, хотя есть и такие примеры. С помощью своих жгутиков гемимастикс движется и охотится. На электронных микрофотографиях он вообще похож на таинственное инопланетное чудовище, вроде черных медуз, которые атаковали звездолет «Тантра» в романе Ефремова «Туманность Андромеды» (хотя симметрия тела у них была другая). Если южный вид гемимастикса получил от своих открывателей вполне нейтральное название Hemimastix amphikineta («двоякоподвижный» — имеются в виду ряды жгутиков справа и слева), то новый вид канадцы назвали Hemimastix kukwesjijk, в честь персонажа мифологии местных индейцев — волосатого великана-людоеда (см. Kukwes).

Проведя анализ транскриптомов (был исследован набор из 351 гена — это довольно много), канадские биологи подтвердили, что гемимастикс вместе со спиронемой относятся к единой группе протистов, которая называется Hemimastigophora. Эта группа была выделена еще при первом описании гемимастикса — как мы уже говорили, исследователи тогда сочли ее самостоятельным типом. Тип — это группа очень высокого ранга в биологической системе. Оказалось, однако, что своеобразие гемимастигофор было такой оценкой не преувеличено, а преуменьшено. Чтобы оценить важность этого открытия, взглянем сначала на древо эукариот в целом.

Раскидистое древо жизни
Начнем с картинки, опубликованной пару лет назад (рис. 2). Она весьма наглядна, и каких-то уж совсем революционных изменений в этой области с тех пор не произошло. Опишем представленное здесь эволюционное древо очень кратко, стараясь не загромождать описание ссылками и не превращать его в справочник.

Рис. 2. Эукариотное древо жизни. 1 — коллодиктиониды, 2 — оксимонады, 3 — трихомонады, 4 — гипермастигины, 5 — дипломонады, 6 — ретортамонады, 7 — малавимонады, 8 — якобиды, 9 — кинетопластиды, 10 — эвгленовые жгутиконосцы, 11 — гетеролобозные амебы, 12 — флабеллиниевые амебы, 13 — обыкновенные амебы, 14 — раковинные амебы, 15 — копромиксиды, 16 — вариозеи, 17 — пеломиксы, 18 — мастигамебы, 19 — энтамебы, 20 — протоспорангииды, 21 — диктиостелиомицеты, 22 — миксомицеты, 23 — апузомонады, 24 — анкиромонады, 25 — бревиаты, 26 — нуклеарииды, 27 — фонтикулиды, 28 — афелиды, 29 — микроспоридии, 30 — криптомицеты, 31 — хитридиомицеты, 32 — безжгутиковые грибы, 33 — филастереи, 34 — кораллохитриум, 35 — мезомицетозои, 36 — воротничковые жгутиконосцы, 37 — пластинчатые, 38 — губки, 39 — кишечнополостные, 40 — ксенацеломорфы, 41 — первичноротые, 42 — вторичноротые, 43 — мезостигмофициевые водоросли, 44 — клебсормидиофициевые водоросли, 45 — водоросли-сцеплянки, 46 — харовые водоросли, 47 — колеохетовые водоросли, 48 — нефроселмидовые водоросли, 49 — пирамимонадовые водоросли, 50 — хлородендровые водоросли, 51 — хлорофициевые водоросли, 52 — ульвовые водоросли, 53 — печеночники, 54 — настоящие мхи, 55 — антоцеротовые мхи, 56 — сосудистые растения, 57 — цианидиевые водоросли, 58 — красные водорости, 59 — глаукофиты, 60 — катаблефариды, 61 — гониомонады, 62 — криптомонады, 63 — центрогелидные солнечники, 64 — гаптофиты, 65 — инфузории, 66 — споровики, 67 — протальвеоляты, 68 — динофлагелляты, 69 — бикосециды, 70 — лабиринтулы, 71 — опалины, 72 — болидовые водоросли, 73 — диатомовые водоросли, 74 — синуровые водоросли, 75 — желтозеленые водоросли, 76 — бурые водоросли, 77 — золотистые водоросли, 78 — рафидовые водоросли, 79 — актинофриидные солнечники, 80 — оомицеты, 81 — церкомонады, 82 — эуглифиды, 83 — плазмодиофоромицеты, 84 — гаплоспоридии, 85 — громииды, 86 — хлорарахниофиты, 87 — фораминиферы, 88 — радиолярии. Название Chromista в данном случае является синонимом названия Stramenopiles. Иллюстрация из статьи D. Leontiev, V. Schnittler, 2017. The phylogeny of myxomycetes, с изменением

Изображение

Итак, эволюционное древо эукариот делится на три огромные ветви, которые можно для удобства назвать мегастволами. Первый из них, во многих отношениях самый примитивный, называется Excavata. Большинство членов этого мегаствола — жгутиконосцы, одноклеточные и гетеротрофные, то есть неспособные питаться за счет энергии света. В свою очередь, мегаствол экскават распадается на два ствола, имеющих разную эволюционную судьбу. Ствол Metamonada включает в себя несколько групп жгутиконосцев (оксимонады, трихомонады, гипермастигины, дипломонады, ретортамонады). Многоклеточных форм среди метамонад нет. Многие из них живут в организмах многоклеточных животных в роли симбионтов или паразитов. К стволу Discoba относятся три-четыре группы жгутиконосцев (якобиды, цукубамонады, кинетопластиды, эвгленовые жгутиконосцы) и гетеролобозные амебы, которые похожи на настоящих амеб, но совершенно им не родственны. Некоторые гетеролобозные амебы выработали жизненный цикл с кратковременной многоклеточной стадией — плодовым телом, напоминающим плодовое тело гриба. Обладатели таких жизненных циклов называются слизевиками.

Второй мегаствол эукариот, гораздо более многообразный, но тоже сохраняющий кое-какие примитивные признаки, называется Amorphea. Характерные черты этого мегаствола — склонность к образованию ложноножек и отсутствие фотосинтеза, то есть гетеротрофность, как и у экскават. Образование ложноножек — не уникальное для аморфей свойство, но именно в этом мегастволе оно особенно развито. Часто ложноножки служат для передвижения, еще чаще — для питания, а если они становятся длинными и ветвящимися, то могут превращаться в грибницу. Иногда одновременно с ложноножками у клеток есть жгутики, а иногда и нет.

Аморфеи, в свою очередь, делятся на два эволюционных ствола. Один из них называется Amoebozoa и состоит из существ, которые из-за постоянного образования ложноножек лишены постоянной формы клетки — они передвигаются, в той или иной степени «перетекая» (пеломиксы, мастигамебы, обыкновенные и раковинные амебы, миксомицеты). Как минимум одна группа амебозоев — миксомицеты — перешла к образу жизни слизевиков: на определенном этапе своего жизненного цикла они образуют многоклеточные плодовые тела, довольно сложно устроенные. Вероятно, это один из самых древних в истории жизни на Земле примеров морфогенеза, построения сложной формы.

Второй эволюционный ствол аморфей, гораздо более разнородный, называется Obazoa. У основания этого ствола находится несколько древних и примитивных ветвей, состоящих из жгутиконосцев с ложноножками (апузомонады, анкиромонады, бревиаты). А остальная его часть образует крупную ветвь Opisthokonta — заднежгутиковых, названных так за то, что у их жгутиковых клеток жгутик всегда расположен сзади, то есть при поступательном движении он является толкающим, а не тянущим, в отличие от большинства жгутиконосцев, которые движутся жгутиком вперед. Объяснить это можно тем, что предки опистоконтов, которые наверняка вели придонный образ жизни, питались в прикрепленном состоянии, и «толкающий» жгутик создавал поток воды, поднимающий пищевые частицы со дна. Опистоконты делятся на две ветви — Holomycota («все грибы») и Holozoa («все животные»). В группу голомикот входят некоторые почвенные и пресноводные амебы (нуклеарииды), несколько ветвей специализированных внутриклеточных паразитов (афелиды, микроспоридии, криптомицеты), хитридиевые грибы, безжгутиковые грибы и одна «собственная» группа слизевиков (фонтикулиды). Как видим, жизненная форма слизевика возникала независимо несколько раз в совершенно разных эволюционных линиях. Среди прочих голомикот особенно выделяются безжгутиковые грибы: это группа-гигант, достигшая огромного разнообразия (около 100 000 видов). Именно к ней относятся шляпочные, плесневые и многие другие грибы, живущие на суше. В группу голозоев входят несколько своеобразных групп амебоподобных протистов (мезомицетозои, филастереи, кораллохитриум), воротничковые жгутиконосцы и многоклеточные животные. Последние, как мы знаем, стали еще одной группой-гигантом (больше миллиона видов), освоили все возможные для эукариот среды обитания, а главное — создали организмы очень сложной структуры.

Третий мегаствол эукариот — просто невероятно разнообразный. Он и называется Diaphoretickes, что буквально значит «разнообразные». Дать этому мегастволу общую характеристику очень трудно: какой признак ни назови, обязательно найдутся исключения. В целом его представители склонны к освоению толщи воды и к приобретению фотосинтеза (причем некоторые от него потом успели отказаться). Подавляющее большинство фотосинтезирующих эукариот — члены мегаствола Diaphoretickes. Впрочем, группы, не имевшие фотосинтеза никогда, в нем тоже встречаются.

Мегаствол Diaphoretickes включает два крупных ствола, сильно отличающихся друг от друга по эволюционным стратегиям. Ствол Archaeplastida иногда называют попросту растениями. В него входят древняя обособленная ветвь одноклеточных глаукофитовых водорослей, красные водоросли и группа Viridiplantae (зеленые растения). К последней относятся всевозможные водоросли зеленого цвета (вольвоксовые, ульвовые, харовые, сцеплянковые) и наземные высшие растения, которых насчитывается больше 300 тысяч видов — видовым богатством они уступают только многоклеточным животным. Архепластиды — единственная крупная ветвь эукариот, в которой нет хищников (во всяком случае, одноклеточных: насекомоядные высшие растения сейчас не в счет).

Название ствола SAR — аббревиатура, состоящая из первых букв названий трех входящих в него ветвей. Для этих ветвей характерно колоссальное разнообразие жизненных форм. Только аналогов многоклеточных животных среди них нет, но аналоги почти всего остального — есть. К ветви Stramenopiles принадлежат хищные жгутиконосцы бикосециды, многоядерные опалины, две группы грибоподобных организмов (оомицеты и лабиринтулы), одна группа солнечников (актинофрииды), а также множество водорослей (бурые, золотистые, желто-зеленые, диатомовые). Тут присутствуют как одноклеточные организмы (бикосециды, солнечники, многие водоросли), так и многоклеточные — вплоть до бурой водоросли ламинарии, длина слоевища которой доходит до десятков метров. К ветви Alveolata относятся хищные или паразитические жгутиконосцы протальвеоляты, инфузории, специализированные паразиты споровики и водоросли-динофлагелляты. Наконец, к ветви Rhizaria относятся хищные жгутиконосцы церкомонады, своеобразные фотосинтезирующие амебы (хлорарахниофиты), «собственные» раковинные амебы (эуглифиды и громииды), паразитические аналоги слизевиков (плазмодиофоромицеты) и споровиков (гаплоспоридии), а также морские одноклеточные протисты со сложными скелетными структурами — фораминиферы и радиолярии. Тут очень хорошо видно, насколько легко в разных ветвях могут независимо возникать очень похожие жизненные формы — раковинные амебы и слизевики, например. В эволюции эукариот это скорее правило, чем исключение.

Помимо крупных стволов Archaeplastida и SAR, в состав группы Diaphoretickes входят две самостоятельные древние эволюционные ветви, представленные одноклеточными водорослями: Cryptista (криптомонады) и Haptista (гаптофиты). На самом деле к ветви криптистов относятся еще две группы жгутиконосцев (катаблефариды и гониомонады), а к ветви гаптистов — «собственная» группа солнечников (центрогелиды). Вначале их всех сближали с группой SAR, но в последние несколько лет накапливающиеся молекулярные данные показали, что криптисты ближе к архепластидам, то есть к растениям, а вот гаптисты действительно ближе к SAR.

Есть и такие эукариоты, принадлежность которых вообще к каким бы то ни было крупным стволам (даже мегастволам) долго была под вопросом. Пожалуй, самая примечательная из таких групп — коллодиктиониды, хищные пресноводные жгутиконосцы, бесспорно очень примитивные и древние. Высказывалось мнение, что из всех современных живых организмов именно коллодиктиониды максимально близки к общему предку эукариот (S. Zhao et al., 2012. Collodictyon — an ancient lineage in the tree of eukaryotes).

Таково общее представление о родственных связях эукариот, сложившееся примерно два-три года назад. Теперь посмотрим, что в нем с тех пор поменялось.

Вечнозеленая тема, или обновления древа
Начнем с двух оговорок. Во-первых, «систему» и «эволюционное древо» мы сейчас по факту рассматриваем как синонимы (хорошо это или плохо, но в современной биологии так принято). Во-вторых, нас совершенно не интересуют отношения внутри пусть даже и довольно крупных групп (например, внутри высших растений или многоклеточных животных). Предмет разговора сейчас — исключительно родство между главными эволюционными ветвями, теми, которые примерно соответствуют старинному понятию «царство». На этом уровне существенные изменения, появившиеся в системе за последнюю пару лет, можно свести к двум пунктам.

1. Все больше и больше данных указывает на то, что группы Metamonada и Discoba на самом деле вполне самостоятельны. Они не образуют единого мегаствола, а расходятся сразу от общего корня эукариот. Если это верно, значит, их общие признаки — это примитивные признаки, унаследованные от общего предка всех эукариот (во всяком случае, современных). А вот объединение Excavata, похоже, больше неактуально.

2. Высказана гипотеза о существовании эволюционного ствола, получившего аббревиатурное название CRuM (см. Выделена новая супергруппа эукариот, «Элементы», 17.04.2018). В него входят две группы жгутиконосцев (коллодиктиониды и мантамонады) и одна группа амеб (ригифилиды). Группа CRuM является сестринской по отношению ко всему мегастволу Amorphea. При этом чуть ниже нее на древе находятся еще две древние ветви жгутиконосцев — анкиромонады и малавимонады.

Надо сказать, что последний пример хорошо проясняет общую ситуацию в данной области науки. Систематика эукариот развивается быстро. Любой обзор по этой теме устаревает максимум за год. С первого взгляда скорость обновления системы может привести свежего человека в отчаяние: от одних только новых названий в глазах рябит! Но это впечатление — в большой степени кажущееся. Во-первых, по-настоящему крупных изменений в последнее время произошло не так уж и много. Во-вторых, — и это самое важное — современная систематика эукариот вовсе не представляет собой какого-то хаоса с бесконечными перетасовками. Она развивается последовательно, от твердо установленных фактов к уточнениям деталей. Гипотеза CRuM может быть верна или неверна, но при любом решении этого вопроса сохраняет силу общее утверждение: коллодиктиониды, мантамонады, анкиромонады, малавимонады и ригифилиды — все они суть крайне примитивные группы эукариот, ответвляющиеся где-то в окрестностях общего корня группы Amorphea. Ну что ж поделаешь, если этих примитивных ветвей так много! Установление группы CRuM уточняет вероятную последовательность их ветвления, но принципиально картину не меняет.

И вот теперь удалось прояснить положение еще одной загадочной группы — гемимастигофор (рис. 3). Строго говоря, гемимастигофоры были и раньше известны специалистам, причем рассматривались они как обособленная группа, не входящая ни в какую крупную ветвь эукариот (A. Simpson et al., 2017. Protist diversity and eukaryote phylogeny). Но это было до того, как по ним появились молекулярные данные. А теперь канадским биологам, находящимся в авангарде мировой протистологии, повезло эти данные получить. И оказалось, что ветвь гемимастигофор берет начало где-то в самом основании мегаствола Diaphoretickes. Она является сестринской по отношению то ли к группе, включающей SAR и гаптистов, то ли ко всем Diaphoretickes вообще. Причем последний вариант имеет более высокую поддержку.

Рис. 3. Эволюционное древо, полученное в результате анализа транскриптомов эукариот, включая гемимастигофор. Длина ветвей соответствует числу нуклеотидных замен, цифры обозначают уровни поддержки. Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Nature

Изображение

Таким образом, первооткрыватели гемимастигофор и правда сильно недооценили значение этой группы, когда назвали ее всего лишь типом (их вины тут нет: в 80-е годы иной вывод был просто невозможен). Авторы канадской статьи справедливо пишут, что на самом деле Hemimastigophora — ветвь примерно такого же уровня, как, например, ветвь Opisthokonta или Archaeplastida. В классических понятиях — надцарство.

Кроме того, канадская статья содержит еще один крайне интересный вывод, который с вопросом о положении гемимастигофор никак прямо не связан. Как уже говорилось, 311 генов, последовательности которых у разных эукариот были по ходу работы подвергнуты сравнению — это довольно много. Фактически перед нами очередная, достаточно хорошо обоснованная, ревизия древа эукариот как целого. И в ней возникает ствол Amorphea+ («расширенных аморфей»), в состав которого входят Obazoa, Amoebozoa, CRuM, малавимонады, анкиромонады и метамонады. Последние, как мы помним, до настоящего момента считались совершенно самостоятельным примитивным стволом, подобно группе Discoba. Но в отношении дискоб это подтвердилось, а в отношении метамонад нет. Сделана, правда, оговорка, что и в новой версии древа их положение не слишком устойчиво. Тем не менее данный вывод, если он будет окончательно принят, заметно изменит представление о том, как устроено древо эукариот. Получится, что три мегаствола, на которые оно распадается — это Diaphoretickes, Amorphea+ и Discoba.

Итак, очередная перестройка древа? Так и хочется спросить: сколько же можно? Будет когда-нибудь определенность или нет? И вот тут не обойтись без дополнительного комментария. Гипотеза о существовании ствола Amorphea+ может быть надежной, а может и не очень, но в любом случае это не единственный параметр, по которому ее стоит оценивать. Здесь важно не только с какой вероятностью гипотеза верна, но и насколько она существенна: иными словами, насколько сильно она, оказавшись верной, изменит общую ситуацию в данной области. Возможно, что и не очень сильно (за исключением того, что появятся новые названия). Особое значение, которое придается последовательности ветвлений эволюционного древа, в какой-то мере связано с особенностями человеческого мышления. Мы непременно хотим, чтобы древо в каждом узле разделялось на две ветви. Но почему, собственно, на две, а не на три или четыре?

Начнем с того, что само по себе всеобщее эволюционное древо (древо жизни) — это не мысленный конструкт. Оно существует объективно, точно так же, как существует любое обычное дерево, ветвящееся в обычном пространстве. Но конфигурация древа жизни так сложна, что разные подходы к его реконструкции могут в некоторых случаях давать существенно разные «картинки». В частности, классическая эволюционная биология не видела совершенно ничего страшного в том, чтобы допустить распадение эволюционного ствола сразу на три-четыре ветви (см. Кладогенез, Адаптивная радиация, Взрывная эволюция). В современной же эволюционной биологии считается, что древо жизни должно состоять из дихотомий, то есть ветвлений строго надвое. Сведение эволюции к дихотомиям не следует ни из эволюционной теории, ни из палеонтологии, ни из молекулярно-систематических данных (G. Rautian, I. Dubrovo, 2003. Data on DNA give evidence for parallel development in mammoths and elephants). Это всего лишь постулат, принятый для удобства. Но методический подход, связанный с этим постулатом, сейчас настолько общепринят, что исследователи буквально любой ценой стремятся разложить эволюционный процесс на последовательность дихотомических ветвлений — иначе задача считается нерешенной, хотя в некоторых случаях такие попытки начинают напоминать вычисление квадратуры круга. Самое же главное, что вопрос о том, в каком именно порядке шло дихотомическое ветвление, принято считать сугубо первостепенным, хотя на самом деле он может таким и не быть. А другие аспекты эволюционного процесса, к сожалению, зачастую игнорируются и учеными, и публикой.

Однако будем справедливы: авторов обсуждаемой канадской работы упрекнуть в таком игнорировании нельзя. Здесь-то и начинается самая интересная ее часть.

Ветви и гены
Современная молекулярная систематика чаще всего использует данные сразу по целым большим наборам генов. Как правило, это достаточно надежный способ проверки гипотез о родстве. Но в данном случае исследователи этим не ограничились. Они отметили наличие или отсутствие нескольких конкретных генов у всех доступных групп эукариот, после чего занялись сравнительным анализом, основанным на очень простых принципах. Во-первых, гены передаются от предков к потомкам (нарушающий этот принцип горизонтальный перенос генов существует, но у эукариот встречается редко — его нужно учитывать только в особых случаях). Во-вторых, один и тот же ген не может возникнуть дважды: это примерно так же невероятно, как пресловутое написание романа Толстого (или хотя бы рассказа Шекли) в результате случайного перебора типографских литер. Такое сравнение вполне уместно, ибо любой ген есть в буквальном смысле текст. Теперь представим себе две родственные группы организмов (назовем их А и Б), у одной из которых интересующий нас ген есть, а у другой — нет. Это может иметь два объяснения: или ген появился в группе А, а в группе Б его никогда и не было, или же он был у общего предка, но в группе А сохранился, а группа Б его утратила. Надо заметить, что второе объяснение, может, и выглядит нарушающим «бритву Оккама», но в реальности оно оказывается верным почти так же часто, как и первое. Например, у общего предка группы Opisthokonta совершенно точно был важный регуляторный ген, который называется Brachyury (см. У одноклеточных организмов есть ген, способный управлять развитием хорды, «Элементы», 25.10.2013). Многоклеточные животные этот ген сохранили, а вот воротничковые жгутиконосцы и высшие грибы его потеряли: видимо, в связи с перестройками жизненных циклов он стал не нужен.

Вот, например, ген миозина II — одного из белков, участвующих в сократительной активности клеток (см. Myosin II). Он есть в группах Hemimastygophora, Discoba, Obazoa и Amoebozoa, а ни у кого больше не обнаружен (рис. 4). Взглянув на древо, мы сразу увидим, что обладатели миозина II относятся к трем разным мегастволам, то есть его обладатели вроде бы не связаны никаким родством, кроме того, что все они — эукариоты. Зато в очень многочисленном и разнообразном стволе Diaphoretickes этого гена нет. Как можно объяснить эти факты? Проще всего (в данном случае) было бы предположить, что ген миозина II имелся у общего предка всех эукариот, и в ходе дальнейшей эволюции одни группы его потеряли, а другие нет. Это возможно. А возможно ли альтернативное объяснение — такое, согласно которому Diaphoretickes просто не имели этого гена никогда? Как ни странно, это тоже можно предположить. Дело в том, что мы не знаем, где находится корень эволюционного древа эукариот. В принципе можно допустить такое положение этого корня, при котором образуется ветвь, включающая дискоб, гемимастигот, обазоев и амебозоев, но не включающая диафоретиков. И тогда возможно, что эта ветвь приобрела ген миозина II, а диафоретики — нет. Есть, правда, еще метамонады, но тут ситуация явно нуждается в дополнительном прояснении и комментировать ее рано. Авторы канадской статьи сами отмечают, что такие версии «более спорны», но подход — интересный.

Рис. 4. Таблица распространения нескольких избранных генов, совмещенная с древом эукариот. На древе указаны две не обсуждаемые в тексте небольшие группы — Picozoa и Telonemia. Это малоизученные одноклеточные гетеротрофные жгутиконосцы, предположительно родственные красным водорослям (Picozoa) и SAR (Telonemia). Синяя, красная и зеленая стрелки указывают на возможное положение корня древа эукариот; в тексте обсуждается «зеленая» гипотеза. Справа — таблица, в которой серый прямоугольник обозначает наличие гена у данной группы, белый — отсутствие. Группа Hemimastigophora особо выделена: если красным залита верхняя половина прямоугольника, то ген обнаружен только у спиронемы, если нижняя — то у гемимастикса, а если весь прямоугольник — то у обоих родов. Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Nature, с изменениями

Изображение

В общем, теперь не исключено, что древо эукариот разделилось от основания всего на два ствола — диафоретиков и всех остальных. Почти что растения и животные. Правда, исследователям сильно портит картину ген миозина XXIX, который есть только у гемимастигот и SAR — его наличие противоречит этой гипотезе, и если рассматривать ее всерьез, придется допускать либо унаследование данного гена от общего предка всех эукариот (с последующей потерей в большинстве ветвей), либо горизонтальный перенос. А может, и какие-нибудь добавочные данные еще найдутся. Вероятнее всего, крупномасштабная систематика эукариот будет и дальше развиваться в том же духе: каждая обособленная и малоизученная группа, которую удастся наконец-то подвергнуть детальному исследованию, будет за счет новых данных инициировать небольшой пересмотр древа в целом. И так, пока малоизученные группы не кончатся (на данный момент их еще хватает).

Источник: Gordon Lax, Yana Eglit, Laura Eme, Erin M. Bertrand, Andrew J. Roger and Alastair G. B. Simpson. Hemimastigophora is a novel supra-kingdom-level lineage of eukaryotes // Nature. 2018. V. 564. № 7736. P. 410–414. DOI: 10.1038/s41586-018-0708-8.

https://elementy.ru/novosti_nauki/43342 ... 49SAwE8Kmw


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 08 фев 2019 22:30 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Ягуарунди — кошка, которая умеет чирикать, питается фруктами и дружит с обезьянами.

Ягуарунди похожа на маленькую пуму, только гораздо более дружелюбная и совершенно непривередливая в еде. Впрочем, страсть к охоте у кошки так сильна, что именно это и остановило людей от того, чтобы полностью приручить этого зверька: вместо того, чтобы охранять дома от мелких грызунов, ягуарунди сами с удовольствием потрошат курятники своих же хозяев.

Ягуарунди ведут дневной образ жизни.

Увидев такую кошку где-нибудь в лесу среди травы, можно было бы подумать, что это детеныш пумы или куница-переросток. Ягуарунди обладает размерами обычной домашней кошки, но при этом намного более длинная и пластичная. Эти кошки бывают бурыми и ярко-рыжими, их даже раньше делили на два отдельных вида (ягуарунди и кошка эйра), однако потом выяснили, что окрас — это просто окрас, и в одном помете могут быть котята как серо-бурые, так и ярко-рыжие.

У ягуарунди длинное тело, похожее на тело куницы или ласки.

Интересно, что мини-пума (именно к пума является ближайшим родственником ягуарунди, несмотря на грандиозную разницу в размерах) совершенно непривередлива в еде — ест то, что легко дается. Если рядом будет пробегать ящерица, то отлично, если попадется морская свинка — шикарно, а если никого нет в округе, то бананы и виноград тоже сойдет. Иногда в Панаме ягуарунди кооперируются с местными обезьянами и дружно совершают налет на плантации банана и инжира: обезьяны обрывают плоды на деревьях, а кошки подбирают все, что упало на землю.

В неволе эти кошки живут до 10 лет.

Определить по звуку ягуарунди непросто: эти животные могут издавать целый ряд совершенно разнообразных звуков от обычного мяуканья и мурлыканья, до птичьего свиста и чириканья. В отличие от большинства представителей семейства кошачьих, ягуарунди ведут дневной образ жизни, и потому их всегда окружает обилие звуков в природе, так что они постепенно подстроились и приспособились издавать такие звуки, чтобы одновременно быть понятным своим сородичам и не выделяться на общем фоне лесного гомона.

Ягуарунди бывают серо-бурыми и ярко-рыжими.

Сейчас ягуарунди живет в основном на территории Южной и Центральной Америки, хотя на юге США также есть небольшая популяция. Иногда ягуарунди можно увидеть в качестве домашнего животного — эти кошки легко приручаются и отлично ладят с людьми. Если только хозяева не боятся содержать мега-активного кота, который весь день будет «охотится» на все, что лежит не на месте.

Ягуарунди — одна из немногих кошек, которых легко приручить.

Для этих кошек лучшая еда та, которая сама *бежит* тебе в лапы.

У ягуарунди обычно рождается 2-4 детеныша.

Из-за специфики южноамериканского климата, ягуарунди могут размножаться в любое время года.

Миниатюрная родственница пумы.

Детеныш ягуарунди.

Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

https://popularnoe.net/yaguarundi-koshk ... CTdWGhZrCY


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 13 фев 2019 12:29 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Самки сверчков больше ценят в ухажерах не силу, а поведенческую гибкость.

Сверчки Gryllus bimaculatus — обычные насекомые, которых разводят в качестве корма для содержащихся в неволе насекомоядных животных, — стали героями научного исследования о соперничестве и любви.

Российские энтомологи провели эксперименты на сверчках, чтобы понять, как связаны бойцовские качества самцов и их успех у самок. Сверчки сначала участвовали в боях с другими самцами, а затем — в ухаживаниях за самками. Эксперименты показали, что и победители, и потерпевшие поражение сверчки, трусливо убежавшие от соперника, одинаково успешно доводят свидание с самкой до спаривания, однако трусливые самцы справляются с ухаживанием быстрее: самки раньше откликаются на их призывные действия и раньше приступают к спариванию. Ученые объясняют это большей поведенческой гибкостью трусливых особей: они быстрее переключаются с боевых действий на любовные ритуалы. Выяснение природы этой гибкости требует дальнейших экспериментов.

В журнале Frontiers in Ecology and Evolution опубликована статья российских энтомологов Варвары Ведениной и Льва Шестакова из ИППИ РАН, посвященная исследованию интимной жизни сверчков Gryllus bimaculatus. У статьи завлекательное название, которое можно перевести так: «Проигравшим в сражении везет в любви». В чем же дело? Неужели сверчки так отличаются от других животных, у которых победителю достается всё — в том числе и лучшие самки?

Из обширного и подробного обзора литературы быстро становится понятно, что такое представление о победителях — расхожий миф, и, в частности, к кузнечикам и сверчкам он не приложим. У этих насекомых практикуются разнообразные ритуалы ухаживания, а наблюдения и эксперименты, описанные в проводившихся исследованиях, весьма противоречивы. У одних видов самки предпочитают наиболее агрессивных самцов; у других, напротив, тех, что поскромнее; у третьих самцы выигрывают конкуренцию за самок благодаря запаховым феромонам на кутикуле, хотя половые продукты у них худшего качества и потомства они оставляют меньше; у четвертых имеет значение крупный размер или долгая песенка. В лаборатории Варвары Ведениной решено было провести свои эксперименты, в которых которых соединялись бы и бои, и любовные ухаживания — в общем, всё как в жизни.

Для начала ученые разделили сверчков на «боевитых» и «трусливых». Для этого устраивали парные бои (видео 1 из дополнительных материалов к статье): в четверках случайно выбранных самцов проводили два перекрестных раунда, по итогам которых к боевитым сверчкам причислялись только одержавшие победу в обоих раундах, а к трусливым — только проигравшие оба сражения. Затем этих двойных победителей и двойных «лузеров» по одному подсаживали к случайно выбранной самке, чтобы посмотреть, как они будут вести себя на этом новом для них, любовном, поприще (для экспериментов, как и всегда в таких случаях, использовались только наивные молодые насекомые, взятые в первые-третьи сутки после последней линьки).

В экспериментальных боксах были установлены видеокамеры, так что все события тщательно фиксировались и каждое свидание самца и самки можно было потом в спокойной обстановке разобрать покадрово. Исследователи обращали внимание на множество поведенческих элементов любовной прелюдии у самцов и самок: от характерных телодвижений до параметров призывной песенки. Всего отслеживалось 19 элементов, результаты сравнения показаны на рис. 2.

Рис. 2. Время (в секундах) от момента ссаживания самца и самки до регистрации указанных поведенческих элементов. Темные столбики — результаты боевитых сверчков, светлые — результаты трусливых. Звездочка обозначает статистически достоверные различия. См. также исходную диаграмму (по-английски) и ее английскую расшифровку. Рисунок из обсуждаемой статьи в Frontiers in Ecology and Evolution

Изображение

Нужно сразу отметить, что все самцы — и боевитые, и трусливые — оказались одинаково успешны: их свидания с самками во всех случаях заканчивались спариванием. Так что никаких различий между победителями и лузерами самки сверчков не делают. Однако внимательный анализ результатов позволил выяснить интересные и важные различия. И хотя никакие из различий не дотягивают до статистически значимых величин (для этого требуется большая выборка), тенденция оказалась достаточно четкой.

Самцы и самки начинают ритуал ухаживаний с касания антеннами — без этого общая ситуация для них не ясна. После обмена химическими сигналами (а контакт антеннами — это именно химический «диалог», см. B. Rence, W. Loher, 1977. Contact chemoreceptive sex recognition in the male cricket, Teleogryllus commodus) самцы начинают демонстрировать те или иные позы и звуковые сигналы, оповещающие самку об их матримониальных намерениях. Так вот, трусливые раньше «бойцов» начинают петь, раньше демонстрируют позы ухаживания и спаривания, самки быстрее обращают на них внимание и начинают следовать за ними, и в итоге раньше соглашаются на спаривание, забираясь на спинку самца (видео 3 из дополнительных материалов к статье). А боевитые сверчки во время ухаживаний чаще демонстрируют агрессивные элементы: преследование самок и так называемую тряску тела (видео 4 из дополнительных материалов к статье) — характерный элемент сверчкового спарринга, что-то вроде демонстрации своей силы.

Выходит, что, несмотря на одинаковый итоговый результат (спаривание), лузеры быстрее добиваются успеха у самок, чем победители. Авторы работы предполагают, что в данном случае срабатывает известная гибкость поведения: умение быстро переключаться на другую поведенческую модель, исходя из текущего контекста. Боевитые сверчки в этом отношении проигрывают трусливым. И было бы любопытно понять, в чем природа такой гибкости и как связаны трусость в бою и умение быстро сориентироваться при ухаживании за самкой. Сверчки — удобный модельный объект для поиска ответов на такие вопросы, благо их любовные игры разобраны специалистами досконально.

Некоторым читателям, возможно, захочется сравнить эксперименты на сверчках с человеческим поведением, ведь соперничество и трусость, любовные успехи и неудачи — самые драматичные составляющие нашей жизни. Но нельзя забывать, что люди устроены посложнее сверчков, а для проведения сколько-нибудь содержательных аналогий нужно представлять себе, как и почему связаны эти поведенческие акты хотя бы у сверчков.

Источник: Varvara Yu. Vedenina, Lev S. Shestakov. Loser in Fight but Winner in Love: How Does Inter-Male Competition Determine the Pattern and Outcome of Courtship in Cricket Gryllus bimaculatus? // Frontiers in Ecology and Evolution. 2018. DOI: 10.3389/fevo.2018.00197.

https://elementy.ru/novosti_nauki/43342 ... yu_gibkost


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 13 фев 2019 12:36 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Голубая кровь существует в природе. Равно как зелёная и фиолетовая. За цвет крови отвечает её химический состав.

Изображение

https://vk.com/id18738202?w=wall1873820 ... 38202_4177


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Животные и растения.
СообщениеДобавлено: 13 фев 2019 14:17 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Чтобы выжить в Арктике, треска собрала белок-антифриз из генетического мусора.
Специальный белок в геноме рыбы связывается с кристаллами льда и не дает им расти. Его синтезирует ген, который сформировался из некодирующих участков генома.
Ученые из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне выяснили, что ген белка-антифриза появился в результате мутаций нескольких фрагментов «мусорной ДНК». Собранный «на коленке» белок позволяет треске жить в ледяной воде.

Полярные моря нельзя назвать теплыми — температура воды в них может падать ниже нуля и не замерзает только благодаря своей солености. Тем не менее моря эти вовсе не мертвые. И если теплокровные выживают в них потому, что умеют сохранять постоянную температуру тела, то рыбы — при помощи специальных белков-антифризов (antifreeze glycoprotein, AFGP). Эти белки связываются с микроскопическими кристаллами льда, которые появляются в крови при минусовых температурах. Кристаллик льда, связанный с молекулой белка, перестает расти, и кровь не леденеет.

Впервые белки-антифризы нашли в крови рыб из подотряда нототениевидных, живущих в Антарктике. Но, как оказалось, антифриз умеют вырабатывать и некоторые виды трески, живущие в противоположной части света — в арктических морях. Чтобы узнать, откуда у трески такой белок, ученые сравнили геном трех видов трески-«незамерзайки» с геномами трех видов тресковых, которые белкового антифриза не вырабатывают. Анализ генов, кодирующих всевозможные белки у теплолюбивой трески, ничего не дал — среди них не нашлось кандидатов на роль гена белка-антифриза. Статья об этом будет опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Science, ее рукопись есть в распоряжении редакции.

Геном разделяется на две части — ту, что кодирует белки, и ту, что не кодирует белки. Некодирующую часть еще называют «мусорной ДНК», потому что долгое время считалось, что эти участки появились в результате мутаций и для организма совершенно бесполезны. Постепенно выяснилось, что «мусорная ДНК» не такой уж и мусор и некоторые ее последовательности организму нужны — они регулируют экспрессию кодирующих генов и предохраняют их от ошибок, которые могут возникать при транскрипции (переносе информации с ДНК на РНК).

Оказалось, что ген, кодирующий белок-антифриз у трески, произошел именно из «мусорной ДНК». Чтобы стать полноценным геном, кодирующим антифриз, он претерпел несколько полезных мутаций, которые могли произойти в любом порядке.
Одна из мутаций — многократное, в несколько сот раз, умножение участка, кодирующего цепочку аминокислотных остатков Thr-Ala-Ala (треонин-аланин- аланин). Такие часто повторяющиеся участки — характерная особенность белков-антифризов. Когда белок укладывается в трехмерную структуру, треонин образует гидрофильную поверхность его молекулы, которая позволяет ему связываться с кристаллами льда. Вторая мутация связала этот повторяющийся участок с участком-маркером, что отвечает за транспорт белка из клетки. Благодаря ему получившийся белок может секретироваться из клетки и попадать в кровь. А третья мутация перенесла в нужное место на ДНК промотор гена, участок ДНК, необходимый для начала процесса транскрипции.

Благодаря этим мутациям фрагмент «мусорной ДНК» переквалифицировался в «настоящий» ген, который кодирует жизненно важный для трески белок. Как же новая последовательность вообще стала работать? По словам ведущего автора исследования, Кристины Чэн, которые приводит пресс-релиз университета, клетка постоянно создает РНК-копии всех участков ДНК, которые только можно копировать. Бесполезные для выживания организма экземпляры РНК, которые не кодируют никакой белок или кодируют ненужный белок, разрушаются, а те, которые помогают выживать, остаются и работают. Участки ДНК, с которых был сделан полезный транскрипт, передаются потомкам. Таким образом и происходит отбор полезных признаков на молекулярном уровне.

https://chrdk.ru/news/antifreeze-protei ... kRQ13NbLok


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 185 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ... 10  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB
Copyright © Aiwan. Kolobok smiles