Автор Тема: Интересные новости и комментарии  (Прочитано 402505 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 3133
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1965 : Ноябрь 15, 2019, 10:26:02 »
Кроме того, согласно данным, которые предоставляют геологи, в гидротермальных источниках (и вообще на ранней Земле) формируются условия с весьма кислой средой (низкими значениями pH). Авторы одной из недавних работ (H. S Bernhardt, W. P. Tate, 2012. Primordial soup or vinaigrette: did the RNA world evolve at acidic pH?) установили, что кислая среда благоприятствует повышению устойчивости пептидных связей
  Хм ... но, с другой стороны, кислотная среда способствует денатурации белков (нарушению их вторичной структуры) ... и, в этом плане, высоко кислотная среда неблагоприятна для белковой жизни. Может быть, для жизни была благоприятно не очень кислая среда, чтоб не очень сильно денатурировать, но и с не очень низкой кислотностью, чтобы кислотность обеспечивала крпкость пептидных связей ...

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 3133
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1966 : Ноябрь 15, 2019, 11:49:58 »
  Прочитал всю заметку … да: большое достижение, что выяснилось, что такие относительно длинный пептиды (11 аминокислот) абиогенным образом могут создаваться в геотермальных источниках.
 Подумал, что, может, когда-нибудь найдут естественный катализатор, который обеспечивает саморепликацию возникающих таким образом пептидных смесей (подобно тому, как это возможно для сахаров) …

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1967 : Ноябрь 16, 2019, 19:22:14 »
Современные обезьяны обогнали австралопитеков по скорости притока крови к мозгу
https://nplus1.ru/news/2019/11/16/need-more-blood-2
Кровоснабжение мозга орангутанов, горилл и шимпанзе в два раза интенсивнее, чем оно было у австралопитеков, хотя размер мозга у этих обезьян практически одинаков, сообщается в Proceedings of the Royal Society B. Поскольку интенсивность притока крови к головному мозгу хорошо коррелирует с числом связей между нервными клетками в нем, а оно, в свою очередь, с интеллектом, можно предположить, что умственные способности современных человекообразных превышают те, что были у представителей рода Australopithecus.
Цитировать
Головной мозг отвечает за умственную деятельность, поэтому логично предположить наличие некой связи его строения с интеллектом. Есть, например, гипотезы о том, что значение имеет абсолютный размер: чем мозг больше, тем более он производителен. В определенных границах это верно, но, например, синий кит не умнее человека, хотя мозг у него крупнее — все потому, что роль играет и соотношение массы мозга и массы тела. Параметр этот описывается коэффициентом энцефализации, и существует множество вариантов сходных коэффициентов и способов их вычисления.

Три года назад исследователи из Университета Аделаиды (Австралия) и Витватерсрандского университета (Южная Африка) во главе с Роджером Сеймуром (Roger Seymour) обнаружили еще один анатомический параметр, по которому можно примерно оценить уровень когнитивных способностей вида. Это размер отверстия в височной кости, через которое проходит внутренняя сонная артерия (отверстие парное, есть правое и левое). По нему с высокой точностью можно определить диаметр соответствующего сосуда и скорость тока крови через него. А поскольку внутренние сонные артерии — главный источник крови для областей мозга, которые играют ключевую роль в мышлении, то вместе с увеличением просвета этих сосудов растет и энергоснабжение клеток, обеспечивающих когнитивную деятельность, и расширяются их возможности.

В новой работе те же ученые оценили скорости кровотока через обе внутренние сонные артерии не только у представителей родов Homo (H. habilis, H. naledi, H. rudolfensis, H. georgicus, H. erectus, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis, H. floresiensis, ранних H. sapiens), Ardipithecus (A. ramidus) и Australopithecus (A. africanus, A. afarensis, A. boisei), но и шести видов у современных человекообразных обезьян, которые входят в роды шимпанзе (Pan), орангутан (Pongo) и горилла (Gorilla). Австралопитеки и ныне живущие гоминиды (кроме человека) — разные ветви человекообразных. Велика вероятность, что в ходе эволюции на них действовали неодинаковые факторы, которые требовали работы различных частей мозга. Соответственно, кровоснабжение одних и тех же участков этого органа могло отличаться.

Исследователи измерили просвет наружных отверстий сонных каналов (через них выходят внутренние сонные артерии) черепов всех рассмотренных видов и сравнили их с учетом размера каждого человекообразного и различий в пропорциях. На основании этих данных они определили, как менялась интенсивность притока крови к мозгу у разных австралопитеков, людей и прочих обезьян.


Скорость кровотока во внутренних сонных артериях у вымерших и ныне существующих гоминид. Красным выделены виды линии, в которой появился Homo sapiens, черным — виды параллельной линии человекообразных обезьян. Ma — миллионы лет
Roger Seymour et. al. / Proceedings of the Royal Society B, 2019

Оказалось, что у современных человекообразных скорость кровотока через внутренние сонные артерии примерно в два раза больше, чем у представителей рода Australopithecus, хотя объем мозга (а также размеры тела, если говорить о шимпанзе) такой же или меньше. Если учесть, что большая часть энергозатрат в нервной системе приходится на передачу сигналов по белому веществу (отросткам нейронов для обеспечения связи между клетками), можно предположить, что у австралопитеков было значительно меньше межнейронных связей, чем у горилл, шимпанзе и орангутанов. Если учесть, что именно число контактов между нервными клетками, а не количество этих клеток, определяет умственные способности, получается, что интеллект австралопитеков был ниже, чем у современных человекообразных обезьян.

Энергопотребление головного мозга от ардипитека к человеку разумному выросло в 9,3 раза, а объем самого органа увеличился всего в 4,7 раза. У современных приматов, согласно данным предыдущего исследования тех же авторов, эти два параметра меняются с одинаковой скоростью. Это означает, что корректно определить их у древних представителей рода Homo и австралопитеков на основе данных о ныне живущих обезьянах не получится. Также авторы отмечают, что для предков человека интенсивность обмена веществ в мозге — более точный показатель интеллекта, чем объем мозга или коэффициент энцефализации.

Не очень ясно, почему у молодых в эволюционном плане H. naledi и H. floresiensis приток крови к мозгу был менее интенсивным, чем у гораздо более древних австралопитеков. Достоверных данных об интеллекте этих древних людей нет, но не исключено, что он был достаточно хорошо развит. Если это так, то соотношение энергозатрат мозга и его способностей, которое антропологи определили сейчас, не универсально.

Интенсивность обмена веществ в мозге уже зарекомендовала себя хорошим показателем умственной деятельности. Например, по ней можно определять, насколько глубока кома человека и сможет ли он из нее выйти.

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 3133
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1968 : Ноябрь 16, 2019, 20:34:17 »
Ну надо же!

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1969 : Ноябрь 18, 2019, 07:45:58 »
Бактерии помогли растениям выйти на сушу
https://www.nkj.ru/news/37337/
Приспособиться к сухопутной жизни растениям помогли гены, заимствованные у бактерий.

Жизнь выходила на сушу из океана очень постепенно: первыми были некие микробы, которые покинули моря около 3,2 млрд лет назад (правда, жили они всё-таки не на сухой поверхности, а в речной дельте), последними стали позвоночные животные, выбравшиеся на землю около 360 млн лет назад. До позвоночных сушу успели колонизировать разные беспозвоночные – членистоногие и пр., а до них – растения, без которых животным на суше делать было бы просто нечего.

Считается, что первые сухопутные растения появились около 540 млн лет назад: вероятно, какие-то водоросли сумели приспособиться к жизни на мелководье, после чего уже новые растительные виды стали отдаляться от воды всё дальше и дальше – в ходе эволюции растения «научились» закрепляться в почве, стоять прямо в разрежённой воздушной среде, экономить воду и т. д. и т. п. Чтобы приспосабливаться к новой среде, нужны новые гены, и эти гены растениям дали бактерии.

Исследователи из Кёльнского университета, Института сельскохозяйственной геномики в Шэньчжэне и ряда других научных центров проанализировали геномы водорослей Spirogloea muscicola и Mesotaenium endlicherianum из класса Конъюгатов. В отличие от других родственных водорослей, эти два вида живут на влажных поверхностях, являясь как бы водорослями-амфибиями. Их гены сравнили с генами других водорослей и нескольких видов растений. В результате удалось найти 902 гена, которые есть у «земноводных» водорослей и растений, но не у обычных водорослей. Эти 902 гена относятся к 22 генным семействам; гены из двух семейств помогают переносить обезвоживание и справляться другими стрессами.

То есть гены, которые оказались общими у наземных растений с S. muscicola и M. endlicherianum, очевидно, действительно помогли освоить новую среду обитания. Но самое главное – что эти гены обнаружились также у почвенных бактерий. В статье в Cell авторы пишут, что гены могли перепрыгнуть от бактерий к водорослям, которые были общими предками наземных растений, и этих двух современных «земноводных» водорослей. Такие прыжки генов называются горизонтальным переносом; раньше считалось, что горизонтальный перенос генов имеет место только у бактерий, однако в последнее время появляется всё больше данных о том, что гены могут прыгать от бактерий к другим организмам.

Совсем недавно мы писали, что генетические модификации бактериального происхождения есть в растениях хмеля, клюквы, чая и ещё целого ряда растений и что грибы научились сотрудничать с растениями благодаря генетическим заимствованиям у бактерий. Возможно, что бактериальные гены и впрямь помогли растениям выйти на сушу – что, конечно, заставляет по-новому взглянуть на роль бактерий в эволюции земной жизни.

P.S. Ситуация с ГПГ от бактерий к эукариотам неоднозначная...

Ссылки на заметки, о которых упоминается в статье:

Модифицировано природой
https://www.nkj.ru/news/37237/
Генетические модификации бактериального происхождения есть в растениях хмеля, клюквы и чая.

Грибы поселились на растениях благодаря бактериальным генам
https://www.nkj.ru/news/24664/
Горизонтальный перенос гена от бактерий к грибам на корнях растений происходил не менее пятнадцати раз.

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1970 : Ноябрь 18, 2019, 08:08:27 »
Новый метод генетического штрихкодирования позволяет детально следить за эволюцией дрожжей
https://elementy.ru/novosti_nauki/433568/Novyy_metod_geneticheskogo_shtrikhkodirovaniya_pozvolyaet_detalno_sledit_za_evolyutsiey_drozhzhey
Американские биологи разработали метод «обновляемого генетического штрихкодирования», который позволяет с небывалой степенью детальности следить за эволюцией клональных популяций дрожжей. Метод применили к двум популяциям, которые в течение 1000 поколений адаптировались к новым для них условиям. На ранних этапах адаптации появилось много полезных мутаций, носители которых затем конкурировали друг с другом. Во многих успешных линиях впоследствии возникали дополнительные полезные мутации, так что в итоге популяция состояла из множества конкурирующих линий и сублиний с разными наборами полезных мутаций и с сильно различающимися уровнями приспособленности. Хотя отбор пытается уменьшить генетическое разнообразие, отбраковывая менее приспособленных, разнообразие остается высоким из-за вновь возникающих полезных мутаций. В результате получается «бегущая волна приспособленности» — широкий разброс вокруг неуклонно растущего среднего.

Одним из неожиданных результатов стало обнаружение многочисленных резких эволюционных скачков (leapfrogging), когда кто-то из представителей отстающей линии приобретает удачную мутацию, одним прыжком оставляя позади прежних лидеров эволюционной гонки.

P.S. Немного процитирую...

Цитировать
От чего зависят шансы той или иной линии на эволюционный успех? Если бы в каждой линии возникала только одна полезная мутация, эти шансы определялись бы просто степенью ее полезности. В действительности, как оказалось, итоговая успешность линии довольно слабо зависит от полезности первой мутации, с которой началась история линии. Важнее, приобретет ли линия дополнительные полезные мутации. Исследование выявило многочисленные резкие скачки приспособленности (leapfrogging), когда в результате очередной удачной мутации часть представителей какой-нибудь отстающей линии внезапно вырывается вперед, обгоняя конкурентов из других линий (рис. 3, c, d). Авторы отмечают, что прежние теоретические модели сильно недооценивали частоту подобных скачков.

С другой стороны, между вероятностью появления в линии новых полезных мутаций и текущей приспособленностью линии существует корреляция: в более приспособленных линиях удачных мутаций возникает больше. Тому есть две причины. Во-первых, чем выше относительная приспособленность линии, тем быстрее растет ее численность, а чем больше клеток, тем выше вероятность, что в какой-то из них произойдет полезная мутация. Во-вторых, быстрый рост численности, характерный для линий с высокой приспособленностью, снижает вероятность того, что возникшая в такой линии полезная мутация потеряется из-за дрейфа раньше, чем отбор ее подхватит (о том, что отбор начинает поддерживать полезную мутацию только по достижении ее носителями определенной пороговой численности, рассказано в уже упоминавшейся новости Ранние этапы адаптации предсказуемы, поздние — случайны). Это согласуется с результатами эксперимента, показывающими, что в более успешных линиях отбор подхватывает и слабополезные мутации, и очень полезные, тогда как в менее успешных линиях — только очень полезные. В результате действия этих факторов на переднем краю «бегущей волны» приспособленности скорость появления новых успешных сублиний может нарастать.
Цитировать
главное достижение, конечно, состоит в разработке замечательного метода обновляемого генетического штрихкодирования, позволяющего с небывалой детальностью отслеживать эволюционные процессы в популяциях микроорганизмов.

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1971 : Ноябрь 18, 2019, 15:33:25 »
Решил, что новость лучше в этой теме разместить...

Как нейроны справляются с многозадачностью
https://www.nkj.ru/news/37335/
Некоторые нейроны сортируют входящие сигналы, реагируя на них полностью или частично.

Когда мы слышим про обонятельные или, скажем, зрительные нейроны, то понимаем, что речь идёт о нервных клетках, которые воспринимают обонятельный или зрительный сигнал соответствующим рецептором и передают его в мозг. Однако среди нейронов можно найти много примеров клеток-«многостаночников». Например, у мышей есть нейроны, которые реагируют одновременно на температуру и на очень сильное механическое раздражение; а у дрозофил есть нейроны, которые работают одновременно со зрительными, болевыми, температурными и проприоцептивными сигналами. (Проприоцепция – чувство тела, расположения его в пространстве и разных частей тела друг относительно друга.)

Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза, Технологического института Джорджии и других научных центров решил выяснить, как нейроны справляются с такой многозадачностью на примере похожих нервных клеток у круглого червя Caenorhabditis elegans. У него через всё тело протянуты два нейрона, которые, во-первых, помогают чувствовать положение тела (то есть работают с проприоцептивными сигналами), во-вторых, реагируют на холод, в-третьих, реагируют на грубые прикосновения. И проприоцептивное чувство, и грубое прикосновение относятся к одному и тому же роду сигнала – механическому. Как же можно различить два механических сигнала?

Чтобы нейрон почувствовал что-то – например, механическое давление – в клеточной мембране должен сидеть специальный белок, который откроет ионам путь через мембрану, ионы перегруппируются между наружной и внутренней стороной мембраны и в результате по нейрону побежит электрохимический импульс. У двух многозадачных нейронов червя C. elegans удалось найти сразу несколько таких белков. Из них трое открывали ионные каналы в ответ на механическое давление, соответствующее ощущению тела в пространстве, а один открывал ионный канал тоже в ответ на механическое давление, только очень грубое – когда этот мембранный белок стимулировали, червь старался побыстрее куда-нибудь уползти, скрыться бегством от опасности.

Но разные рецепторы для разных стимулов – ещё не всё. У всякого нейрона, как известно, есть отростки-дендриты, через которые клетка собирает сигналы от других клеток или от рецепторов, и отросток-аксон, который передаёт сигнал другим клеткам. Многозадачные нейроны у червя передают сигнал через свой аксон одной-единственной клетке-приёмнику. Возникает вопрос, как многозадачный нейрон разделяет разнородные сигналы.

В статье в Developmental Cell говорится, что всё дело тут в том, как клетка реагирует на то или иное воздействие. Если сигнал свидетельствует о грубом прикосновении, то можно видеть, как ионы перегруппировываются по всей клетке: сначала в дендритах, которые первыми принимают сигнал, затем в теле клетки, и затем – в аксонном отростке. От аксона сигнал через межнейронное соединение-синапс переходит на другой нейрон, и дальше этот сигнал заставляет червя беспокоиться.

Но если речь идёт о сигналах, которые говорят о том, что червь просто движется, то тут механическое раздражение не только действует на другие ионные каналы – такие сигналы, оказывается, не идут за пределы отростков-дендритов. То есть получается, что на нормальное проприоцептивное раздражение нейрон реагирует не полностью: сигнал не переходит с дендритов на тело и дальше на аксон. Но сами дендриты при этом выделяют из себя нейропептид NLP-12, который как-то действует на окружающие клетки и благодаря которому червь как-то ощущает себя в пространстве.

Соответственно, если разъединить синапс между многозадачным нейроном и той клеткой, которая принимает от него сигнал, то червь перестанет убегать от резкого раздражения, но продолжит «осмысленно» ползать – его чувство тела останется ненарушенным. Если же запретить дендритам выделять нейропептид NLP-12, то червь будет хорошо чувствовать резкое раздражение, но просто ползать ему станет очень трудно – он перестанет понимать, как он соотносится с окружающим пространством.

Возможно, что другие многозадачные нейроны решают проблему с многозадачностью иными способами. Тем не менее, на примере C. elegans видно, что нервные клетки в принципе могут передавать сигналы, возбуждаясь лишь частично, и что такая передача сигнала обходится без обычного синаптического соединения – достаточно химических сигналов, выделяемых отростками-дендритами. И это, конечно, расширяет наше представление о том, как могут работать нейроны и, очевидно, вся нервная система в целом.

Кстати, о некоторых особенностях дендритов, не укладывающихся в привычные представления, мы уже как-то писали: во-первых, в мозге можно найти нейроны, у которых передающий отросток аксон выходит непосредственно из принимающего дендрита – сигнал тут проходит экспресс-маршрутом, минуя тело клетки. Во-вторых, дендриты, как оказалось, довольно самостоятельны и могут регулировать начальные условия импульса, обрабатывая информацию в смешанном аналого-цифровом режиме.

P.S. Оказываются, нейроны могут функционировать и не по-классически, так сказать...

Ссылки на заметки, о которых упоминается в статье:

В мозге нашли «экспресс»-нейроны
https://www.nkj.ru/news/24942/
У многих пирамидных нейронов гиппокампа отросток-аксон растёт прямо из отростка-дендрита, а вовсе не из тела клетки, как у всех прочих нейронов.

У нервных клеток нашли неучтенную активность
https://www.nkj.ru/news/30889/
Дендриты нейронов оказались в несколько раз более активными, чем их тела.

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1972 : Ноябрь 21, 2019, 14:12:11 »
Шум для слуха
https://www.nkj.ru/facts/37345/
Белый шум помогает слышать

В шуме вообще расслышать что-то трудно, но в некоторых случаях шум, как ни странно, помогает слуху – например, когда нужно различить звуки, очень близкие по частоте. Судя по экспериментам с мышами, описанным в недавней статье в Cell Reports, слуховая кора мозга лучше различают близкие по частоте звуки, когда их сопровождает фоновый белый шум. В тишине те же звуки мыши различали заметно хуже. Авторы работы пишут, что белый шум подавлял активность нейронов слуховой коры, благодаря чему нейроны лучше различали близкие тона.

P.S. Умеренная доза белого шума (внешнего), возможно, подавляет внутренний шум (помехи от соседних нейронов, не участвующих в работе по различению). Типа, подавляет излишнюю фоновую нейронную активность, мешающую различать схожие сигналы.

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1973 : Декабрь 05, 2019, 08:33:19 »
Самоодомашнивание людей объяснили изменением работы одного гена
https://nplus1.ru/news/2019/12/04/self-domestication-gene
Ученые вычислили ген, который сыграл важную роль в процессе самоодомашнивания человека — приобретения просоциального поведения и смягченных черт лица. Это ген BAZ1B: он регулирует упаковку ДНК и работу других генов, в том числе тех, которые у современных людей подверглись действию положительного отбора по сравнению с неандертальцами. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Цитировать
Одомашнивание привело к формированию похожего комплекса признаков у разных видов млекопитающих: смягченных черт лица, пониженной агрессивности и повышенной дружелюбности. Причем у некоторых видов это произошло без активного участия человека, то есть в процесса самоодомашнивания (self-domestication). Например, у кошек или собак оно шло независимо от селекции — люди не всегда выбирали, какие из животных будут скрещиваться друг с другом, и иногда более плодовитыми оказывались те, кто лучше уживался с человеком.

Действие этого механизма можно распространить и на самого человека. Так, гипотеза самоодомашнивания предполагает, что многие черты современных людей возникли вследствие отбора на те же признаки, что и у домашних животных. Некоторые исследователи связывают эти изменения с работой нервного гребня — это зародышевая ткань, которая образуется рядом с нервной трубкой, а затем ее клетки расползаются по всему телу и входят в состав периферической нервной системы, кожи и лицевого скелета. Нарушение активности этих клеток могло бы объяснить весь комплекс признаков — от неагрессивного поведения до измененных черт лица.

Гены, которые определяют эти признаки у людей, пока неизвестны, но в качестве модели обычно рассматривают пациентов с синдромом Вильямса —наследственным заболеванием, которое вызвано отсутствием одного из участков седьмой хромосомы. Люди с синдромом Вильямса тоже крайне дружелюбны и не агрессивны, но страдают задержкой умственного развития. Многие ученые поэтому полагают, что генетический двигатель самоодомашнивания может располагаться где-то в отсутствующих у этих пациентов генах.

Маттео Занелла (Matteo Zanella) из Миланского университета и его коллеги обратили внимание на ген BAZ1B — он располагается на том же участке седьмой хромосомы, который у людей с синдромом Вильямса отсутствует. Этот ген отвечает за упаковку ДНК в ядре и участвует в миграции клеток нервного гребня у лягушек. Мутации в этом гене вызывают деформации морды у мышей, а у современных людей он несет следы отбора по сравнению с предковыми вариантами, которые можно найти у неандертальцев и денисовцев.

Чтобы проверить, к чему приведет нарушение работы этого гена у людей, ученые решили выключить его в культуре стволовых клеток нервного гребня. В качестве доноров клеток исследователи взяли четверых здоровых людей, четверых пациентов с синдромом Вильямса и четвертых пациентов с расстройством аутистического спектра, вызванным удвоением рассмотренного участка седьмой хромосомы. Затем донорские клетки репрограммировали в плюрипотеные и вырастили из них клетки нервного гребня.

В этих клетках ученые заблокировали работу BAZ1B с помощью РНК-интерференции и оценили скорость, с которой клетки затягивали дыру в культуре, — это показатель говорит о способности клеток к миграции в принципе. Исследователи заметили, что клетки с удвоенным геном BAZ1B ползали хуже, чем в контрольном условии, когда этот ген заблокировали, а клетки с недостающим BAZ1B — наоборот, лучше. Тот факт, что два противоположных состояния гена (нехватка и избыток) вызывают противоположные изменения при блокировке этого гена, позволил ученым заключить, что BAZ1B действительно влияет на подвижность клеток нервного гребня.

Затем исследователи сравнили экспрессию генов в клетках с разной активностью BAZ1B (нормальная работа гена, нехватка и избыток), а также состояние хроматина (расположение эпигенетических меток), чтобы определить гены-мишени, за упаковку которых он отвечает, и которые сильнее всего будут реагировать на изменение его количества в клетке. Затем набор этих генов-мишеней они сопоставили с палеогенетическими данными, чтобы проверить, есть ли отличия в их последовательности у современных людей, неандертальцев и денисовцев.

Оказалось, что среди 10 процентов генов, которые несут на себе наиболее сильный отпечаток положительного отбора у современных людей — то есть минимальное разнообразие и устоявшийся набор мутаций по сравнению с древними людьми — 82 гена перекрываются с набором генов-мишеней BAZ1B. Среди них много тех, кто отвечает за морфогенез головы у человека и работу клеток нервного гребня. Наконец, в их числе есть три гена, которые связаны с формой нижней части лица у человека — а именно она сильнее выступает у неандертальцев и сглажена у больных с синдромом Вильямса.

Судя по всему, ген BAZ1B оказался связующим звеном между чертами лица человека и его самоодомашниванием: он управляет работой клеток нервного гребня и в то же время регулирует активность генов, от которых зависит выраженность черт лица. Кроме того, именно эти гены-мишени подвергались особенно жесткому отбору в течение эволюции человека. Судя по всему, изменения в работе BAZ1B и могли привести к смягчению черт лица у людей и, вероятно, к повышению дружелюбия.

Неандертальцев подозревают в том, что современные люди унаследовали от них склонность к шизофрении и нарколепсии. Кроме того, у них обнаружили признаки заботы об инвалидах. А недавно ученые выяснили, что неандертальцы использовали птичьи когти — по всей видимости, как украшения или для маркировки социального статуса.
P.S. Название заметки - на совести журналиста...

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1974 : Декабрь 06, 2019, 19:54:26 »
Бактерии помогли растениям выйти на сушу
https://www.nkj.ru/news/37337/
Приспособиться к сухопутной жизни растениям помогли гены, заимствованные у бактерий.

Та же новость в подаче другого ресурса:

Гены бактерий помогли водорослям выбраться на сушу
https://elementy.ru/novosti_nauki/433576/Geny_bakteriy_pomogli_vodoroslyam_vybratsya_na_sushu

P.S. Ссылка на информацию, о которой упоминается в заметке:

Как составлялся геном эукариот: эндосимбиоз VS непрерывный горизонтальный перенос
https://biomolecula.ru/articles/kak-sostavlialsia-genom-eukariot-endosimbioz-vs-nepreryvnyi-gorizontalnyi-perenos

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1975 : Декабрь 09, 2019, 14:24:17 »
Одноклеточные решения
https://www.nkj.ru/news/37514/
Инфузория трубач, несмотря на то, что состоит из одной-единственной клетки, умеет быть непредсказуемой.

Наша жизнь состоит из множества больших и маленьких решений, начиная от того, пить сегодня утром кофе с сахаром или без, до решений вроде куда пойти учиться, где жить и пр. Собственно, не только люди, но и животные постоянно что-нибудь решают; например, какая-нибудь мышь в поисках еды то решает пойти в одну сторону, то в другую. При этом, какими бы простыми решения не казались, за ними стоит сложная работа нервной системы, которая получает и анализирует разные данные. Та же мышь должна сначала понять, насколько с той или с другой стороны пахнет едой и не пахнет ли оттуда хищником. Плюс свою роль играют и, так сказать, личностные особенности, ведь мышь может быть более смелой или более осторожной, и в итоговом решении будет учтена и индивидуальность особи. Словом, сложно представить, что всё это возможно без мало-мальски развитой нервной системы.

Между тем даже одноклеточные, от которых мы ждём простого следования каким-то однозначным поведенческим программам, демонстрируют, тем не менее, достаточно комплексное поведение, основанное на принятии решений. Ещё в 1906 году зоолог Герберт Спенсер Дженнингс сообщил, что одноклеточная инфузория трубач Stentor roeseli по-разному ведёт себя, когда чувствует неприятности. Трубачи называются так потому, что клетка их похожа на воронку; узким концом они обычно сидят на какой-нибудь поверхности и ловят мёртвую и живую органику, проплывающую мимо. Дженнингс раздражал трубачей, прыская на них неприятным химическим веществом из пипетки, и сначала инфузории пытались уклониться от потока, затем они старались «отплеваться» от него – реснички на клетках трубачей начинали работать так, чтобы поток воды двигался в противоположную сторону от «рта» инфузории. Когда ни то, ни другое не давало результата, инфузории резко сжимались, опять же стараясь уйти от неприятного вещества. Последнее, что делали трубачи, это просто отрывались от субстрата и уплывали от плохого места.

В то время считалось, что одноклеточные организмы способны реагировать на любой стимул лишь двояко: либо плыть к источнику стимула, если он приятный, либо плыть прочь от него, если стимул неприятный. Трубачи продемонстрировали необычайно богатый набор реакций, но когда эксперимент попытались воспроизвести, ничего не получилось, и про сложное поведение трубачей надолго забыли.

Однако недавно исследователи из Гарварда обратили внимание, что эксперименты с инфузориями воспроизводили неправильно – в них использовали не тот же вид (Stentor roeseli), с которым работал Дженнингс, а другие виды трубачей. Эти другие виды более мобильны, чем S. roeseli, и в силу большей мобильности они сразу решали уплыть от неприятностей. Но что будет, если повторить опыты именно с S. roeseli? Их и повторили, только вместо химического раздражителя инфузорий бомбардировали частицами пластика.

В статье в Current Biology говорится, что поведение трубачей оказалось даже более разнообразным, чем в опытах столетней давности. Если бы инфузории просто повторяли последовательно все четыре шага – изгибание, «отплёвывание», сжатие, побег – можно было бы говорить о какой-то единообразной схеме, пусть и сравнительно сложной для какого-то одноклеточного. Но дело было в том, что одни трубачи предпочитали изгибаться и отмахиваться ресничками от раздражающих частиц перед тем, как сжаться, другие же просто всё время сжимались и разжимались, третьи чередовали изгибание и сокращение. Правда, благодаря большому числу экспериментов удалось выявить иерархию поведенческих тактик: в большинстве случаев трубачи предпочитали сначала изгибаться, уклоняясь от раздражителя, либо отмахаться от него ресничками, и если это не помогало, инфузории сжимались или уплывали. Причём те, которые решили уплыть, всё равно пробовали перед тем посжиматься, но сжимались они несколько раз, и после того, как трубач сжался, он мог либо снова сократить свою клетку, либо отрывался от поверхности и уплывал – то и другое с 50-процентной вероятностью, как если бы он подбрасывал монетку.

Очевидно, сложное поведение с определённой степень непредсказуемости (потому что невозможно предсказать, что сделает трубач, снова сожмётся или убежит) помогает выжить – непредсказуемые решения могут очень помочь, если на трубача кто-нибудь нападёт. Удивительно, что такое разнообразие реакций умещается всего в одной клетке, пусть и довольно большой (трубачи вырастают размером в целый миллиметр). И, конечно, было бы интересно узнать, какие молекулярные механизмы работают у этой инфузории, когда она, почувствовав беспокойство, решает, уплыть или не уплыть.

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1976 : Декабрь 09, 2019, 17:53:00 »
В человеческой сетчатке нашли «часовые» клетки
https://www.nkj.ru/news/37516/
Особые клетки сетчатки могут сообщать нашему мозгу о том, какое сейчас время суток.

Сетчатка глаза представляет собой очень сложный бутерброд из нескольких видов клеток. Обычно мы знаем только палочки и колбочки, которые чувствуют свет и которые посылают сигнал другим клеткам сетчатки. Эти другие клетки поддерживают и питают светочувствительные палочки и колбочки, и могут даже корректировать получающуюся картинку, но долгое время считалось, что свет в сетчатке могут чувствовать только палочки и колбочки, и никто другой. 

Однако сравнительно недавно удалось выяснить, что в слое так называемых ганглионарных клеток есть группа светочувствительных клеток, которые назвали ipRGC (intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, или истинные светочувствительные ганглионарные клетки) – у них есть собственный фоточувствительный белок, реагирующий на световые волны. Вскоре стало известно, что ipRGC тесно связаны с зонами мозга, которые управляют сном и биологическими часами. Очевидно, что биологические часы должны быть в курсе, день сейчас или ночь, а узнать это можно только с помощью глаз. И вот ipRGC как раз помогают внутренним часам узнавать о времени суток.

Однако ipRGC первоначально обнаружили и долгое время исследовали у мышей. Конечно, логично было бы предположить, что похожие клетки есть и у людей, но одно дело – предполагать и допускать, и совсем другое – точно знать. И вот сейчас в Science вышла статья, в которой исследователи из Института Солка, Университета Юты и Института Скриппса сообщают, что светочувствительные ганглионарные клетки есть и в человеческом глазу. Сетчатку для изучения было взять неоткуда, кроме как у покойных-, так что Людовику Муру (Ludovic S. Mure) и его коллегам пришлось разработать специальный метод, позволяющий сохранять сетчатку функциональной и живой в прямом смысле слова – чтобы её клетки могли ещё какое-то время выполнять свои функции так же, как они выполняли их, пока человек был жив.

Как и у мышей, в ганглионарном слое человеческой сетчатки нашлись клетки, которые сами реагировали на свет, при этом среди них были такие, которые генерировали электрические импульсы спустя 30 секунд после того, как их начали освещать. Когда же свет выключали, некоторые клетки успокаивались не сразу, а только выждав несколько секунд. Дальнейшие эксперименты показали, что среди таких клеток есть три разновидности. Первые быстро «включались», но потом ещё какое-то время работали в темноте. Вторые «включались» долго и «выключались» тоже долго. Третьи начинали посылать импульсы только при очень ярком свете, при этом они реагировали на свет быстрее прочих и отключались сразу же, как только свет гас. Среди световых волн все три типа клеток наиболее чувствительны были к синему свету – как «часовые» клетки мышей.

Человеческие ipRGC также соединены с палочками и колбочками. Скорее всего, в мозг они посылают некий суммарный сигнал – тот, что сформировали сами, плюс тот, что получили от палочек и колбочек. Правда, стоит уточнить, что мы пока не знаем, куда именно эти ганглионарные клетки посылают свои сигналы – и слово «часовые» в заголовке стоит, скажем так, авансом. Но, как говорится, есть все основания предполагать, что наши ipRGC информируют о дне и ночи супрахиазмальное ядро – зону биологических часов в мозге. Ведь у слепых людей, у которых не работают обычные светочувствительные палочки и колбочки, суточные ритмы продолжают работать – то есть должны быть у них какие-то клетки, которые следят за интенсивностью освещения, и такими клетками вполне могут быть новообнаруженные ipRGC. И если это они и есть, с ними можно выполнить массу исследований, касающихся непосредственно наших собственных – то есть человеческих – биологических ритмов.

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1977 : Декабрь 11, 2019, 09:41:29 »
Найденные в Якутии зубы принадлежали самым северным завроподам
https://elementy.ru/novosti_nauki/433578/Naydennye_v_Yakutii_zuby_prinadlezhali_samym_severnym_zavropodam
В якутской тайге, на берегу небольшого ручья Тээтэ, расположено захоронение динозавровой фауны начала мелового периода (возрастом около 130 млн лет). За последние десять лет на основе находок, сделанных в этом местонахождении, было описано несколько новых видов млекопитающих, цинодонтов и саламандр. Состав фауны оказался нетипичным для мелового периода и указывает на то, что в этом месте обитали реликтовые виды, более характерные для юрского периода. Недавно российские и немецкие палеонтологи опубликовали статью с описанием новых находок из Тээтэ — зубов гигантских растительноядных завропод из группы макронарий. Поскольку в начале мелового периода эта территория находилась примерно на той же широте, что сейчас, эти зубы — следы самых северных из известных завропод.

P.S. Приведу несколько цитат из статьи.
Цитировать
Состав фауны оказался крайне необычным для мелового периода — он скорее типичен для предшествующего, юрского периода. Вероятно, в Тээтэ находился так называемый рефугиум, своеобразный природный заповедник животных, которые уже вымерли в других регионах мира.

Якутские стегозавры, завроподы, аллозавры, цинодонты для мелового периода были такими же реликтами, как для нашего времени гаттерия и латимерия. Такая ситуация не единична для высоких широт, где периодически обнаруживают остатки животных, уже исчезнувших в остальных местах. Не самые удобные для жизни полярные зоны, вероятно, многократно служили пристанищем всевозможных «живых ископаемых».

Другая интересная особенность местонахождения заключается в его расположении, причем не нынешнем, которое, мягко говоря, не очень удобно, а древнем: в начале мелового периода эта территория находилась примерно на тех же широтах, что и сейчас. Его северная палеоширота оценивается в 62 градуса, то есть динозавры Тээтэ жили в районе полярного круга.
Цитировать
Даже эти скромные образцы позволили сделать интересное наблюдение. Завроподы из Тээтэ оказались единственными известными на сегодняшний день завроподами, которые жили в непосредственной окрестности полярного круга Северного полушария (а, может, заходили и севернее). В Южном полушарии ситуация немного другая. Известно три заполярных местонахождения с завроподами, но и там завроподы встречаются реже других динозавров. Судя по всему, завроподы почему-то избегали высоких широт.

Некоторые зубы из Тээтэ принадлежали молодым особям. Значит, динозавры обитали здесь круглый год и с наступлением зимы не мигрировали в другие регионы. Следовательно, климат здесь в те далекие времена не был слишком суровым. На это указывают и остатки заведомо холоднокровных саламандр и черепах, которые не терпят сильных холодов.

Вместе с тем в Тээтэ нет костей крокодилов, которые служат четким индикатором тропического и субтропического климата. Экологическую нишу крокодилов здесь занимали более холодолюбивые рептилии хористодеры.

Совокупность данных указывает, что климат Тээтэ был умеренно теплым, со средней годовой температурой не выше 14°C. По оценке Скучаса, его можно сравнить с климатом современного юга России, к примеру, Ростова-на-Дону. Ранее высказывалось предположение, что высокая температура поддерживалась за счет вулканов: следы вулканического пепла встречаются вместе с костями (П. Н. Колосов и др., 2009. Тафономия позднемезозойского местонахождения тетрапод Тээтэ (Якутия)). Сейчас эти данные подвергаются сомнению.

В любом случае остается нерешенным вопрос, как динозавры переживали зиму (и, возможно, условия полярной ночи), когда скорее всего прекращался рост растительности. Решение этого вопроса — дело будущих исследований.

ArefievPV

  • Гость
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1978 : Декабрь 20, 2019, 18:43:23 »
Собачий мозг настроен на грубый подсчёт
https://www.nkj.ru/news/37674/
Даже без тренировки собаки способны оценить количество объектов.
Цитировать
Мы можем приблизительно оценить количество предметов, не вдаваясь в точные подсчёты. Для этого у нас в мозге есть даже специальные зоны, которые активируются, когда мы говорим сами себе, что на столе примерно десять яблок, или что в автобусе около двадцати человек, и т. д. Такое умение есть не только у людей, но и у обезьян, собак, рыб и пчёл. Правда, в экспериментах с животными их всё-таки долго тренировали, и тогда возникает вопрос, врождённая ли это у них способность или нет.

Исследователи из Университета Эмори пишут в Biology Letters, что, по крайней мере, собаки способны к грубой оценке количества и без специальных тренировок. Для эксперимента взяли 11 псов разных пород – им показывали чёрный экран со светло-серыми точками, число которых менялось каждые 300 миллисекунд. Всё это происходило в аппарате для функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) – авторы работы сумели разработать подход к собакам, чтобы они сами шли в аппарат для МРТ, специальным образом укладывались в нём и лежали неподвижно, следя за тем, что происходит на экране (задача, явно сравнимая по сложности с самим МРТ).

Никакому счёту собак перед тем не обучали, и если бы их мозг от рождения был способен к грубым количественным оценкам, это было бы видно по тому, как меняется его активность при изменении числа точек. Собачий мозг и впрямь реагировал на изменения количества, то есть, к примеру, если на смену трёх маленьких точек десятью большими он реагировал сильнее, чем если три маленькие точки сменялись тремя же большими. Причём на изменения в количестве у собак отвечали примерно те же зоны, что у людей, хотя авторы работы отмечают, что у разных пород в активности мозга всё же были свои особенности.

Ещё раз уточним, что об умении собак очень быстро отличать «примерно больше» от «примерно меньше» было известно и раньше; сейчас стояла задача проверить, как на такую задачу отреагирует нетренированный собачий мозг. Очевидно, что умение примерно оценивать количество объектов действительно встроено в мозг зверей, и встроено оно туда довольно давно: эволюционные пути собак и людей разошлись около 80 млн лет назад. Впрочем, вряд ли стоит этому так уж удивляться: всё-таки животным бывает нужно что-нибудь приблизительно оценить – например, когда необходимо оценить количество еды или численность врагов. 
P.S. Возможно не количественная оценка, а качественная? Типа, больше-меньше...

Оффлайн Ivan(novice)

  • Участник форума
  • Сообщений: 2606
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #1979 : Декабрь 25, 2019, 02:59:26 »
По информации от Игоря Криштафовича его статья "Биосфера как суперкомпьютер, направляющий эволюционные процессы" включена в последний сборник серии "Гео-биологические системы в прошлом"


Всем участникам форума привет от автора!