home
user-header

                        
                        
Новости биологии
23 апреля 2018 г., 15:24 390

Дайджест новостей биологии: Исследователи из группы Okeanos Explorer засняли странное существо в водах Мексиканского залива. Предположений два - новое глубоководное существо или необычно свернувшийся кальмар. Международная группа ученых обнаружила растения, впадающие в спячку до 20 лет. В Алабаме найден древний вид черепах. Планктонные рачки артемии способны перемещать большой объем воды. Генетики вывели мух, которые эякулируют в красном свете. У лесных клопов Pristhesancus plagipennis обнаружили два вида яда. В тропических лесах Борнео (Индонезия) найдены взрывающиеся муравьи. 

Изображение oceanexplorergov


 

1. Исследователи впервые засняли неизвестное существо, похожее на скрюченного кальмара

Пока есть две версии: это либо необычный кальмар, либо новый глубоководный вид.

 

Группа исследователей, которая называет себя Okeanos Explorer, запечатлела странное существо, живущее в глубинах Мексиканского залива, сообщает National Geographic.

 

Ранее они уже публиковали кадры с необычными тварями, например с осьминогом по кличке Каспер и светящейся медузой. То, что они увидели теперь, сильно отличается от предыдущих находок. Это существо с бордово-красным телом напоминает одновременно кальмара и наутилуса. Его щупальца закручены так, что топорщатся в разные стороны. Используя подлодку с дистанционным управлением, ученые сумели заснять животное с разных ракурсов, чтобы лучше рассмотреть. Зоолог Майк Веччионе (Mike Vecchione), специализирующийся на кальмарах, поделился соображениями о находке:

 

«Моя первая реакция была: «Что это, черт возьми, такое?» Оно не было похоже ни на одного кальмара, которого я видел в своей жизни, пока мы не начали к нему приближаться и осматривать с разных сторон».

 

По его словам, еще слишком рано говорить о природе подводного обитателя. Он может в равной степени оказаться представителем неизвестного вида и кальмаром, принявшим необычную позу. Исследователи полагают, что подводная лодка могла напугать существо, из-за чего сработал защитный механизм. По другой версии такое положение помогает ему собирать детрит — неразложенные частицы мертвых организмов. В любом случае исследователи планируют повторить экспедицию ночью, чтобы посмотреть, будет ли оно светиться в темноте, как другие биолюминесцентные твари.

 

С 11 апреля по 3 мая команда проводит исследования в Мексиканском заливе. Видео с самыми интересными находками они всегда выкладывают у себя на канале, а также ведут прямую трансляцию приключений на сайте.

 

В середине апреля зоологи нашли у ядовитых и шипастых рыб-бородавчаток еще одно уникальное оружие — острое шило, скрытое в щеке.

 

2. Исследование показало, что некоторые виды растений проводят в спячке до 20 лет

Больше всего биологов поразило то, что цветы сохраняют жизнь под землей без фотосинтеза.

Cypripedium calceolus (Башмачок настоящий)

 

Международная команда ученых провела масштабное исследование информационных источников и выделила 114 видов растений из 24 семейств, которые впадают в спячку, чтобы получить выгоду в долгосрочной перспективе.

 

Семейство орхидных известно тем, что его представители способны «заснуть» под землей на несколько лет, а затем прорасти в более благоприятное время. В новой работе биологи показали не только другие виды растений, впадающих в спячку, но и попытались выделить причины такого поведения.

 

По мнению специалистов, остановка в развитии происходит из-за выгоды, которая появляется в долгосрочной перспективе. Кажется, что отсутствие воспроизводства отрицательно скажется на популяции рода, но в действительности окружающие условия могут только навредить. Анализ разных видов, включая Castilleja mollis, Cephalanthera longifolia (Пыльцеголовник длиннолистный), Cypripedium calceolus (Башмачок настоящий), и их географического положения показал, что растения «оценивают» угрозу травоядных животных, риск неблагоприятного климата и «решают», подходящий ли сейчас сезон для побегов.

 

Графики, показывающие отношение: (а) количества осадков ко времени спячки, (b) широты ко времени спячки, (c) продолжительности исследования ко времени спячки / Ecology Letters

Графики, показывающие отношение: (а) количества осадков ко времени спячки, (b) широты ко времени спячки, (c) продолжительности исследования ко времени спячки (Изображение Ecology Letters)

 

Соавтор исследования из Сассекского университета Майкл Хатчингс (Michael Hutchings) прокомментировал: «Вроде бы парадоксально, что растения ведут себя подобным образом. Ведь под землей они не могут производить фотосинтез, расти и размножаться. И все же наша работа показала, что многие виды растений впадают в спячку. Часть из них нашла способ питаться без фотосинтеза. Они разработали механизм, который позволил им получать углеводы и другие питательные вещества из почвенных грибков. Мы показали некоторые причины, из-за которых начинается спячка, но нам еще предстоит объяснить, как на нее влияют другие растения, погода и прочие условия».

 

Инженеры MIT модифицировали Жеруху обыкновенную (Nasturtium officinale) так, чтобы в темное время суток она светилась. Авторы полагают, что в будущем такие растения помогут в освещении улиц.

 

3. В Алабаме нашли новый вид черепах позднемелового периода

Во время раскопок археологи заметили различия между останками, что привело к открытию нового вида древних черепах.

 

Некоторые виды черепах — например, те, что водятся в реке Мэри, — скоро могут и вовсе исчезнуть. Археологи США исследуют останки других, которые вымерли давно — примерно 100-66 миллионов лет назад, во время мелового периода. Их недавнее открытие показало, что на территории современной Северной Америки обитало как минимум два разных вида черепах рода Peritresius. 

 

Термином Peritresius обозначают вымерших морских черепах мелового периода. Ранее считалось, что к ним относится единственный вид Peritresius ornatus, но раскопки, проведенные на территории штата Алабама (США), выявили и второй, названный Peritresius martini — в честь археолога Джорджа Мартина (George Martin), обнаружившего окаменелости.

 

Разница между этими двумя видами, по мнению ученых, в строении панцирей. Расположение бугорков на пластине P. martini иное, нежели у P. ornatus. Однако найденные окаменелости раскрыли интересную информацию о последних. Например, ученые выяснили, что кожная оболочка P. ornatus отличается от покровов других черепах мелового периода. В нее проникало множество кровеносных сосудов, что позволяло этому виду лучше регулировать температуру. Поэтому они могли выживать в холодных водах Маастрихтского яруса — периода, который продолжался от 72 до 66 миллионов лет назад.

 

Строение панциря и брюшной части P. martini / PLOS ONE

Строение панциря и брюшной части P. martini (Изображение PLOS ONE)

 

Участник раскопок Дрю Джентри (Drew Gentry) рассказал о значении находок: «Это открытие не только отвечает на важные вопросы о распространении и разнообразии морских черепах в меловом периоде, но и лишний раз доказывает, что Алабама — лучшее место для изучения предков современных морских черепах».

 

В январе ученые из США и Австралии обнаружили, что глобальное потепление приводит к нарушениям соотношения полов у морских черепах. В одной из крупных популяций зеленых черепах количество самок среди детенышей достигло 99%.

 

4. Планктонные рачки оказались могучей силой, перемешивающей воду в океане

Микроскопические и неторопливые планктонные рачки оказались неожиданно важным элементом перемешивания морской воды: их роль не менее значительна, чем у ветра и волн.

 

Моделью для лабораторных экспериментов ученым из Стэнфордского университета послужили широко распространенные планктонные рачки артемии. Команда профессора Джона Дабири (John Dabiri) использовала большие емкости, наблюдая за медленными (один-два сантиметра в секунду) перемещениями этих крошечных жаброногих: они обнаружили, что групповые движения создают достаточно мощные и масштабные потоки воды. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые заключают, что артемии и их родственники должны участвовать в перемешивании теплых и слабосоленых верхних слоев воды с нижними, холодными и более плотными.

 

Принято считать, что такие крошечные и далеко не стремительные планктонные животные способны создавать только крошечные вихри, сравнимые с собственным телом, длина которого редко превышает один-полтора сантиметра. Лишь отдельные данные и опыты указывали на то, что их влияние на перемешивание воды ученые недооценивали. Так, в 2014 году Джон Дабири с коллегами использовали высокие (1,2 и два метра) аквариумы, заметив, что миграции планктона могут вызывать турбулентные завихрения куда больших размеров, способствуя активному перемешиванию воды.

 

Эту информацию встретили с определенным скепсисом, поэтому ученые изменили методику эксперимента. Авторы учли, что в естественных условиях морская вода стратифицирована и переходит от верхних теплых и не слишком соленых слоев на глубину — все более холодную, соленую и плотную. В течение суток рачки мигрируют то выше, к дневному солнцу, то дальше на глубину. Ученые заполнили аквариумы водой разной солености, добавили в них по 135 тысяч артемий и заставляли их совершать вертикальные миграции в лаборатории, используя искусственное освещение. 

 

Обнаружилось, что животные перемещались довольно тесными группами, которые усиливали создаваемые отдельными особями турбулентные потоки. Вихрь, выброшенный одним животным, подхватывается следующим — и получает дополнительное ускорение. В итоге создаются потоки, охватывающие уже не миллиметровые размеры одного рачка, а метровые — всей многочисленной «стаи».

 

Science Magazine

 

В естественных условиях численность совместно мигрирующих групп зоопланктона достигает многих миллионов, охватывая сотни метров глубины и километры в поверхности. Соответственно, увеличиваются и вызываемые ими токи воды. Ученые считают, что их влияние на перемешивание морской воды должно быть колоссальным — возможно, даже превосходит роль ветра. Микроскопические рачки оказываются важнейшим элементом не только глобальных пищевых цепочек, но и глобального климата.

 

5. Генетики вывели мух, которые эякулируют в красном свете

Так ученые хотели узнать, какая часть процесса спаривания наиболее важна для самцов дрозофил.

 

Предыдущие исследования выявили, как мухи дрозофилы становятся альфа-самцами. Сейчас биологи из Университета имени Бар-Илана представили работу, которая продемонстрировала, что даже среди популяции дрозофил отсутствие половых связей может влиять на потребление алкоголя.

 

По словам ученых, сперва они пытались понять, какая стадия в процессе совокупления вызывает у мух-самцов ощущение награды. Они предполагали, что это может быть восприятие феромонов самок, ухаживания или высвобождение семенных жидкостей.

 

Благодаря генной терапии исследователи вывели поколение мух, у которых красный свет вызывал выделение нейропептида коразонин (CRZ). Предыдущие работы показали, что это вещество вызывает у дрозофил эякуляцию. В первом эксперименте мухам предлагалось два помещения: с красным светом и обычным освещением. Подопытные показали стойкое влечение к красным фонарям. Тогда ученые сделали вывод, что само выведение семенной жидкости вызывает у дрозофил чувство награды.

 

Во втором опыте специалисты привили мухам связь между красным светом и определенным запахом, а затем давали несколько ароматов на выбор. Предпочтение опять же отдавалось узнаваемому образцу.

 

Последний эксперимент проводился, когда у подопытных мух накопился в мозге нейропептид F — эти молекулы схожи с нейропептидом Y у человека, который участвует в регуляции сексуального поведения. У дрозофил такое вещество накапливается во время спаривания и ассоциируется с успешным половым поведением. Биологи предоставили выведенным мухам выбор: обычную еду или с примесью алкоголя. Регулярно эякулировавшие в красном свете мухи выбрали обычную еду, а контрольная группа, состоявшая из насекомых, которые не спаривались, алкогольную.

 

Один из организаторов исследования Галит Шохат-Офир (Galit Shohat-Ophir) поделился выводами:

 

«Принципы, по которым мозг награждает поведение индивида, сохраняются у всех животных. Наркотики используют те же механизмы поощрения, что и сама природа. Это позволяет нам моделировать процесс привыкания и зависимости».

 

Ученые планируют использовать полученные данные для дальнейшего понимания рисков наркомании, которые могут зависеть от природных «наград».

 

Ранее австралийские исследователи выяснили, что сексуальные преследования самцов делают жизнь красивых дрозофил невыносимой.

 

6. Обнаружены клопы, использующие одновременно два яда

Ядовитые железы лесных клопов позволяют раздельно синтезировать, накапливать и использовать сразу два разных яда: один для защиты, другой — для нападения.

 

Клопы хищнецы Reduviidae — крупнейшая группа полужесткокрылых насекомых, которая включает почти семь тысяч видов. Все они хищники, а некоторые питаются непосредственно кровью теплокровных животных, в том числе человека. Так, клопы Pristhesancus plagipennis поражают жертву длинным хоботком, накачивая ее токсином, который  приводит к параличу и позволяет спокойно высосать питательную жидкость.

 

Состав этого яда исследовали Эндрю Уолкер (Andrew Walker) и его коллеги из Университета Квинсленда, статья которых опубликована в журнале Nature Communications. К большому удивлению ученых, P. plagipennis оказались вооружены сразу двумя ядами. С эволюционной точки зрения это довольно полезная способность, которая позволяет использовать одно вещество для защиты, а другое — для нападения, при этом точно адаптировав каждое из них под физиологию конкретных врагов или жертв. Пока что применение двух ядов было продемонстрировано лишь для некоторых скорпионов и моллюсков.

 

Стоит сказать, что использование двух разных ядов — задача затратная: она требует и желез для синтеза и раздельного хранения разных токсинов, и специализированной системы, которая позволяет быстро выбрать нужный яд и применить именно его. Действительно, когда ученые исследовали анатомию хищнецов с помощью МРТ, компьютерной томографии и конфокальной микроскопии, они обнаружили в их ядовитых железах отдельные компартменты, накапливающие разные яды и соединенные сложной системой трубок, «насосов» и клапанов.

 

Инъекции первого токсина кузнечикам вызывали моментальный паралич, причем содержащиеся в нем ферменты-протеазы тут же начинали переваривание жертвы. В сравнении с этим инъекции второго токсина не оказывали серьезного эффекта: судя по всему, он используется лишь затем, чтобы отвадить потенциального хищника.

 

7. Энтомологи открыли новый вид взрывоопасных муравьев

Энтомологи открыли в тропических лесах Борнео новый вид муравьев, которые взрываются, чтобы уничтожить соперника. О необычных насекомых они рассказали в журнале ZooKeys.

Фото Laciny et al., ZooKeys, 2018

 

В боях за территорию муравьи Colobopsis explodens взрываются, забрызгивая противника своими внутренностями и ядовитой слизью. Это может убить или, по крайней мере, замедлить врага. Для самого муравья, впрочем, это оказывается смертельным. Исследователи сравнивают такое поведение с укусом пчелы, который также смертелен для самого насекомого.

 

Такое поведение ученые объясняют гиперсоциальностью муравьев — ради процветания колонии они способны пожертвовать жизнью. «Колонию муравьев нельзя рассматривать как человеческую семью — это суперорганизм, где каждый муравей действует как отдельная клетка в теле со своей собственной ролью», — пояснила энтомолог Элис Лачини.

 

Впрочем, взрываются не все муравьи. Те из них, чьи габариты позволяют заткнуть головой вход в муравейник, выступают в роли пассивных защитников, в то время как более мелкие муравьи-камикадзе атакуют противника. Похожим образом действуют и другие виды муравьев, например, во время половодья защищая муравейник от затопления. Исследователи полагают, что с помощью более изученных видов со схожими особенностями поведения они смогут узнать о Colobopsis explodens больше.

 

По материалам Naked Science (1, 2, 3, 4, 5 и 6), Газета.ру (7)

#естественные_науки, #медицина, #экология

Избранное
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться
с помощью аккаунта в соц.сети
Включите премодерацию комментариев
Все комментарии к этому посту будут опубликованы только после вашего подтверждения. Подробнее о премодерации