Нобелевскую премию по физиологии и медицине дали за гены древних людей
Благодаря Сванте Пеэбо мы узнали, что все мы немножко неандертальцы.
Череп неадертальца и череп человека разумного
Образно говоря, Нобелевскую премию сейчас получили человек денисовский и человек неандертальский. Но это будет уж слишком образно — всё-таки сами по себе денисовцы и неандертальцы никакими научными достижениями не славятся, да и вымерли они давным-давно. Зато они позволяют многое узнать об эволюции человека, и премию дали одному из самых выдающихся исследователей в этой области Сванте Пеэбо (Svante Pääbo) — именно благодаря его работам удалось прочитать геном неандертальца, а список видов Homo пополнился человеком денисовским. Нобелевским лауреатом Пеэбо стал за то, что сумел найти подход к доисторической ДНК, создав тем самым отдельную научную дисциплину — палеогеномику.
Неандертальцы, денисовцы и другие виды людей дошли до нас в виде разрозненных останков. Возраст останков определять давно научились, и, сравнивая их между собой, можно восстановить какие-то этапы человеческой эволюции.
Достаточно давно удалось установить, что человек разумный сформировался в Африке около 300 тыс. лет назад, а человек неандертальский появился около 400 тыс. лет назад в Европе и Передней Азии, и что около 70 тыс. лет назад человек разумный начал расселяться из Африки по другим частям света, встретил неандертальца, и какое-то время оба вида существовали бок о бок.
Какие-то подробности об их сосуществовании оставались неизвестны, хотя гипотезы были разные. Оба человека могли на дух не переносить друг друга, а могли спариваться и давать гибридное и вполне плодовитое потомство — не такое уж редкое явление в дикой природе.
Как мы знаем, человек разумный и человек неандертальский действительно скрещивались, и генетические последствия этого скрещивания достались нам, современным людям. Чтобы найти у нас следы неандертальского генома, нужно было бы проанализировать ДНК из костей неандертальцев. ДНК довольно стойкая молекула, но стойкость её относительна, и если в костях возрастом несколько десятков тысяч лет мы обнаруживаем ДНК, она часто оказывается сильно фрагментированной и модифицированной. Кроме того, её там мало, и она смешана с ДНК бактерий, растений, животных, грибов и т. д.
То есть кусочки доисторической ДНК людей нужно так прочитать (или просеквенировать), чтобы не спутать её с ДНК других живых существ, и чтобы на выходе у нас получился более или менее связный генетический текст, который можно сравнить с геномом современных людей. Именно это и удалось сделать Сванте Пеэбо и его коллегам.
Поначалу всё начиналось с ДНК митохондрий. Она содержит намного меньше генов, чем главная ДНК в клеточном ядре, но зато митохондрий в клетке очень много, и митохондриальная ДНК, соответственно, есть во многих копиях. По митохондриальной ДНК из сорокатысячелетних неандертальских останков удалось понять, что неандертальцы отличаются генетически как от современных людей, так и от шимпанзе.
Дальнейшее усовершенствование методов чтения древней ДНК позволило перейти от митохондриальной ДНК к ядерной. К 2010 году Пеэбо с коллегами сумели прочитать неандертальский геном — настолько, чтобы стало возможным подробнее оценить взаимоотношения человека неандертальского и человека разумного. Одним из главных открытий стали те самые следы неандертальской ДНК в геноме современных людей. Её долю оценивают по-разному, но в целом считается, что неандертальской ДНК у нас 1–4% (хотя кто-то говорит и о 20%).
Если от неандертальцев до нас дошли многочисленные и порой весьма сохранные останки, то денисовского человека определили всего лишь по одной фаланге пальца, которую нашли в 2008 г. в Денисовой пещере на Алтае (сейчас останков денисовцев из разных частей света прибавилось, но они пока всё так же немногочисленны). ДНК в фаланге пальца оказалась на удивление сохранной, и, прочтя её, исследователи (то есть тот же Пеэбо с коллегами) поняли, что перед ними новый вид Homo. Денисовцы, как и неандертальцы, тоже «наследили» в геноме современных людей: у выходцев из Меланезии и Юго-Восточной Азии можно найти до 6% денисовской ДНК. Получается, что человек разумный, выйдя из Африки, столкнулся с двумя кузенами: человеком неандертальским в западной части Евразии и человеком денисовским в восточной части Евразии.
Многие из работ Сванте Пеэбо выполнены в теснейшем сотрудничестве с Российской академией наук. Но хотя премию ему вручили за открытия в области эволюции человека, нетрудно понять, что умение целенаправленно анализировать древнюю ДНК может пригодиться в самых разных научных областях.
По материалам Нобелевского комитета
ИсточникВ Китае обнаружили вымершего древнего родственника амурских тигров
Китайские палеонтологи обнаружили челюсть древнего родственника тигра. Об этом сообщает агентство «Синьхуа».
Учёные из Института наук о Земле выяснили, что эта линия кошачьих отделилась от общей линии с тиграми примерно 268 тысяч лет назад, в то время как предки современных тигров жили в период 125 тысяч лет назад.
Первоначально нижняя челюсть современного тигра была найдена в карстовой пещере Даань в провинции Цзилинь на северо-востоке Китая, рядом с ней обнаружили челюсть гиены. Эта пещера находится в традиционном ареале как древних крупных кошачьих, так и современных амурских тигров.
Однако генетический анализ показал, что челюсть принадлежит не гиене, а неизвестной линии тигров. При этом сама находка датируется периодом 43 500 лет назад, то есть, виды долго сосуществовали.
По словам исследователей, это открытие даёт представление о ходе эволюции тигров и подчеркивает долгую историю проживания этих животных на территории Китая.
На снимке, сделанном камерой наблюдения 14 апреля 2021 г., видны дикие амурские тигры в Национальном парке тигров и леопардов Северо-Восточного Китая
Учёные из РОСТОВА-НА-ДОНУ планируют клонировать динозавра
Иллюстрация по мотивам новостей Альберта Растяпина. Сюжет и персонажи вымышленные.
Учёные из РОСТОВА-НА-ДОНУ планируют клонировать динозавра.
Для такого эксперимента планируют использовать гены ближайших родственников вымерших животных.
В современное время, оказывается, можно клонировать динозавров. Для этого можно использовать гены ближайших родственников динозавров — птиц. К такому выводу пришел ведущий палеонтолог юга России Вадим Титов и ученые Южного научного центра РАН.
Накануне ученый Вадим Титов развеял миф о том, что динозавры вымерли в результате падения астероида в районе полуострова Юкотан. Оказалось, это примитивная версия американских ученых.
Также Вадим Титов считает, что 66 миллионов лет назад произошло массовое извержение вулканов, что привело к выбросу в атмосферу огромного количества вредных веществ. Это и убило окончательно динозавров.Как оказалось, между современными курицами и динозаврами существует генетическая связь. Но они не являются прямыми родственниками. Кроме куриц в современном мире существуют и другие потомки динозавров.В то же время среди нашей современной фауны именно птицы более близки генетически к вымершим динозаврам, чем крокодилы.
По мнению ростовского ученого, на данном этапе человек может воссоздать динозавров. Конечно, это будет выглядеть не так, как показали в фильме "Парк юрского периода".
Сегодня во всём мире активно обсуждается более реальный способ создания организмов, напоминающих древних динозавров. Современная генетика уже близка к воссозданию внешнего вида какого-нибудь некрупного динозавра. Скорее всего, это будет геном курицы, как самый доступный и дешевый объект лабораторных испытаний. В любом случае, шансы у ученых уже есть,— цитирует ученого Вадима Титова пресс-служба Южного федерального университета.
Источник "Царьград"
А НУЖНО ЛИ ЗАНИМАТЬСЯ ЭТИМ КЛОНИРОВАНИЕМ, И НЕ БУДЕТ ЛИ ОТ ЭТОГО СЮРПРИЗЫ ПРИРОДЫ С ТРУДНОПРОГНОЗИРУЕМЫМИ ПОСЛЕДСТВИЯМИ?
В соляных отложениях нашли организмы возрастом 830 млн лет
Их обнаружили в центре Австралии, и они могут быть живы.
Группа геологов обнаружила крошечные улики прокариотической и водорослевой жизни, заключенные внутри кристаллов каменной соли возрастом 830 миллионов лет. Более того, учёные считают, что попавшие туда организмы могут быть ещё живы.
Эти организмы выглядят не так, как вы могли бы ожидать. Ранее свидетельства древней жизни обнаруживались вдавленными в горные породы, например сланцы, возраст которых составляет миллиарды лет. Соль не способна таким же образом сохранять органический материал.
Вместо этого, когда кристаллы соли формируются в морской среде, внутри может задерживаться небольшое количество жидкости. Их называют флюидными включениями, и они являются остатками исходных вод, из которых кристаллизовался галит – каменная соль. Это делает их ценными с научной точки зрения, поскольку они могут содержать информацию о температуре воды, её химическом составе и даже температуре атмосферы в момент образования минерала – миллионы лет назад.
«Поэтому геомикробиологи задаются вопросом: какие самые старые химические осадочные породы содержат прокариотические и эукариотические микроорганизмы из среды осадконакопления?», – сказала Сара Шрёдер-Гомс, соавтор исследования из Университета Западной Вирджинии (США).
Центр Австралии сейчас представляет собой пустыню, но когда-то здесь находилось древнее солёное море. Микроорганизмы, о которых говорится в исследовании, были обнаружены в формации Браун – хорошо охарактеризованной и датированной стратиграфической единице из центральной Австралии, относящейся к неопротерозою.
Используя образец керна из формации Браун, извлеченный Геологической службой Западной Австралии в 1997 году, Шрёдер-Гомес и её коллеги смогли провести исследования неизмененного неопротерозойского галита, используя только неинвазивные оптические методы. Это оставило галит нетронутым.
Они использовали петрографию в проходящем свете и ультрафиолетовую петрографию, сначала при малом увеличении, чтобы идентифицировать кристаллы галита, а затем при увеличении до 2000 раз, чтобы изучить флюидные включения в них. Внутри они обнаружили твёрдые и жидкие органические вещества, характерные для прокариотических и эукариотических клеток.
Исследователи утверждают, что некоторые из организмов могут быть по-прежнему живы. Жидкие включения могут служить микросредой обитания, где процветают крошечные колонии. А живые прокариоты ранее уже извлекались из галита возрастом 250 миллионов лет. Так почему бы им не прожить 830 миллионов лет?
«Возможная выживаемость микроорганизмов в геологических временных масштабах до конца не изучена. Было высказано предположение, что радиация разрушает органические вещества в течение длительного периода времени, однако в исследовании 2002 года обнаруживался галит возрастом 250 миллионов лет, который подвергся лишь незначительному количеству радиации.
Кроме того, микроорганизмы могут выживать в жидкости в результате метаболических изменений, включая выживание при голодании, а также при сосуществовании с органическими соединениями или мёртвыми клетками, которые могут служить источниками питательных веществ», – пишут авторы исследования.
По словам команды, их исследование также имеет значение для поиска древней жизни не только на Земле, но и во внеземных средах, таких как Марс, где были идентифицированы большие залежи соли, что говорит о том, что на Красной планете существовали древние крупные резервуары с жидкой водой.
Кроме того, исследование показывает, как можно идентифицировать такие организмы, не уничтожая и не разрушая образцы, что может дать нам новый набор инструментов для их идентификации, а также для лучшего понимания собственной истории Земли.
В Китае обнаружили скелет первой дневной совы
Холод заставил сов сменить режим 6 миллионов лет назад.
Пернатые хищники приспособились к образу жизни своей добычи.
Китайские палеонтологи сделали неожиданное открытие — нашли скелет самой древней дневной совы, которая известна на сегодняшний день. Это самое раннее свидетельство об изменении ночного поведения сов. Птица жила около шести миллионов лет назад, в позднем миоцене. Исследование опубликовано на портале Pnas.org.
Находка закрывает пробелы в эволюционной истории вида.
Совы, как известно, ночные охотники. Сегодня немногие из этих птиц ведут дневной образ жизни, и большинство относится к группе Surniini. Предполагалось, что они произошли от ночных предков, но почему и когда изменили базовые привычки, оставалось неизвестным.
Череп и кости глаз у ископаемого прекрасно сохранились. Учёные измерили склеральные косточки, которые впали в глазницы, и восстановили размер и форму кольца вокруг совиных глаз. Детальный анализ глазных костей скелета показал, что сова вела дневной образ жизни.
Сову отнесли к новому виду и присвоили название Miosurnia diurna – в честь близкого ныне живущего родственника, северной ястребиной совы (Surnia ulula).
На краю Тибетского плато на высоте 2100 метров (провинция Ганьсу в Китае) обнаружена окаменелость удивительно хорошо сохранившегося скелета вымершей совы
Из открытия следует, что смена ночного образа жизни на дневной происходила уже более шести миллионов лет назад. Это могло быть связано с изменением среды обитания и похолоданием в позднем миоцене.
Тогда в данном районе климат был достаточно суровым, холода заставляли мелких млекопитающих быть активными и выбираться из жилищ в наиболее тёплое время — днём. Совы, которые охотились на этих животных, вынуждены были подстраиваться, чтобы поймать свою добычу.
По данным исследований, древний предок сов, скорее всего, был ночной птицей. Но группа сов Surniini, куда входят вымершая Miosurnia diurna и живая Surnia ulula, миллионы лет назад перешли с ночной активности на дневную.
Таким образом, климатические условия заставили их эволюционировать. Данное открытие, по словам орнитологов, меняет взгляд на историю дневных сов. Как оказалось, она гораздо длиннее и значимее, чем считалось.
Учёные отметили, что Miosurnia diurna – самый ранний известный пример дневной совы. Это первое свидетельство «эволюционного процесса, охватывающего миллионы лет и распространяющегося по всему земному шару».
В янтаре обнаружили жуткого большеглазого таракана
Ему 100 миллионов лет.
Образец Huablattula hui в бирманском янтаре
У насекомого было хорошее зрение (в отличие от его современных родственников).
Все мы знаем, что тараканы предпочитают ночной образ жизни. Наверняка многие хоть раз да видели, как тараканы разбегаются, если включить на кухне свет. Однако их древние родственники, вероятно, вели себя абсолютно противоположным образом. Огромные глаза застрявшего в янтаре таракана возрастом около 100 миллионов лет подсказывают, что он искал себе пищу днём при солнечном свете.
Исследователи уже знали о существовании этого уникального, ныне вымершего вида, известного как Huablattula hui, но впервые им удалось так подробно изучить его глаза.
«Образец таракана удивительно хорошо сохранился и демонстрирует многие морфологические особенности в мельчайших деталях», – сообщил Рио Танигути, ведущий автор исследования из Университета Хоккайдо в Японии.
Животные используют органы чувств, чтобы ориентироваться в пространстве, находить пищу, избегать хищников и отыскивать партнёров. Поскольку органы чувств часто адаптируются к определенному образу жизни, учёные могут много узнать об особенностях тех или иных существ, исследуя каждый их орган, который собирает сенсорную информацию. Например, у сов уши расположены асимметрично, что позволяет им с высочайшей точностью устанавливать положение источника звука, в то время как глубоководные рыбы часто отказываются от глаз, бесполезных во мраке океана.
Однако когда речь идет о вымерших видах, особенно о насекомых, чьи нежные глаза и усики плохо сохраняются в окаменевших отложениях, изучение органов чувств крайне затруднено.
«Органы насекомых редко сохраняются в отложениях, потому что они маленькие и хрупкие. Один из способов решить эту проблему – изучить исключительно хорошо сохранившийся ископаемый материал из янтаря», – говорит Танигучи.
Таракан Huablattula hui имеет более крупные глаза (слева) и меньше антеннальных сенсилл (справа) по сравнению с современными видами тараканов. Это указывает на то, что эти существа были активны в ярко освещенных и открытых местах в дневное время
Янтарь способен идеально сохранять ткани мелких насекомых. Именно это и произошло с самцом таракана H. hui около 100 миллионов лет назад, когда он застрял и погиб в комке древесной смолы, окаменевшей позже.
Танигути и его коллеги из университетов Хоккайдо и Фукуока использовали макрофотосъемку и микро-КТ для изучения уникальных и оставшихся неповрежденными органов чувств таракана. Они и выявили особенности зрения насекомого.
Как правило, у современных тараканов недоразвиты глаза, что компенсируется наличием высокочувствительных «сенсорных датчиков» на их усиках. Напротив, у этого древнего вида были хорошо развитые сложные глаза, однако присутствовали и сенсорные датчики на усиках, как у его современных родственников.
«Эти морфологические особенности указывают на то, что этот вид полагался на зрительную систему во время поиска пищи и обнаружения хищников» – заявил Рио Танигучи.
Основываясь на этих сенсорных структурах, вполне вероятно, что этот древний таракан вел себя больше как современные богомолы, близкие родственники тараканов, которые активны в дневное время, объясняет Танигучи.
Это открытие предполагает, что в далеком прошлом экологическое разнообразие тараканов было гораздо шире, чем сегодня. Подавляющее большинство из 4600 ныне живущих видов тараканов приспособлены проводить большую часть своей жизни в темноте. Однако современные «ночные» тараканы не произошли от H. hui. Наоборот, этот таракан представляет другую ветвь родословной, которая, возможно, вымерла из-за конкуренции с другими насекомыми.
Найдена одна из самых крупных саблезубых кошек в истории
Исследователи завершили кропотливое сравнение семи неклассифицированных образцов окаменелостей с ранее идентифицированными окаменелостями и образцами костей со всего мира, чтобы описать новый вид. Их открытие базируется на найденной локтевой и части плечевой костей, а так же зубах.
По оценкам ученых, недавно обнаруженная кошка весила в среднем около 272 кг и могла убить добычу весом до 2700 кг. Эти цифры являются свидетельством существования еще одной гигантской кошки - одной из крупнейших в истории Земли.
«Мы считаем, что это были животные, которые регулярно убивали животных размером с бизона», - сказал соавтор исследования Джонатан Каледе, доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов в кампусе Мэрион Университета штата Огайо. «Это была самая большая кошка из когда-либо живших».
Каледе завершила исследование с Джоном Оркаттом, доцентом биологии Университета Гонзага, который инициировал проект. Оркатт нашел большой образец кости плеча, который был помечен как кошка, в коллекции Музея естественной и культурной истории Университета Орегона, когда он был аспирантом, и сотрудничал с Каледой в многолетних исследованиях для выяснению того, что за кошка это могла быть.
Они определили, что новый вид является древним родственником смилодона (Smilodon), самого известного саблезубого кота, вымершего около 10 000 лет назад.
Образец из Орегона был раскопан на землях Кайюс, племени из резервации индейцев Уматилла.
Отдавая дань месту находки, Каледе и Оркатт в сотрудничестве с Институтом культуры Тамастсликт назвали новый вид Machairodus lahayishupup. На языке Кайюс Laháyis Húpup означает «древняя дикая кошка».
Исследование опубликовано 3 мая 2021 г. в Journal of Mammalian Evolution.
Оркатт и Каледе нашли аналогичные неклассифицированные образцы окаменелостей плеча в Музее естественной истории штата Айдахо, где большое предплечье сопровождалось зубами, что обычно считается золотым стандартом для определения новых видов. Также были осмотрены окаменелости кошек в Музее Калифорнийского университета Палеонтологии и Техасского мемориального музея.
«Одна из главных историй всего этого поиска заключается в том, что мы в конечном итоге обнаружили образцы экземпляров этой гигантской кошки в музеях на западе Северной Америки», - сказал Оркатт. «Они явно были большими кошками. Мы начали с нескольких предположений, основанных на их возрасте, в диапазоне от 5 1/2 до 9 миллионов лет, и на основе их размера, так как эти существа были огромными».
«Чего у нас не было тогда и есть сейчас, так это проверки того, говорят ли нам что-нибудь размер и анатомия этих костей - и оказывается, что да, это так».
Самая большая из семи доступных для анализа окаменелых плечевых костей Machairodus lahayishupup, была более 45,7 см (18 дюймов) в длину и 4,3 см (1,7 дюйма) в диаметре. Для сравнения, у современного взрослого льва плечевая кость составляет около 33 см (13 дюймов) в длину.
Исследователи выдвинули гипотезу, что если бы изолированная кость предплечья была полезна для различения видов, то это было бы справедливо и для современных видов крупных кошек. Калед и Оркатт посетили многочисленные музеи в США, Канаде и Франции, чтобы сфотографировать образцы предплечий львов, пум, пантер, ягуаров и тигров, а также окаменелости ранее идентифицированных вымерших больших кошек.
Каледе использовал программное обеспечение, чтобы разместить ориентиры на каждом оцифрованном образце, которые, будучи собраны вместе, создавали модель каждого локтя.
«Мы обнаружили, что можем количественно оценить различия в довольно точной шкале», - сказал Каледе. «Это подсказало нам, что мы можем использовать форму локтя, чтобы отличать виды современных больших кошек.
«Затем мы отнесли инструмент к летописи окаменелостей - у всех этих гигантских локтей, разбросанных по музеям, была общая характеристика. Это говорило нам, что все они принадлежали к одному виду. Их уникальная форма и размер говорили нам, что они также сильно отличались от всего остального. это уже известно. Другими словами, эти кости принадлежат к одному виду, а этот вид - новый ".
Оценка массы тела на основе суставной ширины (AW) для этих особей колеблются от 241 до 348 кг (в среднем 274 кг). Это значение сопоставимо со средним значением реконструкции в 277 кг с использованием этого метода для нашей выборки из 13 S. fatalis (диапазон 212–425 кг). Оценка массы тела ископаемого P. atrox в среднем составляет 355 кг (диапазон 225–484 кг) на основе AW 34 экз. Мы также оценили массу тела, используя полную плечевую кость самого крупного образца M. lahayishupup. Плечевая кость 460,5 мм длины, что соответствует расчетной массе 405 кг. Это более высокая оценка, чем основанная на AW для того же экземпляра (348 кг). Оценка массы тела M. lahayishupup по окружности плечевой кости очень схожа с расчётами на основе длины плечевой кости. Диаметр 42,4 мм дает оценку 427 кг.
Исследователи рассчитали оценки размеров тела этого нового вида на основе связи между размером плечевой кости и массой тела у современных больших кошек и высказали предположения о добыче кошки на основе ее размера и животных, которые, как известно, жили в этом регионе в то время: носорог были особенно многочисленны, как и гигантские верблюды и гигантские наземные ленивцы.