С тегами:

Эволюция

Любые посты за всё время, сначала свежие, с любым рейтингом
Найти посты
сбросить
загрузка...
89
От обезьяны - к человеку: как эволюционировал мозг наших предков
17 Комментариев в Наука | Science  

Эволюция мозга от обезьяны к человеку – интереснейшая и сложнейшая часть антропогенеза. Обычно нам говорят: «У предков человека произошли мутации, из-за которых мозг увеличился, и это дало селективное преимущество нашему виду». Въедливый читатель сразу спросит: «А какие именно мутации произошли? А как мутация в ДНК отразилась на конкретной структуре и размерах мозга? А почему эта мутация сделала нас умнее?»


Долгое время на эти вопросы ответа не было. К сожалению, полной картины мы не знаем и сейчас. Однако исследования последних лет уже позволяют приблизительно понять молекулярный и клеточный механизмы увеличения мозга приматов после их отделения от общего с грызунами предка. Кроме того, учёные примерно представляют, как рос мозг человека по сравнению с мозгом шимпанзе после того, как наши эволюционные линии разошлись.

От обезьяны - к человеку: как эволюционировал мозг наших предков Антропогенез, антропогенезру, Эволюция, мозг, генетика, длиннопост, сложно, наука

Рис. 1. A, B. Апикальные и базальные клетки-предшественники нейронов и глии. C. Возможные плоскости деления апикальных клеток: поперечная (фиолетовая линия) и продольная (голубая). (3)


Что находится на ресничках


Для того чтобы понять эти механизмы, давайте сначала разберёмся, как происходит развитие коры головного мозга у млекопитающих. В основе этого процесса лежит нейроэпителий, выстилающий боковые желудочки – полости, наполненные спинномозговой жидкостью. Клетки нейроэпителия – стволовые клетки мозга, то есть обладающие способностью делиться предшественники нейронов и глии - вспомогательных клеток нервной ткани. Они сидят, плотно прижавшись друг к другу, опустив в полость желудочка реснички-цилии - волосковидные структуры на поверхности клеток. На цилиях находится много белков-рецепторов, которые ловят плавающие в спинномозговой жидкости факторы роста и другие важные сигнальные молекулы. Этот слой клеток-предшественников, непосредственно контактирующий с полостью желудочка, называется апикальным. А всё, что находится глубже и ближе к внешней поверхности мозга, не имеет прямого доступа к желудочку и называется базальным, или субвентрикулярным.


Апикальная клетка может поделиться двумя способами: вдоль - когда плоскость деления перпендикулярна границе желудочка, и поперёк – когда плоскость деления параллельна желудочку. В первом случае образуются две апикальные клетки, втиснувшиеся у желудочка-«кормушки» на месте материнской клетки. Во втором случае получается одна апикальная клетка и одна базальная - то есть не имеющая прямого доступа к желудочку, которая способна размножаться и дифференцироваться в нейроны и глию в толще коры.


Чем грызуны отличаются от людей


И у мышей, и у человека работают оба сценария. В чем же разница? А разница в отношении количества получающихся базальных клеток к апикальным. У мышей количество базальных клеток относительно количества апикальных не так велико. Поэтому толщина коры, которую нейроны - потомки базальных клеток, по большей части и составляют, невелика. У приматов же, в особенности у человека, доля базальных клеток вырастает во много раз. Чем больше базальных клеток, тем толще кора и тем больше нейронов и глии образуется в ней.


Значит, чтобы сделать из «мышиного» мозга «человеческий», нужно, прежде всего, переключить апикальные клетки на производство базальных и «научить» базальные жить независимо от факторов роста спинномозговой жидкости, к которой они больше не имеют прямого доступа.


И тут наступает самый тяжёлый момент. У нас есть мозг общего предка приматов и грызунов, и мы хотим получить большой, сложный, умный мозг человека. При этом всё, что дозволяется менять – последовательность нуклеотидов в ДНК, причём мутировать мы можем исключительно случайно. В нашем распоряжении несколько десятков миллионов лет на эволюцию. Наш геном состоит примерно из 25 тыс. генов. Эти гены путём альтернативного сплайсинга (процесса, который позволяет одному гену производить несколько мРНК и, соответственно, белков) дают около 100 тыс. транскриптов, то есть, вариантов мРНК. Белковые продукты этих транскриптов по-всякому модифицируются и синтезируют небелковые молекулы, повышая разнообразие «деталей» до миллионов. Как разобраться в этом чудовищно сложном механизме?


Какие гены за что отвечают


На помощь приходят методы молекулярной генетики, в том числе анализа целых геномов, ставшие возможными после полного секвенирования ДНК человека, мыши, шимпанзе и других животных. Полной картины мы пока не знаем, но некоторые важные этапы развития мозга удалось ассоциировать с функциями конкретных генов.


Какими генами регулируется ориентация плоскости деления апикального нейроэпителия? Иными словами, как переключить апикальные стволовые клетки на производство базальных предшественников, наращивая тем самым толщину коры? Подсказка пришла из изучения генетики микроцефалии – заболевания нервной системы, при котором ребёнок рождается с сильно уменьшенным мозгом.


К микроцефалии приводят мутации в нескольких генах, например, в микроцефалине и ASPM. Продукты этих генов так или иначе связаны с регуляцией клеточного цикла и центросомами – внутриклеточными органеллами, откуда растут микротрубочки, по которым, как по рельсам, расходятся хромосомы при делении клетки (1,2). Детальный механизм того, как продукты генов микроцефалии меняют ориентацию микротрубочек при делении апикальных клеток, точно неизвестен, но интенсивно изучается (3).


Итак, базальная клетка отделилась от материнской апикальной. Для того чтобы в человеческом мозге их было много, им нужно продолжать делиться большее число раз, чем в мышином. Но они находятся далеко от желудочка и не могут макать в него свою цилию, ловя факторы роста, необходимые для деления. Как базальные клетки-предшественники приобретают независимость от факторов роста спинномозговой жидкости? Исследования, проведенные группами учёных под руководством Кригстайна и Олдхэма (4,5), показывают, что в базальных клетках человека экспрессируется набор генов, отличный от того, что есть в мышиных. Человеческие базальные клетки сами продуцируют тромбоцитарный фактор роста и рецепторы к нему. Авторы полагают, что это должно приводить к экспансии базальных клеток у человека и росту коры в целом.


Попытки «приматизации» мышиного мозга


Как показано в работах групп Готц и Хуттнера, кроме факторов роста и их рецепторов, базальные клетки-предшественники приматов стали производить белок-регулятор работы генов под названием Pax6, который у грызунов производится лишь в делящемся апикальном нейроэпителии (6,7). Группа Хуттнера попыталась искусственно экспрессировать Pax6 в базальных предшественниках мышей. По утверждению авторов исследования, рост и размножение базальных клеток у таких мышей были более интенсивны и напоминали таковую у приматов, а получившаяся кора мозга – более развитой, чем у контрольных мышей. Мне кажется, повышение пролиферации базальных клеток мышей с Pax6 хоть и наблюдается, но весьма небольшое: 5 - 20% в зависимости от измеряемого параметра. По крайней мере, на мой взгляд, о драматической «приматизации» мышиного мозга геном Pax6 говорить преждевременно.


Более интересная история, чем с Pax6, получилась с геном ARHGAP11B (8). Основные исследования снова проводились группой Хуттнера в институте Макса Планка, однако на сей раз к работе подключился известный шведский биолог Сванте Паабо.


Всё началось с того, что при сравнении геномов человека и шимпанзе учёные выяснили: у шимпанзе одна копия гена ARHGAP11, а у человека он удвоен - есть ARHGAP11А и ARHGAP11B. Причём ARHGAP11А, скорее всего, выполняет ту же функцию, что и ARHGAP11 у шимпанзе, а в ARHGAP11В произошла точечная мутация, отчего его продукт по-другому перестраивается, и белок получается с измененной последовательностью на одном из концов. Это хрестоматийный пример, когда в какой-то момент на пути от общего предка ген случайно удвоился, и «лишняя» копия стала эволюционировать своим путем, приобретя новую функцию.


В мозгу появляются извилины


Что это за новая функция – не очень понятно, но из структуры видно, что она не такая, как у предкового белка ARHGAP11. Видимо, ARHGAP11В делает что-то другое. Его экспрессировали в нейроэпителии эмбриона мыши и получили неожиданный результат: базальный слой не только стал гораздо более развитым, но в коре мыши появились складки, иначе говоря, кора головного мозга стала извилистой (Рис. 2). По мнению авторов работы, это свидетельствует о том, что приобретение предками людей гена ARHGAP11В послужило причиной взрывного роста коры головного мозга.

От обезьяны - к человеку: как эволюционировал мозг наших предков Антропогенез, антропогенезру, Эволюция, мозг, генетика, длиннопост, сложно, наука

Рис. 2. Предполагаемая гирификация неокортекса мыши после электропорации ARHGAP11B/GFP (зеленые клетки), согласно Хуттнеру (8). Авторы сравнивают гирифицированную после электропорации правую половину с неэлектропорированной левой. Важно: нет отрицательного контроля с электропорацией одного GFP.


После внимательного изучения статьи Хуттнера и Паабо возникают вопросы методологического характера. Авторы внедрили гены ARHGAP11В и GFP (зеленый флюоресцентный белок) эмбриону мыши прямо в матке с помощью электропорации, то есть пропустив через мозг эмбриона разряд электрического тока, что позволило ДНК войти в «продырявленные» таким образом клетки. К сожалению, они не сравнили складчатость коры при электропорации смеси ARHGAP11В + GFP и просто одного GFP. Поэтому пока авторы не проведут такой контрольный эксперимент, получившиеся складки в коре можно воспринимать как артефакт электропорации – просто шрамы.


Лучшим экспериментом с ARHGAP11В, на мой взгляд, было бы создание трансгенной мыши, экспрессирующей копию этого гена в нейроэпителии. Трансгенную мышь можно подвергнуть тестам на когнитивные способности. И если у неё появятся складки в мозгу, это будет явно не артефакт метода. Но по какой-то причине авторы такой опыт не провели.


O важности ARHGAP11B для работы человеческого мозга свидетельствуют результаты недавнего исследования группы Лю из Альбукерке (9). Авторы обнаружили аномальное количество копий этого нового гена у некоторых больных шизофренией. Как ARHGAP11B может вызывать психическое расстройство – ещё одна загадка.


После шимпанзе, но до денисовцев


Судя по тому, что неандертальцы и денисовцы тоже имеют две копии ARHGAP11, удвоение произошло после разделения нашей линии и шимпанзе, но до отделения нашей ветви от неандертальско-денисовской.

От обезьяны - к человеку: как эволюционировал мозг наших предков Антропогенез, антропогенезру, Эволюция, мозг, генетика, длиннопост, сложно, наука

Рис. 3. Верхняя панель. Количество копий SRGAP2 на хромосоме 1 у человека, шимпанзе и орангутана. Нижняя панель. Предполагаемая схема последовательных дупликаций SRGAP2 на хромосоме 1 с оценкой возраста каждой из них (9).


Кроме истории с ARHGAP11В, в статье Хуттена и Паабо есть ещё один интересный момент. Пожалуй, даже более важный, чем влияние ARHGAP11В на складчатость коры. Сравнив геномы мыши и человека, авторы нашли у последних 56 генов, аналогов которых нет у мыши, и которые экспрессируются в апикальных и базальных предшественниках. ARHGAP11В был один из них. Осталось изучить 55 остальных.


Ещё одна группа учёных под руководством Ивана Айхлера исследовала удвоение другого гена, SRGAP2 (10). У шимпанзе имеется одна копия этого гена, а у современного человека, неандертальца и денисовца – целых четыре. По оценкам авторов, удвоение гена произошло трижды – один раз примерно 3,4 млн лет назад, другой - 2,4, третий – 1 млн лет назад (Рис. 3). Авторы считают, что утроение SRGAP2 послужило одним из факторов увеличения размеров и эффективности работы мозга при переходе от австралопитеков к представителям рода Homo.


Что же делают все эти новые копии SRGAP2 у человека, с чем не справлялась одна у нашего общего предка с шимпанзе? Обе копии экспрессируются в нейронах и обозначаются буквами. Судя по работам последних трёх лет, функциональное значение имеют родительский «древний» вариант SRGAP2A и новая копия SRGAP2С, появившаяся 2,4 млн лет назад (11–13). Функция SRGAP2А оказалась сходна с ARHGAP11А. А вот продукт SRGAP2С – неполная копия родительского гена, так же как и ARHGAP11B. Предполагается, что SRGAP2С подавляет работу SRGAP2A путём прямого связывания с ним. Вместе они как-то регулируют образование и созревание синапсов, миграцию нейронов и, возможно, появление извилин в головном мозге. Учёные высказали это предположение, обнаружив хромосомные перестройки SRGAP2 у пациента с синдромом Ван дер Вуда, характеризующимся, кроме всего прочего, слабоумием, неразвитостью основной части коры головного мозга и слабой выраженностью извилин.


Подведём итоги. Как мы видим, с одной стороны, понятно, с чего и как начать изучение механизмов гипертрофированности коры головного мозга у человека. С другой стороны, сделано ещё крайне мало. А из того, что сделано, часть может оказаться артефактом. Гены и их продукты – шестерёнки этого чудовищно сложного механизма – в принципе, известны хотя бы по именам. Однако понять, как это всё друг с другом взаимодействует – задача не из лёгких.


Автор: Константин Лесков, Ph. D., Case Western Reserve University, Cleveland, OH

Источник: АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ


Литература:


1. Matsuzaki F, Shitamukai A. Cell Division Modes and Cleavage Planes of Neural Progenitors during Mammalian Cortical Development. Cold Spring Harb Perspect Biol [Internet]. 2015 Sep [cited 2016 Nov 12];7(9):a015719.


2. Lancaster MA, Knoblich JA. Spindle orientation in mammalian cerebral cortical development. Curr Opin Neurobiol. 2012;22(5):737–46.


3. Mora-Bermúdez F, Huttner WB. Novel insights into mammalian embryonic neural stem cell division: focus on microtubules. Mol Biol Cell [Internet]. American Society for Cell Biology; 2015 Dec 1 [cited 2016 Nov 12];26(24):4302–6.


4. Pollen AA, Nowakowski TJ, Chen J, Retallack H, Sandoval-Espinosa C, Nicholas CR, et al. Molecular Identity of Human Outer Radial Glia during Cortical Development. Cell [Internet]. 2015 Sep [cited 2016 Nov 12];163(1):55–67.


5. Lui JH, Nowakowski TJ, Pollen AA, Javaherian A, Kriegstein AR, Oldham MC. Radial glia require PDGFD–PDGFRβ signalling in human but not mouse neocortex. Nature [Internet]. 2014 Nov 12 [cited 2016 Nov 12];515(7526):264–8.


6. Wong FK, Fei J-F, Mora-Bermúdez F, Taverna E, Haffner C, Fu J, et al. Sustained Pax6 Expression Generates Primate-like Basal Radial Glia in Developing Mouse Neocortex. Khaitovich P, editor. PLOS Biol [Internet]. Public Library of Science; 2015 Aug 7 [cited 2016 Nov 12];13(8):e1002217.


7. Walcher T, Xie Q, Sun J, Irmler M, Beckers J, Ozturk T, et al. Functional dissection of the paired domain of Pax6 reveals molecular mechanisms of coordinating neurogenesis and proliferation. Development [Internet]. 2013 [cited 2016 Nov 12];140(5):1123–36.


8. Florio M, Albert M, Taverna E, Namba T, Brandl H, Lewitus E, et al. Human-specific gene ARHGAP11B promotes basal progenitor amplification and neocortex expansion. Science (80- ) [Internet]. 2015 Mar 27 [cited 2016 Nov 12];347(6229):1465–70.


9. Chen J, Calhoun VD, Perrone-Bizzozero NI, Pearlson GD, Sui J, Du Y, et al. A pilot study on commonality and specificity of copy number variants in schizophrenia and bipolar disorder. Transl Psychiatry [Internet]. Nature Publishing Group; 2016 May 31 [cited 2016 Nov 14];6(5):e824.


10. Dennis MY, Nuttle X, Sudmant PH, Antonacci F, Graves TA, Nefedov M, et al. Evolution of Human-Specific Neural SRGAP2 Genes by Incomplete Segmental Duplication. Cell [Internet]. 2012 May [cited 2016 Nov 12];149(4):912–22.


11. Fossati M, Pizzarelli R, Schmidt ER, Kupferman JV, Stroebel D, Polleux F, et al. SRGAP2 and Its Human-Specific Paralog Co-Regulate the Development of Excitatory and Inhibitory Synapses. Neuron [Internet]. 2016 Jul [cited 2016 Nov 12];91(2):356–69.


12. Charrier C, Joshi K, Coutinho-Budd J, Kim J-E, Lambert N, de Marchena J, et al. Inhibition of SRGAP2 function by its human-specific paralogs induces neoteny during spine maturation. Cell [Internet]. NIH Public Access; 2012 May 11 [cited 2016 Nov 12];149(4):923–35.


13. Rincic M, Rados M, Krsnik Z, Gotovac K, Borovecki F, Liehr T, et al. Complex intrachromosomal rearrangement in 1q leading to 1q32.2 microdeletion: a potential role of SRGAP2 in the gyrification of cerebral cortex. Mol Cytogenet [Internet]. 2016 Dec 20 [cited 2016 Nov 12];9(1):19

Показать полностью 3
340
Темная сторона Эволюции
16 Комментариев  

Темные мысли заставляют Эволюцию просыпаться по ночам. Она часами вертится от бессонницы, измученная видениями существ, слишком искаженных даже для её сознания. В отчаянной попытке привести свои мысли в порядок, Эволюция пытается похоронить этих демонов глубоко в темном песке. Тем не менее, эти существа все еще высовывают свои головы, чтобы поесть.

Темная сторона Эволюции Звездочет, Эволюция, wtf_evolution
134
Текодонтная теория: динозавры - братья птиц, а рапторы - потомки?
56 Комментариев в Лига Палеонтологов  

Всем привет! С вами MartinDont и сегодня мы разберём вторую теорию происхождения птиц. На этот раз, птицы будут не потомками динозавров, как в тероподовой теории, а предками.


На протяжении полутора сотен лет учёные спорят об эволюции птиц. Если быть точнее, об их происхождении. Я разделю всю эту кучу гипотез, теорий, мыслей и предположений на две группы (хотя так все и делают). Первую – «с земли вверх» я озвучил в посте про тероподовую теорию.Она гласит, что птицы появились в юрском периоде и являются прямыми потомками динозавров. Вторую – «с деревьев вниз» я озвучу сейчас. По ней птицы произошли от примитивных триасовых рептилий, а внешнее сходство с динозаврами – следствие конвергентной эволюции или прямое происхождение некоторых динозавров (микрораптора вам в пример) от птиц.

Текодонтная теория: динозавры - братья птиц, а рапторы - потомки? палеонтология, птицы, динозавр, Эволюция, полет, длиннопост

Открытие четырёхкрылого микрораптора было предсказано за 84 года до первой находки

Показать полностью 7
1145
С кем не бывает
48 Комментариев  
С кем не бывает
97
Как на пельменях объяснить эволюцию
33 Комментария в Наука | Science  
Как на пельменях объяснить эволюцию
5406
Сама гениальность!
181 Комментарий  

- Посмотри какой симпатичный рисунок у меня получился на этом крабе!

- Очень не плохо, Эволюция. Но почему у него такие маленькие клешни?

- Нуу... Я была занята окраской.

- Этот малыш всего дюйм в ширину, Эва, ты просто обязана дать ему средство защиты!

- Ладно. Как насчёт гигантской клешни, подобной моему другому крабу?

- Нет, это выглядит глупо.

- Может быть токсины..

- Думаешь это хорошая идея?

- Или камуфляж получше.. Эврика! Я ведь уже сделала ядовитых актиний, что если краб просто возьмет их, и будет, размахивая, отпугивать врагов!

- Как?! Это вообще возможно?

- ДА Я сама гениальность!

Сама гениальность! Эволюция, wtf_evolution, Краб-боксер, Актинии
61
Эволюция
19 Комментариев  
Эволюция
210
Эволюция
68 Комментариев  

Неоднократно наблюдал такую картину, собака или кошка переходит дорогу по зебре. Раньше такое редко можно было увидеть. Похоже они копируют поведение людей, когда видят, что машины перед "зеброй" останавливаются. Вот и подумалось - не эволюция ли это шутит? Или это по методу академика Павлова естественный отбор?

...к курицам это не относится

Эволюция эволюция, Собака, кот, пдд
Эволюция эволюция, Собака, кот, пдд

ПС

картинки взял из сети

бм не выдал похожих постов

1559
Эволюция, что ты делаешь?
76 Комментариев  

Послушай, Эволюция, у всех иногда бывают проблемы с настроением. Сходи прогуляйся или побалуй себя чем-нибудь вкусненьким. Но не заставляй себя делать черепах, когда мысли забиты явно не тем!

Эволюция, что ты делаешь? wtf_evolution, Эволюция, Большая мягкотелая черепаха
1130
Эволюция, что ты делаешь?
11 Комментариев  

- Что ты думаешь об этой рыбе-лягушке?


- О Боже. Она, эмм. . .


- Да ладно тебе, сделай скидку, она ещё не выросла, по этому не совсем идеальна. . .


- Не совсем идеальна? Эволюция, такое впечатление, что её нарисовал четырехлетний ребенок.


- Ну, думаю ты прав. Тогдааа, я добавлю побольше водорослей, чтобы никто её не заметил!

Эволюция, что ты делаешь? wtf_evolution, Эволюция, рыба лягушка
2784
Вернулись к истокам...
135 Комментариев  
Вернулись к истокам... иероглифы, эмодзи, язык, Эволюция

Верно подмечено.

836
Эволюция, прекрати!
21 Комментарий  

- Ты уверена, что с этим крабом всё в порядке?

- Да, а что?

- Но, Эва, ведь клешни совершенно разных размеров.

- Да ладно тебе, и так пойдёт.

- Думаешь никто не заметит?

- Не будь таким перфекционистом. Давай лучше сделаем ещё что-нибудь эдакое.

- Эволюция, прекрати!

Эволюция, прекрати! wtf_evolution, манящий краб, Эволюция
4387
Ядовитый Лори
133 Комментария  

- Смотри, я сделала ядовитого примата!

- Ух ты. Что то новенькое.

- Угадай, где я расположила яд.

- Эмм, у него во рту?

- Неа.

- Под когтями?

- Слишком очевидно.

- Жалящие щупальца?

- Что!? Нет.

- Я сдаюсь, Эволюция, где?»

- В локтевой ямке.

- Кхм.. Прости?

- Идеальное, скрытное место. Никто и не поймёт, что произошло!

- Гениально..

Ядовитый Лори толстый лори, wtf_evolution, Эволюция
819
Почему пингвины не летают?
83 Комментария в Лига Палеонтологов  

Дня доброго, дорогие подписчики. Я ненадолго вернулся в палеонтологию, чтобы разобрать удивительных птиц и их эволюцию. Сегодня Лига Палеонтологов ответит вам на вопрос, что буревестники изменили в себе, чтобы стать пингвинами.


Удивительное в этих птицах то, что некогда они летали, а сейчас передвигаются посредствам прямохождения, аки люди! Пингвины - превосходные пловцы. Их крылья давно превратились в ласты и имеют жёсткую конструкцию, что птицам как-то не свойственно.

Почему пингвины не летают? палеонтология, птицы, Эволюция, пингвины, длиннопост

Тщательные генетические исследования 2014 года показали, что ближайшими родственниками пингвинов являются буревестники. Во времена палеоцен-эоценового температурного максимума (~55 млн лет назад), когда скачок температуры поубивал некоторые виды животных, пингвины уже осваивали Антарктиду. А вот 65 млн лет назад пингвины ещё парили высоко в небесах. Сомневаться в лётном прошлом пингвинов не приходится. Скелет южной птицы оснащён килем, что и говорит о ещё недавнем полёте.

Показать полностью 9
4738
Эволюция ветроэнергетики за четверть века
774 Комментария  
Эволюция ветроэнергетики за четверть века Голландия, Сравнение, ветрогенератор, Эволюция

Голландия.

Ветроустановки WindMaster 300 кВт (запущены в эксплуатацию в 1991 году) на фоне Enercon 7,5 МВт.

4463
Средство защиты
386 Комментариев  

- Эй, Эволюция, а этот тритон выглядит неплохо.

- Я знаю, он милый. Но самое интересное - это система защиты, которую я ему дала.

- Страшно.. интересно, и что это?

- Видишь эти оранжевые пятна по бокам?

- Ну да

- Так вот, когда хищники беспокоят его, он сквозь кожу выпускает свои заострённые рёбра, чтобы дать отпор обидчику.

- Подожди ка, сквозь кожу? Рёбра действительно её протыкают?

- Конечно! Как ещё по твоему они должны выйти и пробить кого-нибудь?

- О мой бог..

- А что? Кожа заживёт, дело то житейское.

- Боже мой..

Средство защиты тритон, wtf_evolution, Эволюция
258
Гигантские еноты Южной Америки
12 Комментариев в Лига Палеонтологов  

Еноты в интернете почти готовы отбить первенство по умильности у котиков, но не всегда они были мелкими воришками. В Южной Америке они достигали очень крупных размеров. И сегодня я расскажу вам о чапалмалании.

Гигантские еноты Южной Америки енот, Южная Америка, палеонтология, кайнозой, наука, эволюция, Животные, длиннопост

Чапалмалания обитала в плиоцене Южной Америки 5,3 – 1,8 миллионов лет назад. Несмотря на то, что все ее родственники – некрупные животные, этот енот вымахал до полутора метров в длину и метра в высоту. Очень неплохо, если учитывать, что хвост у чапалмалании был коротким, проще говоря — «пупочкой».

Показать полностью 10
68
Эволюция
12 Комментариев  
Эволюция
428
Втяжная шея черепах развилась не для защиты, а для атаки
27 Комментариев в Лига Палеонтологов  

Когда вы пугаете черепашку, она сразу юрк в панцирь! Это естественная реакция на опасного гоминида-дурачка. Эволюционные биологи традиционно полагают, что она развилась у черепах для защиты от хищников. Однако изначальное ее предназначение могло быть совсем иным, считает палеонтолог Джереми Анкетен из Юрского музея в Поррантрюи (Швейцария). На это намекают останки позднеюрской черепахи Platychelys oberndorferi, которая 155 млн лет назад обитала в Центральной Европе.

Втяжная шея черепах развилась не для защиты, а для атаки палеонтология, черепаха, Рептилия, эволюция, наука, биология, видео, длиннопост

Черепаха Platychelys oberndorferi жила в болотах и озерах Германии юрского периода, достигала около полуметра в длину, с размером панциря 30 см. Иллюстрация: Patrick Röschli.


Эта черепаха была весьма причудлива на вид: ее панцирь покрывали заостренные пирамидальные выступы, череп был широк, а глаза располагались близко к носопырке. Ископаемые находки P. oberndorferi очень редки. Голотип вида – почти полный панцирь, описанный в 1853 году, – был утерян, увы. Остался один полный скелет, найденный в Германии 1862 году, и Анкетен случайно познакомился с его шейными позвонками по возвращении находки из Нью-Йорка в Базельский музей естественной истории. Вместе с коллегами он смог сравнить эти хрупкие древние косточки с позвонками современных черепах.


В зависимости от того, как черепахи складывают шею и голову под панцирь, выделяют два подотряда: Cryptodira (скрытошейные) и Pleurodira (бокошейные). Первые изгибают шею в виде буквы «S» в вертикальной плоскости, к ним относятся хорошо знакомые вам сухопутные черепахи, в том числе знаменитые слоновые. Вторые же закладывают шею вбок, голова в таком случае прижимается к одной из передних конечностей. Эволюционные дорожки скрытошейных и бокошейных черепах разошлись от 220 до 165 млн лет назад, у разных ученых разные мнения на сей счет. Есть также черепахи, которые шею с головой вообще не втягивают (а бывает, что и не подо что), но сегодня мы их трогать не будем, пусть живут.


Наша героиня P. oberndorferi испокон веку считалась бокошейной – на основании формы черепа и числа позвонков. Но когда Анкетен и коллеги смоделировали ее шейные позвонки, то обнаружили, что их анатомия позволяла черепахе частично убирать голову прямо назад, как у скрытошейных! «Их форма такова, что они должны бы относиться к другой группе,

– удивленно говорит Анкетен. – Мы не ожидали открыть что-то подобное». Получается, что механизм втягивания шеи, характерный для скрытошейных черепах, впервые появился у позднеюрских бокошейных и лишь через миллионы лет независимо развился у самих скрытошейных, пишут ученые в научной статье.


Слово «частично» – ключевое, добавляет Анкетен. Частичное втягивание головы никак ее не защищает – хищник запросто может схватить черепашку за черепушку. Так что вряд ли оно возникло с целью защиты. Но для чего же?

Втяжная шея черепах развилась не для защиты, а для атаки палеонтология, черепаха, Рептилия, эволюция, наука, биология, видео, длиннопост

Единственный сохранившийся образец P. oberndorferi и реконструкции шейного втягивания этой древней черепахи по результатам анализа.


В поисках ответа ученые обратились к современным «двойникам» P. oberndorferi – южноамериканской бахромчатой черепахе (Chelus fimbriatus) и североамериканской грифовой черепахе (Macrochelys temminckii). У них тоже есть такие прикольные выпуклости на панцирях, при этом бахромчатая – бокошейная, а грифовая – скрытошейная, и эволюционируют они независимо друг от друга – еще один пример конвергенции.


Конвергентные сходства не ограничиваются текстурой панциря: этих черепах объединяет то, что они втягивают голову не только для защиты, но и для нападения! Так же поступает и каймановая черепаха (Chelydra serpentina, на видео ниже), родственница грифовой. О нет, это не медлительные травоядные черепашки, как те, что ползают по вашей комнате с наивным выражением лица, а свирепые хищники, атакующие рыб, других мелких водных животных и даже водоплавающих птиц. Им палец в рот не клади. Перед атакой, чтобы разогнать кусачую голову, они втягивают ее в панцирь, а потом резко выбрасывают ее вперед, чем немало удивляют обреченную добычу.

Так вот Джереми Анкетен подозревает, что и P. oberndorferi поступала примерно так же – для того-то и понадобилось ей частичное втягивание. Оно не спасло бы ее от хватких челюстей агрессора, зато сделало бы ее собственную атаку более быстрой и мощной. С течением миллионов лет черепашьей эволюции шея с головой уходила все глубже и глубже под панцирь, что повышало эффективность охоты, и вскоре обнаружилось, что это еще и неплохой защитный трюк. Эволюция частенько так работает, адаптируя черту, служащую одной цели, под совсем другую задачу, порой весьма нетривиальную. Перья динозавров, например, изначально возникли для терморегуляции, но в какой-то момент стали служить для полета – так появились птицы. Конечно, такие превращения не происходят в одну ночь, отмечает Анкетен.


Не все спешат согласиться с такой интерпретацией останков P. oberndorferi. В конце концов, там всего два позвонка, над реконструкцией которых еще пришлось порядком потрудиться. Но Анкетен надеется, что биологи получше присмотрятся к биомеханике пищевого поведения разных современных черепах, к тому, как устроена и работает их шея. Тогда можно будет провести обширный анализ ее втягивания и на основании него сделать более весомые выводы, проясняющие эволюцию этой занятной группы рептилий.


Источник: Batrachospermum.ru


Читайте также: Как черепахи обзавелись панцирем и стали теми, кто они есть

Втяжная шея черепах развилась не для защиты, а для атаки палеонтология, черепаха, Рептилия, эволюция, наука, биология, видео, длиннопост
Показать полностью 2 1
798
Мозг. Инстинкты против разума
129 Комментариев в Наука | Science  
Мозг. Инстинкты против разума наука, Интересное, познавательно, Эволюция, длиннопост, текст, моё

Головной мозг человека сопоставим по размеру с кокосовым орехом, и напоминает по форме грецкий орех. Не смотря на то, что в среднем вес мозга составляет всего 2% от общего веса тела, ему требуется от 9% до 25% всей энергии организма.


Если рассмотреть мозг с эволюционной точки зрения, то в нем можно выделить три уровня, каждый из которых соответствует определённой стадии эволюции.

Мозг. Инстинкты против разума наука, Интересное, познавательно, Эволюция, длиннопост, текст, моё
Показать полностью 2
Сказка про Колобка 2.0
спонсорский пост от
Сказка про Колобка 2.0 длиннопост

Жили-были старик со старухой. Как-то старик говорит:

— Слышь, бабка, поесть охота! Ступай в кладовку, да посмотри, что осталось.

Пошла старуха в кладовку, наскребла муки две горсти да сметаны ложку. Открыла коробку с мультипекарем REDMOND RMB-611, что внуки подарили. Перебрала двадцать пять сменных панелей, нашла нужную, установила. Тесто замесила, залила в мультипекарь и крышку закрыла. Раз-два и выпекся симпатичный пончик-колобок.

Сказка про Колобка 2.0 длиннопост
Показать полностью 4


Пожалуйста, войдите в аккаунт или зарегистрируйтесь