66

В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода

В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода Палеонтология, Наука, Насекомые, Жуки, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Рис. 1. Женское растение саговника поникающего (Cycas revoluta) рядом с одной из гостиниц в Черногории. Фото автора


Палеонтологи обнаружили в бирманском янтаре, который образовался в середине мелового периода (около 100 млн лет назад), жука-опылителя, относящегося к реликтовому семейству Boganiidae. Подобно своим современным сородичам, этот жук в середине мелового периода питался пыльцой саговников и заодно участвовал в ее переносе. По мнению авторов статьи, ассоциация между жуками из этого семейства и саговниками могла сложиться еще до распада суперконтинента Гондвана, так что их союзу может быть больше 160 млн лет.


Практически каждый отдыхающий на Черном или Средиземном море имеет шанс увидеть небольшие низкорослые деревца, похожие на пальму, — саговник поникающий (Cycas revoluta, рис. 1). Чтобы его найти, необязательно отправляться в ботанический сад, — этот вид в декоративных целях часто высаживают у гостиниц и в городских скверах. Помимо саговника поникающего, сейчас в мире насчитывается примерно 300 видов саговников, которые обитают на всех континентах (кроме Антарктиды) в тропической и субтропической зоне. Но это — скромные остатки их былого разнообразия. Саговники, наряду со своими вымершими родичами беннеттитовыми, были важнейшим компонентом мезозойских лесов, пока в середине мелового периода их не потеснили цветковые растения (рис. 2).

В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода Палеонтология, Наука, Насекомые, Жуки, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Рис. 2. Резкое снижение числа таксонов Cycadophytes (беннеттитовые и саговниковые), представленных в позднемеловых отложениях, совпавшее со всплеском разнообразия цветковых растений. Рисунок из книги E. M. Friis et al., 2011. Early Flowers and Angiosperm Evolution


До 1980-х годов считалось, что саговники, как и подавляющее большинство других голосеменных растений, вроде сосны или кипариса, полагаются на ветер для распространения пыльцы. Действительно, их шишки, расположенные на вершине ствола, выглядят совершенно заурядно и внешне никак не напоминают цветок. Однако внешность обманчива — оказалось, что мужские шишки саговников (рис. 3) очень привлекательны для многих жуков, а также трипсов. Некоторые виды жуков могут питаться и размножаться только там — и, в свою очередь, многие саговники не могут обходиться без их услуг по переносу пыльцы. Например, если закрыть женские шишки южноафриканского саговника Stangeria тонкой сеточкой, пропускающей ветер, но исключающей доступ насекомых, то в них практически не образуются семена (S. Proches, S. D. Johnson, 2009. Beetle pollination of the fruit-scented cones of the South African cycad Stangeria eriopus).

В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода Палеонтология, Наука, Насекомые, Жуки, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Рис. 3. Мужские шишки Macrozamia, одного из опыляемых насекомыми саговников. Фото с сайта flickr.com


В период созревания пыльцы мужские шишки многих видов саговников служат жукам одновременно домом, столовой, дворцом бракосочетаний и детским садом. Чешуи шишки надежно защищают жуков от врагов, ее пыльца и внутренние ткани, богатые крахмалом, представляют собой замечательную пищу как для взрослых особей, так и для личинок. Наконец, шишки служат местом встречи самцов и самок. Более того, шишка саговника — это не просто дом, а дом с центральным отоплением. Каждый день в определенное время, в утренние или вечерние часы, за счет расщепления крахмала ее ткани разогреваются на 7–10 градусов выше по сравнению с окружающей средой (да, подогревать себя умеют не только животные, но и растения, см. T. N. Suinyuy et al., 2013. Patterns of odour emission, thermogenesis and pollinator activity in cones of an African cycad: what mechanisms apply?). Это создает благоприятные условия для развития яиц и личинок.


В одной-единственной мужской шишке американского саговника Zamia в период цветения может копошиться, как в переполненном общежитии, более 100 долгоносиков (K. J. Norstog et al., 1992. Beetle pollination of two species of Zamia: Evolutionary and ecological considerations). На первый взгляд, их деятельность довольно деструктивна, ведь они выедают шишку изнутри и уничтожают часть пыльцы. Но растению это всё равно выгодно, ведь, измазавшись в пыльце, насекомые затем перелетают на женские шишки, опыляя их. Все саговники — двудомны, то есть женские и мужские шишки расположены у них на разных растениях. Но если мужские шишки саговников — это лакомая пища, то в семенах и тканях женских шишек содержится повышенная концентрация токсинов, так что они несъедобны. Это вполне понятно с адаптивной точки зрения — если позволить жукам «разгуляться» в женской шишке, то созревание семян станет невозможным.


Почему же жуки и прочие опылители саговников вообще летят к женским шишкам, которые для них бесполезны? Считается, что делают это они по ошибке, поскольку женские шишки испускают такой же запах, как и мужские — запах гнили или забродивших фруктов. Предполагается также, что нагрев мужских шишек (женские тоже нагреваются, но слабее) у отдельных видов может сопровождаться выбросом репеллентов, которые заставляют взрослых насекомых на время их покидать. Например, периодический массовый исход трипсов из мужских шишек с их последующим возвращением наблюдается у австралийского саговника Macrozamia. Насекомые, изгнанные из мужских шишек, ищут временный приют в женских шишках и заодно опыляют их (Австралийские саговники управляют насекомыми-опылителями при помощи кнута и пряника, «Элементы», 10.10.2007).


Логично предположить, что такая древняя группа как саговники могла изобрести эту замысловатую систему насекомоопыления уже в мезозое. Авторы обзорной статьи, посвященной опылению саговников, в 2002 году констатировали: «мутуализм между современными цикадовыми и насекомыми может являться результатом длительной коэволюции, хотя, возможно, прямые доказательства этого никогда не будут найдены» (D. Schneider et al., 2002. Cycads: their evolution, toxins, herbivores and insect pollinators). Однако их пессимизм не оправдался: палеонтологи продолжают находить все больше свидетельств того, что саговники опылялись насекомыми уже на заре своей эволюции.


Так, в 2005 году в мужских шишках триасовых саговников были найдены копролиты насекомых, содержащие пыльцевые зерна — подобные следы жизнедеятельности вполне могли оставить жуки-опылители (S. D. Klavins et al., 2005. Coprolites in a Middle Triassic cycad pollen cone: Evidence for insect pollination in early cycads?). А в прошлом году в испанском меловом янтаре был обнаружен жук Darwinylus marcosi из семейства узконадкрылок (Oedemeridae). За этим насекомым в куске янтаря тянется шлейф из пыльцы Monosulcites — такую пыльцу могли производить саговники. Впрочем, нельзя исключать, что это были беннеттитовые и гинкговые. (Палинологи выделяют формальные рода пыльцы, руководствуясь ее строением, однако зачастую очень похожую пыльцу — формально относимую к одному и тому же роду — могли вырабатывать разные группы растений.) Интересно, что в наши дни жуки-узконадкрылки поедают пыльцу только цветковых растений (например, орхидей), одновременно выступая в роли их опылителей. Но находка доказывает, что изначально они были связаны с голосеменными. На примере узконадкрылок видно, что цветковым растениям не пришлось изобретать насекомоопыление с чистого листа: иногда они просто «переманивали» опылителей у своих конкурентов (D. Peris et al., 2017. False Blister Beetles and the Expansion of Gymnosperm-Insect Pollination Modes before Angiosperm Dominance).


А недавно палеонтологам удалось обнаружить в бирманском меловом янтаре жука-опылителя, которого можно с уверенностью назвать опылителем саговниковых (рис. 4 и 5). И, в отличие от испанского Darwinylus, его близкая родня вплоть до настоящего времени остается верна своим мезозойским «работодателям». Находка представляет собой крошечного двухмиллиметрового жучка, получившего название Cretoparacucujus cycadophilus. Он относится к небольшому семейству Boganiidae, в наши дни насчитывающему всего 15 видов. Два близкородственных ныне живущих рода этого семейства — южноафриканский Metacucujus и австралийский Paracucujus, живут в шишках саговников и являются их опылителями.

В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода Палеонтология, Наука, Насекомые, Жуки, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Рис. 4. Жуки семейства Boganiidae. A, B, D — жук Cretoparacucujus cycadophilus из бирманского янтаря, C, E — ротовые части современного представителя этого семейства, жука Paracucujus rostratus. ma — мандибула, ca — полость с волосками, предназначенная для переноса пыльцы. Изображение из обсуждаемой статьи в Current Biology


Один из отличительных признаков семейства — покрытое волосками углубление на нижней стороне мандибул (челюстей), которое служит для переноса пыльца. Такое же углубление имеется и у янтарного жука Cretoparacucujus. Кроме того, рядом с его телом в янтаре расположено несколько групп пыльцевых зерен, идентифицируемых как Cycadopites. В отличие от пыльцы, лежащей рядом с узконадкрылкой Darwinylus из испанского янтаря, принадлежность пыльцы Cycadopites к саговникам практически не вызывает вопросов. От пыльцы гинкговых она отличается по форме, а от пыльцы беннеттитовых — меньшими размерами. Кроме того, эта пыльца собрана в группки-кластеры, что характерно для насекомоопыляемых растений (у ветроопыляемых растений пыльца рассыпается на отдельные зерна).

В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода Палеонтология, Наука, Насекомые, Жуки, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Рис. 5. Жук Cretoparacucujus cycadophilus из бирманского янтаря и пыльцевые зерна саговников Cycadopites, различимые рядом с ним. Изображение из обсуждаемой статьи в Current Biology


Как показал филогенетический анализ, из всего семейства Boganiidae к янтарному Cretoparacucujus ближе всего именно Metacucujus и Paracucujus, живущие на саговниках в Австралии и ЮАР. Примечательно, что оба этих рода — сейчас отделенные тысячами километров друг от друга — живут на близкородственных саговниках, относящихся к подсемейству Encephalarteae (Zamiaceae). В отложениях мелового периода эта группа энтомофильных саговников встречается гораздо шире, чем сейчас — в Антарктиде, Южной Америке и Индии, то есть на участках суши, которые раньше входили в состав суперконтинента Гондвана. Вероятно, ареал жуков Boganiidae в мезозое также был гораздо более широким, чем в наши дни.

В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода Палеонтология, Наука, Насекомые, Жуки, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Рис. 6. Жуки Cretoparacucujus cycadophilus, изображенные сидящими на мужской шишке мелового саговника. Рисунок с сайта phys.org


Распад Гондваны произошел в середине юрского периода, примерно 160 млн лет назад. Следовательно, как подчеркивают исследователи, жуки Boganiidae должны были к этому времени попасть на территорию Австралии и Южной Африки, распространяясь по зарослям саговников. Поэтому вполне возможно, что уже к середине юрского периода мутуализм между саговниками и жуками Boganiidae сформировался. И, невзирая на все перемены и глобальные катаклизмы, которые успели произойти за прошедшие 160 млн лет, система опыления саговников продолжает функционировать, как часы. Значит, не стоит ее недооценивать. Впрочем, саговники были способны находить и новых опылителей. Например, отмечают авторы статьи, долгоносики, занимающиеся их опылением в наши дни, первоначально могли жить на цветковых растениях, то есть они поступили на службу к саговникам гораздо позже жуков Boganiidae.


Источник: C. Cai, H. E. Escalona, L. Li, Z. Yin, D. Huang, M. S. Engel. Beetle Pollination of Cycads in the Mesozoic // Current Biology. 2018. DOI: 10.1016/j.cub.2018.06.036.


Александр Храмов

http://elementy.ru/novosti_nauki/433314/V_birmanskom_yantare...

Найдены возможные дубликаты

+1

а мужские шишки заучат лучше, чем всякие орешки, помидорки и прочие замены

раскрыть ветку 2
+2

Особенно когда на шишке сидят жуки и опыляют её.

раскрыть ветку 1
+2

И даже едят ее

Иллюстрация к комментарию
0
Иллюстрация к комментарию
Похожие посты
195

Гарияние, триасовый головастик

Гарияние, триасовый головастик Палеонтология, Наука, Животные, Пресмыкающиеся, Длиннопост

Garjainia — вымершая диапсидная рептилия из инфракласса архозаврообразные. Она жила во времена нижнего триаса (Оленёкский ярус, около 248-246 миллионов лет назад) и ее ископаемые останки были найдены в России и Южной Африке. Длина составляла примерно 1,5-2 метра.


Архозаврообразные (лат. Archosauromorpha) — инфракласс пресмыкающихся подкласса диапсид. Впервые появились в поздней перми и распространились в триасе. В этот инфракласс включают непосредственно архозавров (включая группы Crocodylia, динозавров, птиц) и некоторые вымершие отряды. В 1991 году была опубликована работа, в которой архозаврообразные рассматривались как клада, включающая наиболее раннего общего предка групп Prolacerta, архозавров, Trilophosaurus, Hyperodapedon и всех их потомков. В 1998 Дэвид Дилкс (англ. David Dilkes) опубликовал работу, где сформулировал более общее определение для архозаврообразных, включив в эту группу Protorosaurus и близких к нему диапсид.

Гарияние, триасовый головастик Палеонтология, Наука, Животные, Пресмыкающиеся, Длиннопост

Животное имело размеры от 2 до 2,5 метров, и, кроме своего гораздо меньшего размера, очень напоминало своего близкого родственника Erythrosuchus. Череп был очень мощный и большой. Сильная челюсть была вооружена длинными изогнутыми зубами, а нос был высоким и жестким. Ноги были короткие, но сильные, а хвост был короче, чем у другого примитивного архозаврообразного Proterosuchus.


Плечо было чрезвычайно мощным, а лопатка имела гребни в форме песочных часов. Ребра были очень вытянутые, придавая животному высокий профиль. Известно два вида, принадлежащие этому роду: Garjainia prima из России и Garjainia Madiba из Южной Африки. Африканский вид отличается от русского наличием крупных костяных выступов на боковых поверхностях шеи и посторбитальных костей.

Гарияние, триасовый головастик Палеонтология, Наука, Животные, Пресмыкающиеся, Длиннопост

Окаменелости этого животного впервые были описаны Очевым В. Г. в 1958 году и происходили из формации Петропавловка в Оренбургской области (Россия). Ученый назвал их Garjainia prima. Другие окаменелости того же рода, названные Garjainia Madiba (в честь Нельсона Манделы, который был известен как «Madiba») происходят из Южной Африки, формация Бюргерсдорп в бассейне Карру (Gower и др., 2014). Оба вида относятся к концу Оленёкского яруса.

Garjainia считается старейшим членом семейства Erythrosuchidae, группы больших и полностью наземных архозаврообразных, характерных для нижнего и среднего триаса. Другие окаменелости первоначально приписывалось новому виду Garjainia (Garjainia triplicostata), однако оказались принадлежащими другому более специализированному роду — Vjushkovia. Эритрозухии (лат. Erythrosuchidae) — семейство вымерших пресмыкающихся из группы Archosauriformes. Примитивные триасовые хищники, потомки протерозухий.

Гарияние, триасовый головастик Палеонтология, Наука, Животные, Пресмыкающиеся, Длиннопост

Четвероногие и головастые, Erythrosuchidae и в том числе гаряинии стали первой попыткой архозавров создать суперхищника – животное, способное съесть любого современного ей представителя фауны. Знаменитый тирекс, живший на много миллионов лет позже, благодаря кинематографу стал, пожалуй, самым известным представителем этой экологической группы в истории. Ну а в триасовом периоде архозавры только нащупывали пути достижения мирового господства, и начали они именно с эритрозухид. Их более древние, позднепермские и раннетриасовые родственники – протерозухиды – были мельче своих потомков и обладали не столь выдающимися зубами. А вот у эритрозухид пасть стала короче, челюсти – мощнее, число зубов сократилось, но их размер увеличился. Кроме того, некоторые зубы эритрозухид еще больше увеличились в размерах, образуя аналоги клыков. Таким образом, эритрозухи стали первой попыткой архозавров создать хищника, специализирующегося на разрывании крупной добычи.

Гарияние, триасовый головастик Палеонтология, Наука, Животные, Пресмыкающиеся, Длиннопост

https://yourblog.in.ua/garjainia.html

Показать полностью 4
551

Жук-слон

Большое хитиновое чудо. Приехал из Тайваня, но из-за московской жары живым не довезли и стал экспонатом раньше времени. Размах крыльев 22 см, это ещё не самый крупный экземпляр!

Жук-слон Энтомология, Насекомые, Жуки, Животные
114

Лисовиция

Лисовиция Палеонтология, Синапсиды, Наука, Копипаста, Elementy ru, Эволюция, Длиннопост

Представьте, что ученые внезапно обнаружили свинью размером со слона. Представьте, что нашли они ее не на соседском заднем дворе, а где-нибудь в арктической тундре, где свиньям жить вовсе не положено. Представьте, что даже сами первооткрыватели поначалу не поверили глазам, и потребовалось одиннадцать долгих лет, чтобы находку разложили по косточ... по полочкам, рассмотрели, описали и убедились, что это не обман зрения, а самый что ни на есть научный факт. Представили?..

Так вот, примерно эти же эмоции испытал весь научный мир в 2019 году, когда группой польских исследователей были опубликованы результаты их одиннадцатилетних раскопок, познакомившие человечество с лисовицией (Lisowicia bojani) — огромным растительноядным животным, жившим на территории Восточной Европы в позднем триасовом периоде. Реконструкцию внешнего вида лисовиции вы и видите на главном изображении.

Несмотря на некоторое внешнее сходство с крупными рептилиями триаса, лисовиция не является их сколь-нибудь ближней родней и вообще не относится к классу пресмыкающихся. На самом деле она принадлежит к синапсидам, или звероящерам, — группе вымерших животных, являющихся переходным звеном от древних четвероногих к современным млекопитающим. Конечно, лисовицию нельзя назвать нашей бабушкой — подобные ей дицинодонты вымерли, не оставив прямых потомков, — но она относится к достаточно продвинутой группе синапсид, просуществовавшей с середины пермского по конец триасового периода и распространенной по всему земному шару.

После Великого Вымирания на рубеже палеозойской и мезозойской эр разнообразие дицинодонтов существенно упало, и на протяжении всего триаса эти животные постепенно сокращались в числе, уступая свое место в экосистеме всевозможным растительноядным рептилиям. Размерами они при этом не блистали — в среднем были не больше откормленной свиньи, — и до недавнего времени считалось, что никого крупнее двухтонной исчигуаластии (Ischigualastia jenseni) дицинодонты за всю свою историю так и не породили... Как вдруг выяснилось, что примерно 210 миллионов лет назад на болотистых польских низменностях паслось животное, вне всяких сомнений относящееся к дицинодонтам, но весившее не одну, не две, а целых семь тонн — как очень крупный современный слон.

Лисовиция Палеонтология, Синапсиды, Наука, Копипаста, Elementy ru, Эволюция, Длиннопост

Сравнение размеров лисовиции и африканского слона. Рисунок © G. Niedzwiedzki с сайта novataxa.blogspot.com

Открытие великана произвело фурор, заставив ученых пересмотреть свои взгляды на эволюцию жизни в позднем триасовом периоде и, в частности, на становление динозавров, которые, как предполагалось раньше, были первыми гигантскими растительноядными животными, возникшими на Земле после Великого Вымирания. До недавнего времени резкое увеличение размеров динозавров в конце триасового — начале юрского периода (к примеру, барапазавр, живший около 197 миллионов лет назад, уже достигал в длину 14–18 метров и весил порядка 10 тонн) чаще всего связывалось с их анатомическими особенностями, упрощавшими появление крупных форм, — например, облегченным скелетом и парасагиттальной постановкой конечностей (когда они подведены под туловище, а не расставлены в стороны, как у ящерицы). Теперь же, после открытия лисовиции, становится ясно, что позднетриасовый гигантизм не был прерогативой динозавров: какие-то внешние экологические факторы могли повлиять на увеличение размеров всех групп растительноядных животных, включая и дицинодонтов.

Какие факторы? Предположений несколько, но, судя по строению костей лисовиции, ключевым из них была необходимость обезопасить себя от хищников. Дело в том, что гистологический анализ костей конечности показал отсутствие у дицинодонта линий остановки роста (lines of arrested growth, LAGs) на периферии костной ткани: это свидетельствует о том, что, появившись на свет, животное начинало быстро расти, не останавливаясь в этом процессе до достижения взрослых габаритов. Схожая картина наблюдается и у крупных растительноядных динозавров (см. Малыши гигантских динозавров росли очень быстро, «Элементы», 24.04.2016), что обычно связывают с необходимостью как можно скорее достичь размерного оптимума, после чего большая часть хищников просто не рискнет посягать на столь внушительное животное. Хищники же в экосистеме лисовиции встречались: в тех же местах обнаружен гигантский плотоядный архозавр смок (Smok wawelski), достигавший в длину пяти-шести метров и обладавший внушительными челюстями, способными крушить кости. На некоторых костях лисовиции обнаружены следы зубов смока, при этом повреждены в основном кости молодых животных: это указывает на то, что смок был активным хищником и представлял большую опасность для дицинодонтов, не достигших взрослых размеров.

Еще одной интересной особенностью лисовиции являются ее конечности, а если точнее, то их постановка под туловищем. Обычно среди крупных дицинодонтов встречалась полурасставленная постановка: задние ноги находились прямо под туловищем, как у млекопитающих, а вот локти передних торчали в стороны, что значительно ограничивало подвижность этих животных и вес тела, который они могли выдержать. Лишь у лисовиции передние конечности полностью подвелись под туловище, а локоть оказался ориентирован назад, как у динозавров и современных крупных млекопитающих: это существенно снизило нагрузку на суставы и увеличило скорость передвижения животного, хотя, конечно, судя по размерам и пропорциям конечностей, едва ли лисовиция была хоть сколько-нибудь проворна.

Лисовиция Палеонтология, Синапсиды, Наука, Копипаста, Elementy ru, Эволюция, Длиннопост

Комплекс позвоночных животных, обнаруженных в окрестностях деревни Липе-Слёнске (Lipie Śląskie). а — крупный хищный архозавр смок, напоминающий теропод; b — крупные темноспондильные амфибии (Cyclotosaurus sp.); c — мелкие хищные динозавры; d — темноспондильные амфибии (Gerrothorax sp.); e — некрупный базальный крокодиломорф; f — мелкое хористодероподобное животное (см. Choristodera); g — акулы-гибодонты (Polyacrodus и Hybodus); h — латимерия; i —двоякодышащая рыба (Ptychoceratodus sp.); j —лучеперые рыбы; k — лисовиция; l — мелкие диапсиды; m — динозавроморфы или ранние динозавры; n — мелкие лепидозавроморфы; o —птерозавры; p — раннее млекопитающее (Hallautherium sp.). Рисунок из дополнительных материалов к статье T. Sulej, G. Niedźwiedzki, 2019. An elephant-sized Late Triassic synapsid with erect limbs

Ко времени появления лисовиции дицинодонты уже находились на грани исчезновения: по всему миру остались лишь считаные виды этих уникальных животных, такие как североамериканская плацерия (Placerias hesternus) и марокканская могреберия (Moghreberia nmachouensis). Судя по характеру отложений, в которых обнаружена лисовиция, небольшие стада этих грузных животных паслись на прибрежной болотистой низменности, сплошь изрезанной медленнотекущими речками и старицами. Растительность в тех краях была пышной: тут и там можно было увидеть напоминающие кипарисы хвойные деревья, причудливые древние гинкго, семенные папоротники и саговники. Анализ найденных копролитов (см. картинку дня Копролиты и великое вымирание) из древней «коммунальной уборной», предположительно принадлежащей лисовициям, показал, что рацион дицинодонтов в основном состоял из мягкой растительности и веточек голосеменных растений, однако периодически они питались и древесиной: возможно, это отражает сезонные изменения рациона, и во время засухи гигантские вегетарианцы вынужденно переходили на менее калорийные источники пищи. Остается открытым вопрос: чем кормились молодые дицинодонты, которым требовалось расти как можно быстрее? Никаких свидетельств млечного вскармливания для синапсид, не относящихся к прямым предкам млекопитающих, до сих пор найдено не было, так что, возможно, юным лисовициям приходилось самостоятельно заботиться о своем рационе, потребляя в пищу насекомых, яйца и падаль.

Лисовиция Палеонтология, Синапсиды, Наука, Копипаста, Elementy ru, Эволюция, Длиннопост

Реконструкция охоты пары смоков (на данной реконструкции они представлены как рауизухиды; см. Rauisuchia) на стадо лисовиций. Рисунок © Szymon Górnicki из твиттера художника

Подвести же итог хочется словами одного из первооткрывателей лисовиции, палеонтолога Гжегожа Недзведцкого из Уппсальского университета: «Стоило потрудиться столько лет... чтобы лучше понять это животное, благодаря чему нам удалось опубликовать результаты своей работы в хорошем научном журнале, и они обязательно войдут в историю как еще одно уникальное открытие, не относящееся к динозаврам. Важно знать, что палеонтология — это не только динозавры. Миллионы лет назад было много замечательных, разных животных, о которых мало что известно».

Рисунок © Karolina Suchan-Okulska с сайта novataxa.blogspot.com


Анна Новиковская

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1258/Lisovitsiya?from=rxbl...

Показать полностью 3
866

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет!

«Живи быстро — умри молодым» — это не обновленный слоган Пенсионного фонда, а рабочий девиз жука-оленя. Хоть награду в номинации «Самый большой жучара в РФ» у него забрал 11-сантиметровый уссурийский дровосек, жук-олень всё ещё держит титул крупнейшего жука Европы

Вызываю уссурийского дровосека побазарить с глазу на глаз!

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

Но только попробуй назвать этого парнишу оленем при встрече тет-а-тет. Во-первых, зверюга эта большая — от 5 до 9 сантиметров. А во-вторых, его «рога», на самом деле, измененные верхние челюсти (они же жвалы, они же мандибулы)

А ну повтори, как ты меня назвал?

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

Кушать такими — не вариант даже дамам, у которых эти самые рога не столь внушительно выглядят (половой диморфизм вошел в чат). Но тяпнуть чьи-то ручонки или быкануть на соперника — в самый раз.

Врага на рога!

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

В полной комплектации: с усищами, лапищами и зубищами наши друзья живут всего-то 3 недели. А до этого они пребывают в виде личинки аж до 8 лет, неторопливо пожирая древесину. Надо отдать должное членистоногим оленям — на шедевры деревянного зодчества, орудия сельхозтруда и прочую техническую древесину они не покушаются — предпочитают только трухлявые деревья. Личинки работают эдакими невидимыми санитарами леса, утилизируя лиственные породы.

Особую любовь личинки питают к дубу.

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

Набрав необходимую массу в 20-30 граммов и длину в 10-13 сантиметров, будущий рогач решает: пора! Самоизолировавшись где-нибудь в корнях, жирная гусеничка окукливается, чтобы в ближайшем июне-июле отправиться на вписку с бухлишком, девчатами и спариванием.

Готовится к первому и последнему тусичу в своей жизни.

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

На вечеринках жуки ведут себя как настоящие олени: налакавшись дубового сока, парни начинают быковать друг на друга. Цель — выпендриться перед девчонками и показать, у кого тут самый крутой генетический материал для будущих поколений.

Главная цель состязаний — повалить противника на спину.

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

Дружить организмами любовничкам помогают те же «рога»: ими жучара-альфач в течение 2-3 часов интимной близости удерживает избранницу. После соития самец жука-оленя быстро откидывает копытца. Самка сделает тоже самое, но позже, когда пристроит два десятка яиц и убедится, что дитачки обеспечены питательной древесной трухой на ближайшую пятилетку.

Твоё лицо, когда она сказала, что пошла ночевать к подружке.

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

Встретить в лесу этого краснокнижного красавца сложно — вид близок к уязвимым. Страдает численность жуков-оленей от вырубки лесов, энтомологов-любителей с манией коллекционирования и крупных хищных птиц. Особенно облюбовали жука врановые, для них наш герой — желанный деликатес. Правда, съедают они исключительно мягкое пузико, отправляя 2/3 жука в утиль.

Найти жука так сложно, что определить, где они живут, зачастую можно только по остаткам птичьего пиршества.

Жук-олень: Крупнейший жук Европы и его огромная личинка, которая отжирается 8 лет! Насекомые, Яндекс Дзен, Книга животных, Красная книга, Длиннопост, Жуки, Жук-Олень, Личинка

Чему учит эта история? Даже если вы долгое время придерживались ЗОЖ, трудились на благо общества и вообще вели себя хорошо, взрослая жизнь, алкоголь и женщины способны изменить вас до неузнаваемости.

https://zen.yandex.ru/media/knigajivotih/jukolen-krupneishii...

Показать полностью 6
471

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии

Dinosaur Novataxa - мой личный проект, посвященный популяризации последних научных открытий в области изучения динозавров. Ушедший год запомнился множеством интересных находок: от загадочных и фрагментарных до древнейших представителей семейств и "переходных форм".

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

С некоторыми иллюстрациями можно ближе познакомиться здесь и здесь.

Gnathovorax cabreirai ("прожорливые челюсти") и Nhandumirim waldsangae ("маленький эму") - сразу два вида динозавров из формации Санта-Мария, Бразилия.

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

Гнатоворакс (справа) - это род ящеротазовых динозавров семейства герреразаврид, древнейших хищных динозавров. Герреразавриды не являлись тероподами, как другие хищные динозавры, они отделились от древа ящеротазовых еще до его разделения на тероподов и зауроподоморфов, либо (по версии Baron et al., 2017) были более тесно связаны с длинношеими зауроподоморфами. Найденный образец представляет собой практически полный и хорошо сохранившийся сочлененный скелет, окаменевший вместе с остатками представителей нединозавровой фауны - ринхозаврами и зверообразными цинодонтами. Открытие этого превосходного образца пролило свет на малоизученные аспекты анатомии герреразаврид, такие как особенности строения мозга. Судя по его форме, гнатовораксы вели активный хищнический образ жизни, что согласуется со строением их зубов и когтей. В течение карнийского века триаса герреразавриды занимали ниши крупных хищников, в то время как первые тероподы еще скрывались в их тени. Одним из подобных динозавров был нандумирим (на картинке слева). Он известен по единственному частичному скелету и был либо примитивным тероподом, либо одним из ранних завроподоморфов - древнейшие предки тираннозавров и диплодоков были чрезвычайно похожи друг на друга.

Adynomosaurus arcanus ("ящер со слабыми плечами") и  Pareisactus evrostos ("взломщик")

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

Оба вида динозавров были найдены в в маастрихтских отложениях в формации Тремп, на северо-востоке Испании. Формация знаменита многочисленными находками костей, следов и гнездовий динозавров, которые жили на этой территории всего за 300 тысяч лет до массового вымирания в конце мелового периода. Адиномозавр – утконосый динозавр из группы ламбеозаврин, известных своими разнообразными костными гребнями. Этот вид является вторым по счету гадрозавром, добытым в Южно-Пиренейском предгорном бассейне, и пятым в Европе. Название нового рода составлено из греческих слов «adýnamos» (слабый), «-mos» (плечо) и «sauros» (ящерица). Адиномозавр уникален среди гадрозавридов тем, что обладает лопаткой с относительно нерасширенным лезвием. Необычное уменьшение лопаточной лопасти свидетельствует о снижении силы дельтовидной и подлопаточной мышц по сравнению с другими гадрозавридами. Кроме того, материал, приписанный к новому виду, включает шейные и хвостовые позвонки, грудину, кости конечностей. К сожалению, череп адиномозавра неизвестен, реконструкция гребня отсылает к цинтаозавру, другому роду ламбеозаврин, с которым адиномозавр состоял в родстве.

Парейсактус – некрупный примитивный игуанодон. В переводе с греческого, его название означает «взломщик»: он закрался в палеонтологическую летопись, затерявшись среди сотен костей гадрозавров, и оставил после себя единственную неполную лопатку. Но даже этого материала хватило, чтобы распознать в нем представителя семейства рабдодонтид.

Vallibonavenatrix cani, или "валлибонская охотница" - род спинозавриновых теропод из испанской провинции Кастельон.

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

Это был рыбоядный хищник среднего размера, обитал во время барремского века 129.4–125 млн лет назад. Его современником, также населявшим Европу, был известный род Baryonyx, однако филогенетически валлибонавенатриксы были теснее связаны с гондванскими и азиатскими спинозавринами (Spinosaurus, Irritator, Ichthyovenator). Этот факт свидетельствует о миграции видов между континентами, происходившей в раннем меловом периоде. Также в Испании были найдены окаменевшие следы спинозаврин - судя по ним, эти полуводные хищники обладали перепонками на задних лапах и опирались на все четыре пальца стопы.

Tralkasaurus cuyi. Имя нового ящера (которое в переводе с языка мапуче означает "громовой ящер") было анонсировано в 2019, а окончательный вариант статьи с описанием вида был опубликован в 2020 году.

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

Тралказавр - хищник средних размеров (около 5 м в длину), обитал 97-93 млн лет назад и соседствовал с аргентинозавром, гиганотозавром и другими динозаврами аргентинской формации Уинкул. Находка включала в себя верхнюю челюсть, спинные, крестцовые и хвостовые позвонки, шейные ребра и плохо сохранившуюся лобковую кость. Тралказавр демонстрирует противоречивое сочетание характеристик базальных членов семейства абелизаврид со специализированными короткомордыми представителями, которых объединяют в группу Brachyrostra.

Aquilarhinus palimentus. Название нового вида отражает особенности внешнего вида динозавра - "орлиный нос с совком-подбородком".

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

Кости нижних челюстей Aquilarhinus соединяются в W-образной форме, напоминая широкий, уплощенный совок. Необычная форма клюва этого вида намекает на неизвестный ранее стиль кормления у утконосых динозавров. Фрагменты черепа были обнаружены еще в 1980-х, однако их состояние делало их на тот момент неподходящими для изучения. Исследования, проведенные в 1990-х годах, выявили изогнутый носовой гребень, который считается отличительным признаком гадрозаврида грипозавра. В то же время была обнаружена своеобразная нижняя челюсть. Однако образец провел дополнительные годы в ожидании полного описания, и только после недавнего анализа исследователи пришли к выводу, что образец был более примитивным, чем грипозавр и две основные группы утконосых динозавров. аквиларин является одним из самых примитивных из известных гадрозавридов и поэтому может помочь в понимании, как и почему развивались орнаменты на их головах, а также как происходила эволюция и миграция группы. Открытие нового рода добавляет еще одно доказательство гипотезе, что утконосые динозавры берут свое начало в юго-восточной части Северной Америки. Особенные черты аквиларина свидетельствуют, что 80 млн лет назад существовало большее число ветвей древа утконосых динозавров, чем считалось ранее. А обнаружение простого гребня в виде горба на носу подтверждает гипотезу, что такой горб имелся у общего предка всех гадрозавров.

Nemegtonykus citus ("коготь из Нэмэгэт") - альваресзавр подсемейства Parvicursorinae из монгольской формации Нэмэгэт.

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

Альваресзавры - необычная группа животных, которые, как правило, характеризуются сильно укороченными и специализированными передними конечностями с единственным увеличенным когтем и контрастно удлиненными задними конечностями с арктометатарзальной стопой. Несмотря на их почти глобальное распространение, окаменелости альваресзавров чрезвычайно редки по сравнению с другими динозаврами. Редкость полных экземпляров альваресзавров привела к трудностям в интерпретации их экологии или филогенетических отношений.

В 2008 году корейско-монгольской международной экспедицией в пустыне Гоби были найдены три скелета легко сложенных, длинноногих тероподов семейства альваресзаврид. Один из скелетов был отнесен к уже известному роду Mononykus, а две других особи оказались представителями нового вида. Nemegtonykus, как и его ближайшие родственники, был специализирован к быстрому маневренному бегу. Диету немегтоников, по наиболее популярной гипотезе, составляли насекомые, которых динозавры добывали, разрывая субстрат короткими, но сильными передними лапками. Немегтоники населяли обширные заболоченные угодья, пронизанные речными каналами и поймами. Свою среду обитания новый вид разделял как с другими альваресзаврами, так и с несколькими видами овирапторов (такими, как описанный в том же году гобираптор). Присутствие трех особей альваресзаврид в одном месте указывает на то, что численность и разнообразие этого семейства в фауне динозавров Нэмэгэту сильно недооценены.

Jinbeisaurus wangi, тираннозавроид с севера провинции Шаньси, Китай. Этот ящер последним в 2019 году получил свое имя, а окончательный вариант публикации вышел уже в 2020 году.

Полсотни новых динозавров. Подведение итогов 2019 года в палеонтологии Динозавры, Палеонтология, Иллюстрации, Рисунок, Наука, Рисунок ручкой, Рисунок карандашом, Длиннопост

Это первый нептичий теропод, известный из Шаньси. Изначально материал голотипа рассматривался как молодая особь тарбозавра, однако особенности строения костей показали, что это была взрослая особь, в своем размерном классе занимавшая промежуточное место между мелкими тираннозавроидами юрского периода и позднемеловыми гигантами. Анализ образца показывает, что Jinbeisaurus более продвинут, чем родственные тираннозавроиды, такие как Xiongguanlong, и филогенетически более развит, чем Suskityrannus, с которым его сравнивали.

Благодарю за внимание! Все рисунки авторские , так что конструктивная критика также приветствуется.

Показать полностью 7
388

Тумбага

Тумбага Наука, Химия, Археология, Золото, Медь, Копипаста, Бронелифчик, Elementy ru, Длиннопост

Перед вами женское нагрудное украшение южноамериканской доколумбовой культуры Кимбая, датированное 300–1600 гг. н. э. Оно выполнено из специфического сплава золота и меди под названием тумбага.

Тумбага (испанские конкистадоры заимствовали это название из малайского языка, tembaga означает «медь» или «латунь») — собирательное название для сплавов, состоящих главным образом из меди и золота. Тумбага широко применялась в доколумбовых цивилизациях Южной и Центральной Америки (где сплавы сходного состава назывались гуанин; см. Guanín). Из нее изготавливали церемониальные предметы, украшения, статуэтки.

По химическому составу тумбага представлена смесью золота и меди с переменным количеством серебра или других примесей. Вариации состава в различных изделиях весьма значительны — от 97% золота до 97% меди (скорее всего, состав зависел от доступности источников этих металлов в том или ином регионе). У сплава, содержащего 44% меди, температура плавления составляет 910°C, что ниже, чем у золота (1064°C) и меди (1084°C) по отдельности. Итоговый сплав, будучи тверже меди, сохраняет пластичность, и его легко обрабатывать.

Сложные изделия из тумбаги изготавливали методом литья по выплавляемым моделям. Сплав заливали в подготовленные формы, и изделие после остывания подвергали дальнейшей обработке методом золочения с истощением (см. Depletion gilding). В отличие от обычных методов золочения, когда золото наносится на поверхность изделия, метод золочения с истощением основан на удалении более активных металлов с поверхности изделия — чтобы увеличить долю золота в поверхностном слое. Изделие подвергали действию различных кислот (например, щавелевой кислоты) и нагревали, удаляя с поверхности медь. Получался тонкий поверхностный слой почти чистого золота. Считается, что эта технология была известна в Перу уже в 400 году до н. э и повсеместно использовалась по крайней мере за 1000 лет до прибытия конкистадоров.

В результате такой обработки изделие выглядело как выполненное из золота, хотя под золотой поверхностью был сплав меди и золота. Так, образцы золота, которые были отправлены Христофором Колумбом в Испанию, состояли из золота чуть больше, чем на половину. Но в полной мере испанцы столкнулись с тумбагой во время завоеваний Эрнана Кортеса, когда в руки конкистадоров попало огромное количество золотых изделий ацтеков.

Тумбага Наука, Химия, Археология, Золото, Медь, Копипаста, Бронелифчик, Elementy ru, Длиннопост

Испанцы и их союзники плавят добычу. Руки и ноги на переднем плане обозначают, как надевались украшения. Рисунок из Флорентийского кодекса (глава 17) — произведения XVI века по истории ацтеков, написанного испанским монахом Бернардино де Саагуном

Но когда они подвергли изделия переплавке, выяснилось, что в них велика доля меди. Часть таких переплавленных в слитки изделий была обнаружена в 1993 году на корабле, затонувшем около 1528 года у берегов Большого Багамы. Широкий разброс в составе слитков говорит о том, что они были изготовлены в кустарных условиях, из крайне неоднородного материала, что вполне ожидаемо в условиях сразу после завоевания.

Тумбага Наука, Химия, Археология, Золото, Медь, Копипаста, Бронелифчик, Elementy ru, Длиннопост

Один из слитков, найденных на затонувшем корабле близ Большого Багамы. На слитке видна печать, подтверждающая право собственности короля Испании Карла V Габсбурга. Фото с аукциона Daniel Frank Sedwick

Современник завоеваний Кортеса, историк Гонсало Фернандес де Овьедо писал, что индейцы знают, как позолотить изделия, изготовленные из меди и низкопробного золота, и применяют для этого сок определенного растения (скорее всего из рода кислица). Этот метод способен удалить медь, но не удаляет другие металлы, такие как серебро. Поэтому существовали другие методы золочения с истощением. Один из них заключался в нагревании предмета из тумбаги в смеси из квасцов, поваренной соли и кирпичной пыли. Смесь реагировала с поверхностью сплава с образованием хлоридов серебра и меди, которые поглощались кирпичной пылью. После охлаждения и промывки поверхность полировалась. Другой метод заключался в выдерживании изделия в течение 10 дней в растворе квасцов, поваренной соли и сульфата железа при комнатной температуре (аналог предыдущего способа, но без прогрева). Затем изделие промывалось в солевом растворе и нагревалось для получения более однородного поверхностного слоя.

Еще одно известное изделие, выполненное из тумбаги, — фигурка, изображающая плот муисков. Согласно легенде, новый правитель индейцев покрывал свое тело смолой или глиной, и помощники обсыпали его золотым песком. Затем новый правитель в сопровождении слуг на плоту выплывал на середину озера Гуатавита (расположено в Колумбии) и кидал в воду золотые дары. После этого он вплавь добирался до берега, в результате чего с правителя смывалась «золотая кожа». Испанцы были так поражены этим ритуалом, что многократно преувеличили его, передавая из уст в уста, и со временем человек превратился в город, затем — в королевство и, наконец, в империю Эльдорадо (по-испански el hombre dorado — «золотой человек»).

Тумбага Наука, Химия, Археология, Золото, Медь, Копипаста, Бронелифчик, Elementy ru, Длиннопост

Фигура, изображающая церемонию вступления на трон нового правителя муисков. Размеры плота: 19,5 см на 10,1 см, высота самой большой фигурки (скорее всего, вождя) — 10,2 см. Изделие хранится в Музее золота в Боготе, столице Колумбии. Фото с сайта en.wikipedia.org

Если верить легенде, то количество золота на дне озера Гуатавита должно быть поистине огромным. Было несколько попыток осушить озеро (последняя — в начале XX века), но все они закончились неудачей, так как обнаруженного золота не хватало на покрытие расходов. В 1965 году колумбийское правительство объявило озеро охраняемой территорией, любые попытки искать в нем золото или тем более его осушить теперь незаконны.

Сплавы на основе золота не потеряли своего значения и по сей день. Они нашли применение не только в ювелирном деле, но и как катализаторы в нанотехнологиях. Интересно, что наиболее стабильная форма наночастиц из золота и меди удивительным образом напоминает тумбагу: краевая часть обогащена золотом, а центральная часть содержит больше меди.

Тумбага Наука, Химия, Археология, Золото, Медь, Копипаста, Бронелифчик, Elementy ru, Длиннопост
a) изображение наночастицы из золота и меди, полученное с помощью электронного микроскопа; b) распределение меди в частице; с) распределение золота в частице; d) совмещенные изображения; e) EDX-спектр элементов, из которых состоит частица. Изображение из статьи G. Guisbiers et al., 2014. Gold–Copper Nano-Alloy, «Tumbaga», in the Era of Nano: Phase Diagram and Segregation

Фото с сайта en.wikipedia.org. Нагрудник хранится в Филдовском музее естественной истории, Чикаго, США.

Александр Марфин

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1254/Tumbaga
Показать полностью 4
365

Запаздывающая хромосома

Запаздывающая хромосома Наука, Размножение, Хромосомы, Клетка, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

На этом фото вы видите первое деление оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) пурпурного стронгилоцентротуса (Strongylocentrotus purpuratus) — морского ежа, обитающего вдоль североамериканских берегов Тихого океана. Клетка переходит из метафазы, когда хромосомы выстроены на экваторе клетки, в анафазу, когда две идентичные половинки хромосом — хроматиды (окрашены голубым) — расходятся к разным полюсам клетки и становятся дочерними хромосомами. Помогают процессу микротрубочки из белка тубулина (окрашен оранжевым цветом), по периферии клетки находится фосфорилированный белок миозин (окрашен зеленым). Фотография получена с помощью лазерного сканирующего конфокального микроскопа.

Но с точки зрения судьбы этого эмбриона на фотографии запечатлена надвигающаяся катастрофа. Как и при делении большинства других клеток, при делении зиготы должны получиться две идентичные клетки. Они получат всего поровну: одинаковое количество цитоплазмы с запасом питательных веществ, органелл (например, митохондрий) и, конечно же, генетического материала, заключенного в хромосомы. Здесь же ровно в середине клетки хромосома, которая направляется в дочернюю клетку, кажется, запаздывает и может не успеть на место назначения.

После оплодотворения яйцеклетка (став уже зиготой) делится несколько раз на равные по объему клетки. При этом общий объем клеток не меняется. Этот процесс называется дроблением. Каждый раунд дробления — результат двух явлений: кариокинеза (деления ядра) и цитокинеза (деления самой клетки). Оба невозможны без цитоскелета (см. картинку дня Раскрашенный цитоскелет), который состоит из микротрубочек, микрофиламентов и промежуточных филаментов.

Микротрубочки — главные участники кариокинеза. Они состоят из белка тубулина, который полимеризуется в трубчатую структуру. С одной стороны, она очень жесткая, а, с другой стороны, у нее есть интересное свойство — динамическая нестабильность (см. статью Динамические микротрубочки: от экспериментов к моделям). Длина микротрубочки может попеременно увеличиваться и уменьшаться за счет присоединяющихся или отсоединяющихся димеров тубулина. При этом в одних и тех же условиях часть микротрубочек растет, а часть — укорачивается. Растущий конец микротрубочки называют плюс-концом. Укорачиваться микротрубочка может как с него, так и с противоположного минус-конца. В неделящейся клетке микротрубочки — своего рода рельсы, по которым с помощью моторных белков передвигаются пузырьки с синтезированными белками и другими молекулами или даже целыми органеллами. При делении клетки микротрубочки берут на себя и распределение генетического материала между дочерними клетками.

Если микротрубочки — это транспортные пути, то центросома — начальник транспортного узла. Эта органелла, сама состоящая из микротрубочек и периферического матрикса, ориентирует микротрубочки так, что их минус-концы связаны с центросомой, а плюс-концы торчат наружу.

Запаздывающая хромосома Наука, Размножение, Хромосомы, Клетка, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Структура и организация микротрубочек. A. Микротрубочки состоят из 13 протофиламентов из димеров α- и β-тубулина, уложенных по окружности полого цилиндра. Микротрубочки закреплены минус-концами в области центра организации микротрубочек (MTOC) с помощью γ-тубулина. B. Микротрубочки образуют динамические сети в цитоплазме (Cytoplasm), которые взаимодействуют с центром организации микротрубочек и аппаратом Гольджи (Golgi). Nucleus — ядро, ER — эндоплазматический ретикулум, centrosomal microtubules — центросомные микротрубочки, non-centrosomal microtubules — нецентросомные микротрубочки. Рисунок из статьи C. Simpson, Y. Yamauchi, 2020. Microtubules in influenza virus entry and egress

Что же происходит при делении зиготы морского ежа? В яйцеклетке морского ежа центросома отсутствует, ее при оплодотворении приносит сперматозоид. После этого центросома удваивается и организует микротрубочки так, чтобы пронуклеусы яйцеклетки и сперматозоида двигались навстречу друг другу и в итоге слились. Затем удвоенные центросомы расходятся по полюсам зиготы, чтобы скоординировать ее первое деление.

На верхнем фото вы видите пучки микротрубочек, которые расходятся от двух центросом на полюсах клетки. Микротрубочки, которые направлены от центросомы к поверхности клетки, называются астральными, они помогают правильно расположить центросомы и затем наметить плоскость, по которой клетка будет делиться.

По направлению к центру клетки тянутся два вида микротрубочек. Первые соединяются с хромосомами через структуру, которая называется кинетохор. Чтобы найти кинетохор, микротрубочки собираются и разбираются, зондируя пространство, пока не упрутся в цель. Для того чтобы сестринские хроматиды разделились правильно, микротрубочкам нужно подойти к кинетохору с противоположных сторон. Это не обязательно происходит одномоментно, но обычно разделение хроматид не начинается, пока все кинетохоры не будут соединены с микротрубочками, а хромосомы не выстроены ровно посередине клетки (это происходит на стадии метафазы).

Второй тип микротрубочек — межполюсные. Они не взаимодействуют с кинетохорами, но их плюс-концы взаимодействуют с плюс-концами микротрубочек с противоположной стороны. Вся конструкция из центросом, микротрубочек и хромосом называется веретеном деления.

Запаздывающая хромосома Наука, Размножение, Хромосомы, Клетка, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Строение веретена деления в животной клетке. Рисунок с сайта ru.wikipedia.org

Разделение хроматид между двумя дочерними клетками проходит в два этапа. Сначала укорачиваются кинетохорные микротрубочки. Затем удлиняются межполюсные микротрубочки. При этом моторные белки, которые движутся к плюс-концам микротрубочек, заставляют их скользить в противоположные стороны. Полюса клетки раздвигаются, и прикрепленные трубочки медленно движутся за ними.

Тем временем клетка уже готовится к тому, чтобы разделиться на две. В этом участвуют другие элементы цитоскелета — микрофиламенты, которые состоят из белка актина, и филаменты, состоящие из белка миозина. Эти белки больше известны как белки, ответственные за сокращение мышцы. В делящейся клетке актин и одна из форм миозина — миозин II (см. Myosin II) — выполняют похожую функцию. Сокращаясь, они пережимают клетку ровно в той плоскости, где раньше (в метафазе) выстраивались хромосомы, образуя борозду дробления (см. Cleavage furrow).

Для того чтобы активировать миозин, одна из его субъединиц должна быть фосфорилирована (см. Protein phosphorylation). Это происходит примерно одновременно с началом расхождения хроматид. На верхнем фото зеленым окрашена именно активированная форма миозина II. По мере расхождения фосфорилированный миозин будет находиться всё ближе к той плоскости, по которой клетка разделится надвое.

Запаздывающая хромосома Наука, Размножение, Хромосомы, Клетка, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Расположение фосфорилированных регуляторных цепей миозина в делящейся зиготе морского ежа Lytechinus pictus. На правых фото, где перекрываются изображения тубулина (Tubulin) и миозина (P-MRLC), зеленым цветом обозначен α-тубулин, красным — фосфорилированные регуляторные цепи миозина. В метафазе (хромосомы выстроены в экваториальной плоскости клетки) фосфорилированный миозин распределен по всей внутренней стороне клеточной мембраны. По мере перехода в анафазу (фазу расхождения хроматид) и к цитокинезу фосфорилированный миозин чаще встречается на месте борозды дробления. Длина масштабного отрезка — 50 мкм. Изображение из статьи A. Lucero et al., 2006. A global, myosin light chain kinase-dependent increase in myosin II contractility accompanies the metaphase–anaphase transition in sea urchin eggs

Дробление, как и все клеточные процессы, состоит из множества этапов, а значит, не защищено от ошибок. Ошибки при дроблении одновременно и опасны, и встречаются чаще, чем мы думаем. Считается, что у человека 20–40% всех зачатий приводит к образованию анеуплоидных эмбрионов — эмбрионов с некратным числом хромосом. Чаще всего это происходит при образовании гамет. Однако и при делении зиготы могут образовываться клетки либо с одной лишней, либо с одной недостающей хромосомой. Конечно, мало кто изучает частоту, причины и последствия анеуплоидии у морских ежей, но изучать анеуплоидии у человека очень важно, так как их последствия могут быть очень серьезными. В результате ошибки в распределении хромосом при дроблении может родиться совершенно здоровый ребенок (так как на ранних этапах развития есть механизмы, которые убивают клетки с анеуплоидией), но та же ощибка может привести к выкидышу или, например, синдрому Дауна.

Почему же при дроблении так часто случаются ошибки? Во время этого процесса эмбрион может рассчитывать только на ресурсы от яйцеклетки. Геном пока еще не работает, а клеткам нужно провести сложную реорганизацию микротрубочек: сначала для слияния пронуклеусов, а затем, после перестройки, для распределения хроматид по дочерним клеткам. Кроме того, в делящихся клетках присутствует система контроля за правильным расхождением хроматид. Есть она и в делящейся зиготе, но, по-видимому, не такая чувствительная, как в других клетках.

Обязательно ли при делении этой клетки получится анеуплоид? Вовсе нет. При приготовлении этого препарата исследователь зафиксировал ее в одном моменте времени. Если бы клетка продолжила делиться, запаздывающая хромосома всё равно могла бы попасть по нужную сторону от борозды дробления. Но что было бы дальше — мы уже не узнаем.

Фото © George von Dassow, Орегонский университет, с сайта twitter.com.

Екатерина Грачева

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1244/Zapazdyvayushchaya_kh...

Показать полностью 3
543

Ученые выяснили секрет прочности экзоскелета броненосного жука

Броненосный жук способен пережить наезд автомобиля (на грунтовой дороге). Испытания на гидравлическом прессе показали, что жук способен выдержать силу в 150 ньютонов - в 39 тысяч раз больше собственного веса.

Ученые проанализировали структуру панциря жука с помощью компьютерной томографии и обнаружили структуры, сцепленные друг с другом подобно кусочкам паззла:

Ученые выяснили секрет прочности экзоскелета броненосного жука Наука, Энтомология, Жуки, Видео, Гифка, Длиннопост

Именно эта структура позволяет жуку распределить нагрузку по поверхности панциря. Ученые воспроизвели этот эффект с помощью деталей, напечатанных на 3D-принтере.

Ученые выяснили секрет прочности экзоскелета броненосного жука Наука, Энтомология, Жуки, Видео, Гифка, Длиннопост

Источник

Показать полностью 1
40

Вьетнамский жук на вьетнамском камне живет жизнь вьетнамского жука

Всем привет!

Люблю и практикую фотографию, не то, чтобы много умею, но иногда что-то получается)

Хочу поделиться фотографией голубого (так сложилось) жука, найденного в одной из поездок. Здоровенный!

Вьетнамский жук на вьетнамском камне живет жизнь вьетнамского жука Фотография, Фотограф, Жуки, Фотоохота, Природа, Вьетнам, Nikon d7200, Насекомые

Иногда веду инстраграм (www.instagram.com/blackoceanclub/).

Если пост зайдет, продолжу выкладывать всякое, преимущественно всякие природы и животных-птиц-ящеров всех мастей, которых удалось увидеть и забрать их фото с собой.


Фотографирую на Nikon D7200 и несколько затычек, что удалось урвать по сдельной цене.


Доброго вечера!

192

Генетический вариант, повышающий риск тяжелого протекания COVID-19, унаследован от неандертальцев

Генетический вариант, повышающий риск тяжелого протекания COVID-19, унаследован от неандертальцев Наука, Генетика, Палеогенетика, Копипаста, Elementy ru, Коронавирус, Вирус, Неандерталец, Homo sapiens, Длиннопост

Рис. 1. Частота встречаемости неандертальского генетического варианта, повышающего риск тяжелой формы COVID-19. В Африке и Восточной Азии «аллель риска» практически отсутствует, а максимальная частота наблюдается в Южной Азии, особенно в Бангладеш. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature (по данным проекта The 1000 Genomes Project)


На сегодняшний день генетикам удалось выявить только один участок человеческого генома, нуклеотидные вариации в котором значимо влияют на шансы заболеть тяжелой формой COVID-19. Этот фрагмент третьей хромосомы длиной около 50 тысяч пар оснований встречается у современных людей в нескольких вариантах, один из которых повышает шансы попасть в больницу с тяжелой формой COVID-19 примерно в 1,6 раз. Палеогенетики Сванте Пэабо и Хуго Цеберг показали, что этот «аллель риска» имеет неандертальское происхождение. Вместе с другими неандартальскими генами он попал в генофонд внеафриканских сапиенсов в результате гибридизации, которая происходила около 50 тысяч лет назад. Частота встречаемости «аллеля риска» сильно варьирует в зависимости от региона: в Африке и Восточной Азии она близка к нулю, в Европе составляет 8%, в Южной Азии — 30%. Столь большие различия говорят о том, что в не очень далеком прошлом аллель подвергался сильному отбору, иногда положительному, иногда отрицательному. Скорее всего, это связано с тем, что аллель влияет на устойчивость к каким-то другим патогенам помимо нового коронавируса.

Как известно, COVID-19 — болезнь избирательная: кто-то заболевает, кто-то нет, одни переносят легко, другие — тяжело, вплоть до летального исхода. Это зависит от множества негенетических факторов, среди которых особенно важны возраст, пол и наличие определенных заболеваний. Логично предположить, что и генетические различия между людьми тоже вносят свой вклад в наблюдаемый разброс по восприимчивости к COVID-19 и тяжести протекания болезни.

Несмотря на усердные поиски, на сегодняшний день генетикам удалось идентифицировать только один участок человеческого генома, связь которого с риском заполучить тяжелую форму COVID-19 не вызывает никаких сомнений. Этот участок расположен на третьей хромосоме и включает гены SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6 и XCR1. Его влияние на устойчивость к новой инфекции сначала было обнаружено при помощи полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) на основе данных по 835 больным и 1255 здоровым итальянцам и 775 больным и 950 здоровым испанцам. Это исследование проводилось во время весеннего пика заболеваемости в Европе (D. Ellinghaus et al., 2020. Genomewide Association Study of Severe Covid-19 with Respiratory Failure).

В дальнейшем результат успешно воспроизвелся в нескольких независимых исследованиях на других европейских и азиатских выборках. Метаанализ, проведенный в рамках проекта COVID-19 Host Genetics Initiative, окончательно подтвердил, что один из вариантов этого участка генома («аллель риска»), характеризующийся определенными нуклеотидами в 13 полиморфных позициях, повышает шансы человека оказаться в больнице с тяжелой формой COVID-19 примерно в 1,6 раз (это несколько упрощенная формулировка, речь идет об отношении шансов, см. Odds ratio, которое, по результатам метаанализа, составляет 1,6 с 95-процентным доверительным интервалом от 1,42 до 1,79). По-видимому, этот генетический вариант повышает и шансы подцепить умеренно тяжелую форму COVID-19 (частота этого варианта выше у людей, госпитализированных с COVID-19, чем в среднем по популяции), и риск очень тяжелого протекания болезни среди уже заболевших (среди госпитализированных пациентов, которым потребовалась искусственная вентиляция легких, частота этого варианта выше, чем у тех, кто обошелся только дополнительным кислородом).

Упомянутые 13 полиморфных позиций разбросаны по участку хромосомы длиной около 50 тысяч пар оснований. При этом нуклеотидные варианты, коррелирующие с повышенным риском тяжелого протекания COVID-19, во всех 13 позициях почти всегда присутствуют все вместе, дружно, образуя единый гаплотип. Иными словами, для них характерно то, что генетики называют «неравновесным сцеплением» (см. Linkage disequilibrium).

Именно такая картина — несколько прочно сцепленных полиморфизмов, расположенных по соседству, — характерна для фрагментов ДНК, полученных предками современных людей от неандертальцев и денисовцев в результате гибридизации.

Поэтому палеогенетики Сванте Пэабо и Хуго Цеберг (Hugo Zeberg) решили проверить, не совпадает ли этот гаплотип с неандертальскими или денисовскими геномными последовательностями. Для этого нужны геномы вымерших видов людей, прочтенные очень качественно, то есть с высоким покрытием. Таких геномов на сегодняшний день четыре: три неандертальских и один денисовский.

Результат получился вполне однозначный: из 13 полиморфизмов, характерных для «гаплотипа риска», 11 присутствуют в гомозиготном состоянии у неандертальца из пещеры Виндия в Хорватии (Vindija 33.19). Три полиморфизма есть у двух других неандертальцев с качественно прочтенными геномами — из Денисовой и Чагырской пещер на Алтае (Denisova 5 и Chagyrskaya 8, см.: Между сапиенсами и неандертальцами существовала частичная репродуктивная изоляция, «Элементы», 03.02.2014; F. Mafessoni et al., 2020. A high-coverage Neandertal genome from Chagyrskaya Cave). В денисовском геноме (см.: Геном денисовского человека отсеквенирован с высокой точностью, «Элементы», 06.09.2012) не оказалось ни одного из 13 полиморфизмов.

Этот результат уже сам по себе является убедительным доводом в пользу того, что «гаплотип риска» унаследован современными людьми от неандертальцев, близких к индивиду из пещеры Виндия. Остальные неандертальские примеси в современных геномах тоже ближе к геному хорватского неандертальца, чем к индивидам с Алтая. Объясняется это тем, что те неандертальцы, с которыми скрещивались вышедшие из Африки сапиенсы 60–50 тысяч лет назад, были более близкой родней хорватского неандертальца, чем алтайских.

Дополнительные тесты подтвердили вывод о неандертальском происхождении «гаплотипа риска». В частности, вероятность того, что такой длинный гаплотип мог быть унаследован хорватским неандертальцем и современными людьми от общего предка, оказалась, по расчетам авторов, пренебрежимо низкой. За более чем полмиллиона лет раздельного существования сапиенсов и неандертальцев гаплотип должен был бы покрошиться на мелкие кусочки из-за кроссинговера. Авторы также построили филогенетическое дерево для всех имеющихся у современных людей вариантов (аллелей) рассматриваемого участка генома. На этом дереве все современные аллели, связанные с повышенным риском тяжелой формы COVID-19 (они отличаются друг от друга лишь единичными нуклеотидными заменами), образовали единую компактную ветвь с хорватским неандертальцем, а сестринскими к этой ветви оказались неандертальские варианты с Алтая. Иными словами, «аллель риска» (во всех его незначительных вариациях) ближе к любому из трех неандертальских вариантов, чем к любому другому варианту этого участка генома, встречающемуся у современных людей. Таким образом, неандертальское происхождение «гаплотипа риска» доказано вполне надежно.

Частота встречаемости неандертальского «гаплотипа риска» в современных человеческих популяциях сильно варьирует в зависимости от региона (рис. 1). Его практически нет в Африке, что логично, поскольку приток неандертальских генов в генофонд современных африканцев, живущих к югу от Сахары, был незначительным (и, вероятно, непрямым). Почти нет его и у жителей Восточной Азии (китайцев, японцев). Это неожиданный результат, потому что других неандертальских генов у восточноазиатов немало — даже чуть больше, чем у европейцев. В Европе неандертальский гаплотип встречается с частотой около 8%, в Южной Азии — 30%. Наибольшая частота характерна для Бангладеш: 63% жителей этой страны несут по крайней мере одну копию неандертальского гаплотипа, а 13% — две копии (то есть являются гомозиготами), что дает общую частоту 13 + (63 − 13)/2 = 38%. Это согласуется с тем, что в Великобритании, по официальным данным, шансы умереть от COVID-19 у выходцев из Бангладеш примерно вдвое (95% доверительный интервал: 1,7–2,4) выше, чем у белых британцев. У выходцев из других стран ситуация заметно лучше, чем у бангладешцев.

Объяснить, почему в Восточной Азии частота встречаемости неандертальского гаплотипа почти нулевая, а в Южной — очень высокая, по-видимому, можно только сильным отбором, который действовал по-разному в разных регионах. Логично предположить, что главным фактором отбора были какие-то патогены. Может быть, неандертальский гаплотип, снижающий сопротивляемость новой короновирусной инфекции, подвергался отрицательному отбору в Китае во время каких-то прежних эпидемий, вызванных другими коронавирусами, а в дельте Ганга на него действовал положительный отбор, потому что он обеспечивал защиту от каких-то других патогенов. Но пока все это — только домыслы, потому что неизвестно, какие именно особенности неандертальского гаплотипа ответственны за повышенный риск тяжелого протекания COVID-19 и каков механизм их действия. Как уже говорилось, в состав гаплотипа входит шесть генов, среди которых не удается однозначно определить кандидата на роль главного фактора риска. Им может оказаться, например, ген SLC6A20, потому что белок, кодируемый этим геном, взаимодействует с белком ACE2 — «входными воротами» нового коронавируса. Не сняты подозрения и с генов CCR9 и CXCR6, потому что они кодируют рецепторы хемокинов, причем работа второго из них имеет прямое отношение к иммунным процессам в легких, например, при гриппе.

Когда-нибудь, возможно, мы узнаем, от каких патогенов защищал этот гаплотип неандертальцев (а также предков нынешнего населения Южной Азии), но пока фантазировать об этом рано. Одно можно сказать наверняка: в 2020 году с некоторыми нашими современниками неандертальское наследие сыграло злую шутку.


Источник: Hugo Zeberg & Svante Pääbo. The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals // Nature. 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2818-3.


См. также: Неандертальские гены влияют на здоровье современных людей, «Элементы», 20.02.2016.


Александр Марков


https://elementy.ru/novosti_nauki/433709/Geneticheskiy_varia...
Показать полностью
396

Насекомые используют высокочастотную вибрацию крыльев для стабилизации полета

Высокочастотная вибрация может стабилизировать систему в точке нестабильного равновесия, как показано на следующем видео:

Команда исследователей из Калифорнии выяснили, что насекомые используют этот эффект для стабилизации полета. Для этого они обстреливали мотыльков пластиковыми шариками и наблюдали за их реакцией:

Эффект проявляется сильнее у относительно крупных насекомых и у колибри. Исследовали успешно использовали этот эффект для стабилизации полета робо-мотыля:

Источник

Показать полностью 1
140

Антропология: Парантропы. Массивные австралопитеки. Станислав Дробышевский

Примерно 2.5-2.7 млн. лет назад произошли изменения в африканской саванне. Большая часть грацильных австралопитеков исчезла, а те которые продолжали жить и приспосабливаться, пошли двумя альтернативными эволюционными путями. Один из этих путей привел к появлению Homo, первых людей, а альтернативный путь привел к возникновению парантропов или массивных австралопитеков. В этом ролике антрополог и кандидат биологических наук Станислав Дробышевский расскажет про массивных австралопитеков.

Рассказчик: Станислав Дробышевский, антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, научный редактор ANTROPOGENEZ.RU, автор книг "Достающее звено" и "Байки из грота. 50 историй из жизни древних людей".

Группа в ВК: https://vk.com/noosphere_studio

294

Охота адского муравья

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Древний хищник, терзающий жертву, — это излюбленный сюжет для палеохудожников. Какую популярную книжку по палеонтологии ни открой, обязательно увидишь в ней тираннозавра, обгладывающего трицератопса, или саблезубого тигра, вонзающего клыки в холку вымершего копытного. Увы, далеко не всегда понятно, какое отношение все эти красочные картинки имеют к реальности. Однако в этом куске бирманского янтаря вы можете наблюдать сцену доисторической охоты своими глазами, не полагаясь на воображение иллюстратора. В роли хищника тут выступает адский муравей Ceratomyrmex ellenbergeri, в роли жертвы — нимфа алиеноптеры (Alienopteridae) Caputoraptor elegans. Находка позволила ученым увидеть в действии уникальный ловчий аппарат адских муравьев, состоящий из двух серповидных челюстей и длинного рога (см. картинку дня Адские муравьи).

Адские муравьи (Haidomyrmecinae) — это вымершее подсемейство муравьев, известное из верхнемеловых янтарей, таких как бирманский (99 млн лет) и канадский (78 млн лет). Свое латинское название, которое происходит от греческого слова Ἀΐδης (Аид — царство мертвых), эта группа получила неслучайно. В отличие от остальных муравьев, у которых челюсти смотрят вперед, у их адских собратьев передние концы челюстей загнуты вертикально вверх и напоминают клинок ятагана. К тому же у нескольких родов этого подсемейства вдобавок к челюстям-саблям имеется и длинный «рог» — вырост клипеуса (наличника), то есть лицевой части головной капсулы. Ученые давно предполагали, что рог и загнутые вверх челюсти работали сообща, зажимая добычу, и новая находка стала блестящим подтверждением этой гипотезы.

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Филогенетическое древо муравьев и строение их голов и ротовых частей. 3D-реконструкции: A — Haidomyrmex, B — Protoceratomyrmex, C — Linguamyrmex, D — Ceratomyrmex, E — Dhagnathos, F — Chonidris, G — Aquilomyrmex. Фотографии в сканирующем электронном микроскопе: H — Leptanilla, I — Amblyopone; J — Anochetus, K — Aneuretus, L — Nothomyrmecia, M — Tetraponera. Оранжевым показаны челюсти, голубым — клипеус (наличник), желтым — верхняя губа и фиолетовым — лобный треугольник. Изображение из статьи P. Barden et al., 2020. Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants

Из всех адских муравьев наиболее внушительными челюстями и рогом обладают представители рода Ceratomyrmex — именно такого муравья и посчастливилось обнаружить ученым в куске бирманского янтаря. Он вцепился в «шею», то есть суженный участок переднегруди, неполовозрелой алиеноптеры Caputoraptor elegans. Алиеноптеры — это вымерший отряд насекомых с неполным превращением, родственный тараканам и богомолам и нередко встречающийся в бирманском янтаре. У алиеноптеры Caputoraptor elegans, ставшей добычей муравья, по краям переднегруди располагались зубчики, служившие, возможно, для захвата мелких насекомых или же для удержания половых партнеров (см. картинку дня «Чужие» из янтаря). Но муравья зубчики не смутили — снизу он зажал переднегрудь алиеноптеры челюстями, а сверху — длинным рогом, исключив любую возможность сопротивления.

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Смертельная хватка адского муравья Ceratomyrmex ellenbergeri, зажавшего алиеноптеру Caputoraptor elegans. Условные обозначения: amd — передние концы челюстей муравья, e — глаз алиеноптеры, mib — медиовентральная (срединно-брюшная) лопасть челюсти муравья, pg — заглазничная часть головной капсулы алиеноптеры (гена; см. gena). Изображение из статьи P. Barden et al., 2020. Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants

Такой борцовский захват был возможен только при условии вертикальной подвижности челюстей. Иными словами, адские муравьи могли двигать челюстями не только влево и вправо, в горизонтальной плоскости, как все остальные муравьи, но и вверх-вниз, оттягивая их и поднимая. То есть фактически челюсти адских муравьев двигались примерно так же, как и нижняя челюсть позвоночных животных. Рог при этом выступал в качестве аналога верхней челюсти позвоночных, то есть неподвижной точки опоры, к которой прижимается пища. Челюстной «сустав» подобного строения не известен ни у одного из более чем 12 000 ныне живущих видов муравьев. Но зато похожий ловчий аппарат можно найти у водных личинок жуков-плавунцов Hyphydrus. С помощью «капкана» из загнутых верх челюстей, движущихся в вертикальной плоскости, и противолежащего рога на голове они ловят остракод — рачков с округлым панцирем.

Охота адского муравья Палеонтология, Наука, Насекомые, Муравьи, Янтарь, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Ближайшие ныне живущие аналоги адских муравьев — личинка жука-плавунца Hyphydrus japonicus (A–D) и личинки водных жуков с обычным строением челюстей: плавунец Platambus optatus (E) и водолюб Enochrus simulans (F). Фото из статьи M. Hayashi, S.-Y. Ohba, 2018. Mouth morphology of the diving beetle Hyphydrus japonicas (Dytiscidae: Hydroporinae) is specialized for predation on seed shrimps

Зачем личинки плавунцов стали экспериментировать с ротовым аппаратом, вполне понятно — остракоды, похожие на крошечные бобы, из стандартных, горизонтально ориентированных челюстей просто выскальзывают. Но зачем необычные челюсти-сабли вкупе с рогами понадобились адским муравьям? На каких таких особых жертв они охотились? Ведь во второй половине мелового периода существовали и муравьи с нормальным устройством ротового аппарата. Судя по данным филогенетического анализа, у двух групп адских муравьев длинные рога независимо возникли из разных частей головы (это видно на втором рисунке, A–D и E–G) — то есть это не была чистая случайность морфогенеза, тут был замешан какой-то мощный внешний стимул. Но затем этот стимул почему-то исчез, адские муравьи вымерли, и за последующие 70 млн лет никакая другая группа муравьев не выработала у себя похожего приспособления. Так что вопросов всё равно пока больше, чем ответов...

Изображение из статьи P. Barden et al., 2020. Specialized predation drives aberrant morphological integration and diversity in the earliest ants.


Александр Храмов
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1204/Okhota_adskogo_muravy...

Показать полностью 3
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: