ScienceFirstHand

ScienceFirstHand

пикабушник
поставил 20 плюсов и 0 минусов
отредактировал 0 постов
проголосовал за 0 редактирований
сообщества:
17К рейтинг 5 комментариев 96 постов 88 в "горячем"
238

Частые врожденные уродства древних людей объяснили их близкородственными брачными связями

Частые врожденные уродства древних людей объяснили их близкородственными брачными связями Древние люди, Плейстоцен, Аномалии развития, Инбридинг

Экспонат Гонконгского исторического музея (КНР)

И сегодня далеко не все на планете имеют возможность пользоваться благами цивилизации, что уже говорить о наших далеких предках из плейстоцена, которым приходилось регулярно голодать, мерзнуть, отбиваться от хищников… Добавьте к этому необычно много врожденных дефектов развития, в том числе серьезных, что можно увидеть при изучении ископаемых антропологических находок. Объяснение этому феномену предложил палеонтолог, профессор Э. Тринкаус из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США)


Ученые-палеонтологи обратили внимание на тот поразительный факт, что среди скелетных останков древних людей встречается подозрительно много деформированных, причем причиной этих патологий были не травмы или возрастные изменения, а аномалии развития. Например, искривленные кости рук и ног, измененные зубы, карликовость… Был также обнаружен детский череп с признаками гидроцефалии – заболевания, при котором в мозге скапливается жидкость, в результате чего еще мягкие детские кости раздвигаются, и голова приобретает характерную форму.


В распоряжении ученых сейчас имеются останки 66 человек со скелетными аномалиями, представителей разных подвидов Homo, живших около 200 тыс. лет назад. Среди них – останки как детей, так и взрослых. Эти находки свидетельствуют, что древние люди, по-видимому, не бросали своих не слишком здоровых сородичей и в меру сил заботились о них. Кстати, вышеупомянутому ребенку с гидроцефалией на момент смерти было 3–4 года, и удивительно, как он дожил до этого возраста, имея такое тяжелое заболевание.


Расчеты показали, что примерно две трети этих «первобытных» аномалий у современных людей встречаются очень редко (в целом менее чем у 1%), а пятая часть сегодня вообще не встречается.


Что же провоцировало такое частое рождение детей с уродствами? Может быть, плохое питание беременных женщин, из-за чего ребенок развивался «с ошибками»? Однако недостаток тех или иных питательных веществ должен бы привести к системному повреждению скелета, а не к изменениям отдельных костей.


Согласно другой гипотезе, люди с подобными отклонениями могли быть в своем племени своего рода колдунами и шаманами, и хоронили их с особой тщательностью, так что тела могли сохраняться с большей вероятностью, чем тела обычных соплеменников. Однако не во всех захоронениях были обнаружены свидетельства каких-то особенных погребальных обрядов.


На сегодня самой вероятной причиной большого числа аномалий развития у древних людей представляется практика инбридинга, т.е. близкородственных скрещиваний. В то время такие брачные отношения были практически неизбежны в силу того, что популяции людей зачастую были небольшими и довольно изолированными, хотя известны и исключения. Аргументами в пользу этой гипотезы служат признаки морфологического родства некоторых из обнаруженных индивидуумов, а также низкое генетическое разнообразие среди древних людей, как показывает анализ древней ДНК.


Конечно, подтвердить эти выводы мог бы анализ той же ДНК из останков с костными аномалиями, однако при подготовке к нему многие из этих образцов будут уничтожены, и ученые не считают, что на данный момент такое разрушительное исследование является оправданным.


Фото: https://commons.wikimedia.org

Показать полностью
102

Гигантские «птицы с острым зрением» оказались почти слепыми

Гигантские «птицы с острым зрением» оказались почти слепыми Эпиорнисы, Aepyornithidae, Зрение, Ночной образ жизни, Мадагаскар, Длиннопост

Эпиорнис. Реконструкция

Легендарные нелетающие эпиорнисы, которые считаются прообразом сказочной птицы Рух, вымерли на Мадагаскаре еще несколько сотен лет назад. Однако и в наши дни эти гиганты птичьего мира являются объектом исследования зоологов, генетиков и даже археологов. В местном фольклоре птицы упоминаются под названием, которое переводят как «птица с острым зрением». Однако, похоже, в реальности дело было с точностью до наоборот


Об эпиорнисах (семейство Aepyornithidae) мы сегодня знаем не слишком много – почвы и климат о. Мадагаскар не способствуют сохранности останков. Однако нет сомнений, что они были самыми крупными птицами на Земле, недаром их прозвали еще слоновыми птицами: внешне напоминая перекормленного страуса, самые крупные представители этого семейства достигали более 3–5 м в высоту и свыше полутонны весом.


До появления на острове человека, что, как считали еще недавно, произошло примерно 2–4 тыс. лет назад эпиорнисы были там доминирующими наземными позвоночными и не имели естественных врагов. В первых веках нашей эры на Мадагаскар приплыли представители австронезийского населения, а позже – африканских банту. Предполагается, что именно эти переселенцы стали виновниками постепенного вымирания слоновых птиц, охотясь на них и собирая яйца. Судя же по последним данным, эпиорнисы были желанной добычей человека уже по крайней мере 10 тыс. лет назад, как показывают следы на ископаемых костях, оставленные каменными орудиями. Так или иначе, слоновые птицы благополучно вымерли к XVIII в.


В местном фольклоре эпиорнисы упоминаются под названием, в переводе означающим «птица с острым зрением». Но когда в 1942 г. ученые попытались по косвенным данным определить, как был устроен мозг этих птиц, то выяснилось, что зрительные доли у них были маленькими, а обонятельные – крупными. Это означало, что зрение слоновых птиц было неважным, но компенсировалось развитым обонянием.


Сейчас ученые из Техасского университета в Остине (США) проверили эти выводы с помощью метода компьютерной томографии. Изучив особенности рельефа внутренней стороны черепной коробки двух видов эпиорнисов (A. maximus и A. hildebrandti), они реконструировали птичий мозг и сравнили структуры, связанные со зрением и обонянием, с размерами соответствующих отделов мозга других видов птиц.


Зрительные доли мозга слоновых птиц действительно оказались малы. Что касается обонятельного мозга, то он был достаточно велик у A. maximus, что характерно для лесных птиц. Однако у A. hildebrandti он оказался относительно небольшим: исследователи предполагают, что его уменьшение произошло в процессе эволюции, когда птицы переселились на открытые пространства.


До недавнего времени считалось, что ближайшими родственниками эпиорнисов являются ныне вымершие моа, обитавшие в Новой Зеландии, из чего следовало, что эпиорнисы, как и эти гиганты, вели дневной образ жизни. Но проведенный несколько лет назад сравнительный анализ геномов разных видов птиц позволил сделать вывод, что слоновые птицы генетически были ближе к киви – нелетающей новозеландской птице размером с крупного бройлера. Киви, также имеющая небольшие зрительные доли и крупные обонятельные луковицы, ведет ночной образ жизни. Сходные особенности мозга имеет еще один эндемик Новой Зеландии – находящийся под угрозой исчезновения какапо, или совиный попугай, также ночная нелетающая птица.


По мнению ученых, подобная редукция зрения происходила только у нелетающих птиц: в воздухе все-таки надо видеть, куда летишь – обоняние тут не поможет. Можно также предположить, что эпиорнисы, подобно киви и какапо, были активны только по ночам. Не исключено, что именно это свойство позволило таким видным и при этом практически слепым птицам долгое время обитать рядом с людьми после заселения Мадагаскара.


Фото: https://es.wikipedia.org

Показать полностью
93

Главное – это не количество лишнего жира у нас на теле, а его топография

Главное – это не количество лишнего жира у нас на теле, а его топография Ожирение, Сердечно-Сосудистые заболевани, Диабет 2-го типа

Сколько раз уже говорили, что ожирение несет реальную угрозу нашему здоровью, провоцируя развитие тяжелых заболеваний, таких как сахарный диабет 2-го типа, гипертоническую болезнь и комплекс нарушений обмена веществ, известных как метаболический синдром. С другой стороны, мы видим, что есть немало людей с избыточным весом, не страдающих этими патологиями, на фоне не меньшего числа больных людей с нормальным весом. Узнать больше о причинах этого феномена позволили результаты недавнего исследования, проведенного командой ученых из разных стран


Арифметика ожирения проста: по той или иной причине мы потребляем больше калорий, чем тратим, и эта неизрасходованная энергия запасается в клетках жировой ткани. Жировая ткань у человека располагается в разных местах: под кожей, в брюшной полости, в забрюшинном пространстве вокруг внутренних органов. В связи с этим различают два типа ожирения: периферическое, когда жир откладывается в основном под кожей, и центральное, когда он концентрируется преимущественно вокруг внутренних органов. Именно с последним типом ожирения обычно связывают проблемы со здоровьем.


Это последнее утверждение недавно получило серьезное подкрепление со стороны генетиков. О существовании генетических вариаций, способствующих ожирению, но при этом снижающих риск развития сопутствующих патологий, а также об их связи с распределением жировой ткани по организму, было известно давно. Чтобы детализировать эту информацию, ученые обратились к данным Британского биобанка (UK Biobank), где хранятся медицинские сведения о примерно полумиллионе человек в возрасте от 37 до 73 лет.


Исследователи сопоставили генетические характеристики человека с наличием у него клинических и биохимических признаков диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и риском развития инсульта, а также с данными о распределении жировой ткани, полученными методом магнитно-резонансной томографии. В результате они выявили 14 генетических вариантов, связанных со «здоровой полнотой», семь из которых были ранее неизвестны. И оказалось, что во всех этих «благоприятных» случаях у человека наблюдалось преимущественно периферическое ожирение.


Это исследование дало еще одно подтверждение, что характер распределения жира по организму с точки зрения риска развития сопутствующих болезней зачастую оказывается намного важнее, чем его абсолютное количество. И это еще один повод серьезно задуматься брутальным обладателям «пивного живота», который угрожает его носителям не только диабетом и инсультом, но и бесплодием.


Фото: https://www.maxpixel.net

Показать полностью
99

Склероз замучил? Не вините «плохой» холестерин!

Склероз замучил? Не вините «плохой» холестерин! Атеросклероз, Холестерин, Статины, Сердечно-Сосудистые заболевани, Длиннопост

Атеросклероз сердечной артерии приводит к ее сужению – ткани сердца начинают испытывать недостаток кислорода

«Склероз замучил!» – восклицаем мы в сердцах, когда забыли нужный адрес, ключи, включенный утюг… В шутку или взаправду, речь при этом идет об атеросклерозе – широко распространенном хроническом заболевании кровеносных сосудов, при котором их стенки утолщаются, а просвет сужается, так что органы, включая головной мозг, начинают испытывать кислородное голодание. Катастрофические последствия атеросклероза – инсульт, ишемия и инфаркт миокарда. Несмотря на огромное число работ, посвященных причинам и механизмам развития атеросклероза и связанных с ним патологий, ученые до сих пор не выработали единой позиции, и периодически их обсуждение принимает довольно жесткий характер


Атеросклероз считается многофакторным заболеванием: его возникновение связывают с неправильным образом жизни, включая переедание, ожирением, плохой наследственностью… Среди основных факторов риска медики выделяют нарушения обмена холестерина – природного жироподобного вещества, полициклического спирта. Это органическое соединение выполняет в нашем организме довольно обширный набор функций. Например, он участвует в синтезе стероидных и половых гормонов, желчных кислот, влияет на синтез витамина D в коже. Но прежде всего холестерин является необходимым компонентом клеточных мембран, от которого зависит степень их подвижности и проницаемости.


В крови холестерин обычно циркулирует в виде белково-липидных комплексов, так называемых липопротеинов низкой (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП). Первые отвечают за транспорт холестерина в клетки органов и тканей, и именно они откладываются в стенках сосудах, формируя атеросклеротические бляшки. Так что их избыток в крови считается плохим признаком, свидетельствующим о повышенном риске развития тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы.


Так как большая (до 80%) часть холестерина синтезируется прямо «на месте», непосредственно в организме, а не поступает с пищей, то в угрожающей здоровью ситуации кажется логичным заблокировать его синтез. Делается это с помощью статинов, однако эти лекарства достаточно токсичны, не говоря уже о том, что принимать их пациенту приходится пожизненно: при прекращении приема развивается эффект отмены, усиленная наработка ферментов синтеза холестерина и резкий скачок его концентрации в крови.


Такое представление об участии «плохого» холестерина в развитии сердечно-сосудистых заболеваний, как и назначение статинов в качестве основной профилактики этих болезней, на сегодня является мейнстримным направлением в этой области медицины. Однако все чаще раздаются голоса несогласных: от относительно мягких высказываний в духе «все сложнее, чем казалось» до достаточно резких.


Примером последних может служить вышедшая недавно статья большого коллектива ученых из разных стран, в которой приводятся обоснованные сомнения в том, что именно «плохой» холестерин вызывает атеросклероз, а также ставится вопрос о правомочности использования статинов. Исследователи считают, что данные в пользу наличия причинно-следственной связи между высоким уровнем «плохого» холестерина и сердечно-сосудистыми заболеваниями ошибочны, так как при их анализе использовались некорректные статистические методы, а исследования, не подтверждающие эту гипотезу, игнорировались. То же относится к пользе применения статинов для профилактики этих болезней.


Ученые специально подчеркнули, что в своей публикации они не планировали давать конкретные медицинские рекомендации – ими двигало желание донести информацию, которую они сочли жизненно важной для многих людей.


Фото: https://en.wikipedia.org

Показать полностью
383

Благодаря «птичьему дыханию» динозавры процветали в бедной кислородом атмосфере мезозоя

Благодаря «птичьему дыханию» динозавры процветали в бедной кислородом атмосфере мезозоя Птицы, Динозавры, Ископаемые животные, Дыхательная система

Содержание кислорода в атмосфере Земли значительно менялось на разных этапах эволюции биосферы. В мезозое, когда на планете господствовали динозавры, оно в полтора-два раза было ниже нынешних 20%. Учитывая, что все животные получают энергию в результате окисления питательных веществ кислородом воздуха, возникает вопрос: как могли динозавры не просто существовать в таких условиях, но и передвигаться со скоростью, достигающей десятков километров в час? Оказалось, что эти зачастую массивные животные могли быть хорошими бегунами благодаря особому, «птичьему» строению легких


Как известно, полет требует гораздо больших затрат энергии по сравнению с перемещением по земле, что означает и потребность в большем количестве кислорода. Поэтому птицы имеют такую необычную и сложную дыхательную систему. У этих покорителей воздушного пространства воздух проходит через легкие практически непрерывно, на вдохе и на выдохе, что обеспечивается специальными воздушными мешками, соединенными с бронхами. Сами же птичьи легкие относительно невелики и малоподвижны: они прирастают к ребрам и позвоночнику, а процесс дыхания осуществляется благодаря расширению и сужению грудной клетки в результате работы грудных мышц. При вдохе воздушные мешки расширяются, засасывая воздух, который затем нагнетается на выдохе в легкие.


Появились ли такие «суперлегкие» только у птиц, или они были уже и у их «родственников» динозавров? Палеонтологи давно спорят по этому вопросу, и аргументы в этой дискуссии можно найти при изучении окаменевших останков древних животных.


Ученые из Великобритании и США, используя компьютерное моделирование, недавно сравнили фрагменты скелета различных современных видов птиц, крокодилов и ископаемых динозавров. В результате они пришли к выводу, что многие динозавры, в том числе велоцираптор (от слова velox – быстрый) и крупный плотоядный спинозавр, имели дыхательную систему, похожую на птичью, т.е. с неподвижными легкими, прикрепленными к скелету.


Аналогичные результаты получили китайские исследователи, обнаружившие ископаемые окаменевшие останки птицы Archaeorhynchus spathula, обитавшей на планете в период раннего мела, примерно 120 млн лет назад. Уникальность этой находки в том, что наряду со скелетом частично сохранились и внутренние органы. Судя по этим останкам, легкие древней птицы были похожи на легкие современных представителей этого класса.


Так что птичье «двойное дыхание» – вовсе не современная выдумка эволюции, а довольно давнее изобретение, сделанное еще пару сотен миллионов лет назад.


Фото: https://zh.wikipedia.org

Показать полностью
166

Реальный Кинг-Конг – «обезьяний нянь», и самки любят его за это

Реальный Кинг-Конг – «обезьяний нянь», и самки любят его за это Восточная горная горилла, Забота, Репродукция, Поведение животных, Длиннопост

Самец гориллы

Гориллы – одни из немногих животных, самцы которых заботятся о детенышах. На первый взгляд это плохо сочетается с широко бытующим представлением о самцах горилл как о свирепых доминантных «мачо». Но гориллы знают, что делают: ученые, много лет наблюдающие за популяцией восточных горных горилл, обитающих в Руанде, выяснили, какие преимущества дает обезьянам такое нестандартное поведение


В течение десятков лет изучая находящихся на грани исчезновения восточных горных горилл (Gorilla beringei) в исследовательском центре Карисоке в Руанде, специалисты обратили внимание на не совсем обычное поведение самцов. Эти могучие животные занимались, казалось бы, несвойственным для них делом – нянчились с детенышами, причем не только со своими, но и с чужими.


Эти наблюдения недавно дополнились генетическими исследованиями ученых из Северо-Западного университета (США), в ходе которых выяснилось, что репродуктивный успех самцов (т.е. число их прямых потомков) прямо связан со временем, которое они проводят с малышами. По-видимому, самки отдают предпочтение именно таким заботливым папам.

Реальный Кинг-Конг – «обезьяний нянь», и самки любят его за это Восточная горная горилла, Забота, Репродукция, Поведение животных, Длиннопост

Десятимесячный детеныш горной гориллы (Gorilla beringei beringei)

Обычно считается, что более выгодной является другая репродуктивная стратегия – бросить все ресурсы на оплодотворение самок, чем вкладывать их в уже имеющееся потомство. И это действительно справедливо для обезьян, живущих «гаремами». Но в почти половине групп горилл из Руанды имеется больше одного самца, и им приходится прилагать усилия, чтобы привлечь внимание самки. И «работа няней» не является признаком неудачника: напротив, чем больше самец взаимодействует с подрастающим поколением, тем выше его социальный ранг.


Принято считать, что отцовская забота о детях особенно характерна для моногамной социальной структуры. Но, видимо, для того случая, когда «папы» не знают, кто из детей «свой», существует альтернативная стратегия. Исследователи предположили, что по такому пути могло идти развитие отцовского поведения и у древних людей, так как археологические находки и данные антропологии и этнопсихологии свидетельствуют, что на протяжении долгой эволюции человечества были «протестированы» самые разные формы семейных взаимоотношений.


На факт отцовской заботы у горилл можно взглянуть и с другой стороны. Сами ученые считают, что причину и следствие можно поменять местами. Тогда получится, что папы-гориллы, у которых больше собственных детей, больше любят общаться с детенышами. Или же особи с отцовским поведением просто лучше социализированы, поэтому умеют и самку привлечь, и охотно участвуют в «воспитании» молодого поколения. Однако исследователи все же склоняются в пользу первой гипотезы, что путь к сердцу самки гориллы лежит через проявление отцовской заботы о детях.


В качестве справки можно добавить, что по данным Института отцовства из 156 исследованных народов лишь пятая часть поощряет тесную связь между отцами и малышами, и это несмотря на то, что целый ряд исследований доказывает, что дети только выигрывают от такого общения (Хопгуд, 2012).


Фото https://www.maxpixel.net и https://commons.wikimedia.org

Показать полностью
69

Проводниками и следопытами могут стать только те, кто обладает хорошим нюхом

Проводниками и следопытами могут стать только те, кто обладает хорошим нюхом Обоняние, Память, Ориентация в пространстве, Гиппокамп, Эволюция мозга

Многие животные используют обоняние, чтобы находить пищу или избегать хищников. Существует гипотеза, что эта способность эволюционно развивалась как дополнительный механизм, позволяющий более успешно ориентироваться в пространстве. В этом случае между структурами мозга, отвечающими за обоняние и пространственную память, должна существовать связь. На правильность этого предположения указывает ряд наблюдений, а сейчас оно было подтверждено экспериментом


Канадские исследователи из Университета Макгилла и Института психического здоровья Дугласа поставили эксперимент с участием 57 молодых мужчин и женщин, чтобы выяснить, как связаны между собой пространственная память и умение хорошо различать запахи. Для тестирования пространственной памяти участники эксперимента сначала «прогуливались» по улицам виртуального города, запоминая, что где находится, а затем прокладывали маршрут между определенными зданиями. Затем их просили определить 40 различных запахов, от корицы и клубники до базилика.


Используя метод магнитно-резонансной томографии, ученые выяснили, что у тех, кто показал лучшие результаты во всех испытаниях, два отдела мозга – правый гиппокамп и медиальная орбитофронтальная кора – имели больший размер. Обе эти мозговые структуры принимают участие в формировании пространственной памяти, хотя орбитофронтальная кора больше известна как область, отвечающая за принятие решений, в том числе на основе обработки таких сенсорных стимулов, как запахи.


Полученные результаты были подтверждены в эксперименте на людях с поврежденной медиальной орбитофронтальной корой. Оказалось, что у них пострадали как обоняние, так и способность ориентироваться в пространстве.


Все это свидетельствует в пользу предположения, что оба этих навыка действительно опосредованы работой одних и тех же областей мозга, а эволюция этих систем шла параллельно.


Фото: https://ru.m.wikipedia.org

415

«Рукастые» новокаледонские вороны утерли нос шимпанзе, научившись делать составные орудия труда

«Рукастые» новокаледонские вороны утерли нос шимпанзе, научившись делать составные орудия труда Новокаледонские вороны, Орудия труда, Когнитивные способности, Поведение животных

Новокаледонский ворон (Corvus moneduloides). Рис. Й. Г. Кёлеманс

Вороны, благодаря своему сложному поведению, – один из излюбленных исследовательских объектов, на которых проводятся эксперименты, чтобы выяснить особенности работы птичьего мозга. Недавно ученые из Института орнитологии им. Макса Планка и Оксфордского университета обнаружили, что эти умные создания способны не только использовать орудия для добычи пропитания, но и сами их конструировать


Считается, что создавать инструменты из нескольких заготовок умеют, помимо человека, только некоторые приматы. Самый известный случай был описан почти сто лет назад немецким психологом В. Келером, который проводил эксперименты с шимпанзе. Самец по кличке Султан научился соединять две короткие палки таким образом, что получалась одна длинная, и с ее помощью доставал фрукты, до которых не мог добраться.


Ученые решили поставить аналогичную задачу перед новокаледонскими воронами (Corvus moneduloides), крупными птицами из семейства врановых, обитающими на островах в Тихом океане. Незаурядные способности воронов уже не раз удивляли орнитологов. В природе эти птицы используют согнутые или надломанные веточки для «выуживания» насекомых из щелей в коре деревьев. В 2002 г. широкую известность получила самка по кличке Бетти, которая смогла согнуть металлическую проволоку в крючок, с помощью которого подцепила емкость с кормом. Но все-таки в создании орудий труда из нескольких частей эти вундеркинды животного мира до последнего времени не были замечены.


В этот раз ученые помещали пищу в закрытый контейнер, который можно было достать, только подтолкнув палочкой, просунутой в щель. Получив в свое распоряжение достаточно длинные палочки, все восемь подопытных особей легко справились с задачей. Затем палочки заменили на короткие, которые можно было вставить одну в другую. Половина пернатых испытуемых успешно справилась с задачей. Затем условия эксперимента усложнили, уменьшив длину палочек. Но один выдающийся самец по кличке Манго научился собирать одну длинную палку из трех и даже четырех коротких! частей. По словам ученых, это был первый известный случай, когда животное соорудило инструмент более чем из двух элементов.


Результаты этих экспериментов свидетельствуют, что новокаледонские вороны могут прогнозировать наличие у объекта тех или иных неявных свойств. Правда, как именно они это делают, пока непонятно. Может быть, сталкиваясь с проблемой, они используют какую-то форму виртуального моделирования, проигрывая мысленно возможные действия в поисках правильного решения.


Но способность воронов создавать орудия труда не означает, что их познавательные способности близки к человеческим. Тем не менее, по мнению антропологов, это умение отмечает важный этап в эволюционном развитии мозга. Как показывают археологические находки, человечество научилось создавать сложные инструменты в среднем палеолите, около 300 тыс. лет назад. Современный же ребенок начинает «изобретать» инструменты в возрасте 5–9 лет.


Фото: https://commons.wikimedia.org

Показать полностью
165

Печеночные мхи могут стать безопасной альтернативой медицинской марихуане

Печеночные мхи могут стать безопасной альтернативой медицинской марихуане Печеночные мхи, Radula, Марихуана, Воспаление, Противовоспалительные

Радула сплюснутая (Radula complanata) – «родственница» видов, содержащих перроттетинен

Сегодня в мире широко дискутируется вопрос об использовании в медицинской практике марихуаны – наркотика, получаемого из посевной конопли (Cannabis sativa). Психоактивные вещества конопли (каннабиноиды) уже разрешены в некоторых странах для купирования хронических болей и спазмов, избавления от головокружения и стимуляции аппетита; производные конопли способны уменьшать и симптомы при воспалительных заболеваниях. Поэтому таким привлекательным кажется альтернативный вариант, при котором терапевтический эффект марихуаны достигается при минимальном наркотическом действии


Один из основных алкалоидов конопли – тетрагидроканнабинол (ТГК) – был впервые выделен еще в 1964 г., и довольно долго считалось, что синтезируется он только этим растением. Тетрагидроканнабинол обладает хорошим терапевтическим потенциалом, но используется в медицине редко, так как обладает выраженным наркотическим, психоактивным эффектом.


Позже выяснилось, что вещества, химически сходные с ТГК, также синтезируют некоторые представители печеночников, или печеночных мхов – древнейшей группы высших наземных растений, родственной обычным мхам. В 1994 г. в Radula perrottetii, относящимся к юнгерманиевым печеночникам, был впервые обнаружен алкалоид, близкий к алкалоиду конопли, который был назван перроттетиненом (ПЭТ). Позже это вещество было обнаружено и в других видах радул.


Сейчас об этих печеночных мхах свободно пишут в интернете как о вполне «легальных» наркотиках, хотя с научной точки зрения об их свойствах до недавних пор мало что было известно. Группа швейцарских ученых исправили это упущение, хотя работали они не с самими растениями, встречающимися лишь в Японии, Новой Зеландии и Коста-Рике, а с алкалоидом, синтезированным химическим путем.


В экспериментах на лабораторных мышах они выяснили, что ПЭТ быстро проникает в мозг и специфически активирует каннабиоидные рецепторы клеток. Эти рецепторы были открыты при изучении психоактивного действия соединений марихуаны, за что и получили свое название, но в норме с ними связываются эндогенные каннабиоиды, которые вырабатываются в самом организме и участвуют в регуляции работы клеток нервной или иммунной системы.


Связываясь с каннабиоидными рецепторами головного мозга, ПЭТ понижал у подопытных мышей уровень провоспалительных молекул простагландинов и вызывал более сильный противовоспалительный эффект по сравнению с ТГК из конопли. Психоактивный же эффект у перроттетинена оказался слабее, так что у алкалоида печеночников есть хороший шанс потеснить марихуану из ниши, которую она занимает в современной медицинской практике.


Фото: https://ru.wikipedia.org

Показать полностью
68

Гены-«эгоисты» заботятся лишь о себе, меняя поведение организма-«хозяина» в свою пользу

Гены-«эгоисты» заботятся лишь о себе, меняя поведение организма-«хозяина» в свою пользу Домовая мышь, Миграции животных, Эгоистичные гены, t-Гаплотип, Длиннопост

Домовая мышь (Mus musculus)

В каждой клетке организма наследственная информация претворяется «в жизнь» благодаря активности тысяч и десятков тысяч генов. Теоретически все эти гены должны работать слаженно, но в действительности некоторые из них ведут себя более «эгоистично», чем другие. Видимые проявления такого «эгоизма» могут быть довольно неожиданными – например, в виде повышенной миграционной активности у домашних мышей


В норме каждый ген представлен в клетке двумя разными копиями (аллелями), так что в половой клетке оказывается либо отцовский, либо материнский вариант. В результате конкретный ген (аллель) передается от предка к потомку с вероятностью 50%. Но некоторые гены нарушают это правило и наследуются в череде поколений с большей вероятностью. Один из таких «эгоистичных» генетических элементов – t-гаплотип, мутантный комплекс совместно наследуемых сцепленных генов, составляющий около 1,5% генофонда домашних мышей (Mus musculus). Сперматозоиды, несущие в своей ДНК этот комплекс, имеют такое большое конкурентное преимущество перед другими сперматозоидами той же особи, что вероятность наследования этих генов достигает 90–99%.


Но не всем генам «нравится» такое положение дел. В результате разворачивается своеобразная эволюционная «гонка вооружений» между эгоистичными и прочими генами, напоминающая взаимоотношения «паразит-хозяин», когда первый начинает манипулировать поведением второго. Примером может служить насекомое веерокрыл осиный (Xenos vesparum), паразитирующий на бумажных осах вида Polistes dominula, которые живут колониями, состоящими из размножающейся матки-«королевы» и рабочих особей. Этот паразит так изменяет характер активности генов своего хозяина – рабочей самки, что последняя начинает вести себя как «королева», что приводит к распространению паразитов по многим гнездам. В свою очередь, геном зараженной осы может отреагировать такой модификацией поведения особи, которая будет, напротив, препятствовать этому процессу.


Основываясь на подобных данных, ученые из Цюрихского университета (Швейцария) изучили поведение мышей, которых поселили в пригородном сарае, поделенном на четыре «жилых» сектора. Животные могли перемещаться между секторами, а также имели возможность свободного выхода-входа в сам сарай. Всех особей протестировали на наличие t-гаплотипа и снабдили передатчиками, позволяющими отследить местонахождение каждого животного.


Проследив за сменой места обитания животных, особенно за молодыми особями, для которых типично миграционное поведение, исследователи обнаружили, что носители t-гаплотипа действительно в 1,5 раза чаще переходят из группы в группу или вообще покидают это место обитания. На основе этих данных они предположили, что t-гаплотип провоцирует миграционное поведение мышей (возможно, изменяя активность тех или иных генов), особенно в больших популяциях. Таким образом, этот генный комплекс как бы «стремится» к дальнейшему распространению, но одновременно это способствует и его сохранению в общем генофонде.


Дело в том, что гомозиготные мыши, имеющие «двойной» t-гаплотип, т.е. и отцовского, и материнского происхождения одновременно, нежизнеспособны. Кроме того, сперматозоиды гетерозиготных мышей, имеющих одну копию t гаплотипа, менее конкурентоспособны по сравнению со сперматозоидами обычного самца. И если самка будет спариваться не с одним самцом, то t-гаплотип передастся потомству с вероятностью не больше 11–24%. Таким образом, носители «эгоистичного» генного комплекса должны избегать популяций, в которых уже живет много «сотоварищей», а также тех, где высока конкуренция за самок.


Удивительно, но у этой фундаментальной работы есть и вполне практическое приложение: ученые планируют использовать t-гаплотип как носитель генной модификации, делающей животных бесплодными, для борьбы с излишне расплодившимися мышами.


Фото: https://commons.wikimedia.org

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!