Проблемы Эволюции

Проблемы Эволюции

Рекламные ссылки

 

I'm a little fish

10-Jul-17 21:24

Это
музыкальный клип, который сделали юные сотрудники лаборатории Ruben Portugues ко дню рожденья своего шефа. Они изучают мозг маленьких рыбок Danio rerio.
d.p.f. - days post fertilization
Один из авторов слов и исполнителей - Даниил Марков, клип - Михаил Марков (который специально для этого приехал к ним в Мюнхен из своего Ганновера). Шедевр, я считаю :)


Single chords

I’m a little fish
In a little dish
Cannot get away,
Stuck in Agarose

Normal strumming

I’m just watching bars,
Flashes, and other sparks,
Might swim occasionally
If I weren’t paralyzed.

I can see the first bar coming
I’m thinking if I should swim
Maybe wait just a little longer,
Start only when it’s light, and then dim

Interlude (F G)

I am swimming and then waiting
For the bars to come back.
For some reason they are lagging
What should I do - should I adapt?

Chorus

I’m in the dish for a little while,
Not sure what these flashes mean.
Sometimes I get a little shock,
Tell me what to consolidate.

Interlude (F G)

I’m only seven d p f,
But I can do a lot of stuff!
I can show off in that cinema,
C’mon guys, interpret that!

F G
My behavior needs nice interpretation
F G (single chord)
Or you’ll never get that Nature publication.

Alternative chorus

I’m a little fish in a big big TIFF,
Just waiting to be analyzed.
It’s a big big file, loading takes a while,
F F C G
But you’re close - soon I’ll be visualized

Little fish fade out
Single chords

I’m a little fish
In a little dish
Cannot get away,
C G Am
Stuck in Agarose

This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/238766.html. Please comment there using OpenID.

Генетики выяснили происхождение новой болезни пшеницы

10-Jul-17 12:48

Паразитический гриб Pyricularia oryzae вызывает опасное заболевание (пирикуляриоз) у риса и многих других злаков, однако для пшеницы он был не опасен вплоть до 1985 года, когда пирикуляриоз пшеницы впервые был зарегистрирован на юге Бразилии. В дальнейшем болезнь широко распространилась по Южной Америке, а в 2016 году проникла в Азию. Японские и американские генетики выявили ключевое генетическое изменение, позволившее паразиту перейти на нового хозяина. Оно состояло в выходе из строя белка PWT3, по которому защитный белок пшеницы Rwt3 распознает паразита. По-видимому, ключевую роль в появлении новой болезни сыграло то обстоятельство, что c 1980 года в Бразилии стали выращивать высокопродуктивный сорт пшеницы «Анауак», у которого, как оказалось, нет белка Rwt3. Освоившись в этом незащищенном сорте, паразитический гриб затем легко перешел на другие, защищенные сорта, для чего ему пришлось избавиться от одного из своих белков.

...Заметим, что высокопродуктивный сорт «Анауак» был выведен путем обычной селекции, без всякой генной инженерии и уж конечно с самыми лучшими намерениями (см.
Зелёная революция). Хочется верить, что из этого случая никто не сделает вывод, что надо запретить селекцию и перейти всем на питание «натуральными» дикими растениями. Лучше бы из этого сделали вывод, что надо быстрее развивать генетику и генную инженерию, чтобы сделать процесс создания новых сортов более осмысленным и безопасным.

Читать полностью





Пшеница, пораженная грибом Pyricularia oryzae. Эпидемия пирикуляриоза пшеницы началась в Южной Америке в 1980-х (верхний снимок сделан в Боливии), а в 2016 году перекинулась в Бангладеш, погубив посевы на площади 15 000 га (нижний снимок). This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/238586.html. Please comment there using OpenID.

Эмбриональные клетки вычисляют свои координаты математически оптимальным способом

05-Jul-17 12:17

Ключевую роль в эмбриональном развитии животных играют градиенты концентрации сигнальных веществ — морфогенов, распространяющихся в межклеточном пространстве. Градиенты морфогенов несут позиционную информацию, благодаря которой каждая клетка может «понять», в какой части эмбриона она находится, и в соответствии с этим решить, как ей дальше развиваться. Однако концентрацию морфогена невозможно отрегулировать с абсолютной точностью. Остается неясным, как клеткам удается принимать четкие и правильные решения на основе расплывчатых входных данных. Международный коллектив эмбриологов сумел разобраться в том, как справляются с этой проблемой клетки нервной трубки эмбрионов позвоночных. Оказалось, что клетки извлекают точную информацию о своей позиции из двух неточных градиентов, направленных в противоположные стороны. Принцип декодирования, который они при этом используют, соответствует математически оптимальному для решения данной задачи методу «максимального правдоподобия».

Читать полностью





Нервная трубка мышиного эмбриона в поперечном разрезе (на уровне зачатков передних лапок). Вверху — спинная, или дорзальная, сторона (D), где производится морфоген BMP, внизу — брюшная, или вентральная, сторона (V), где производится морфоген Shh. На фотографии слева красный цвет отражает концентрацию BMP, зеленый — Shh. Справа — схема разметки нервной трубки, отражающая ее итоговое разделение на отделы с разными типами нейронов. Pax7, Olig2, Nkx2.2 — транскрипционные факторы, которые включаются в клетках в зависимости от концентрации морфогенов. Pax7 маркирует дорзальные отделы будущего спинного мозга, Nkx2.2 — вентральный отдел. NC (notochord) — хорда, FP (floorplate) — донная пластинка (здесь вырабатывается Shh), RP (roofplate) — потолочная пластинка, где вырабатывается BMP. This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/238294.html. Please comment there using OpenID.

Происхождение котов

27-Jun-17 13:31

Палеогенетика помогла выяснить происхождение домашних кошек

Анализ фрагментов митохондриальной и ядерной ДНК 352 древних кошек подтвердил, что домашние кошки происходят только от одного из подвидов дикого кота Felis silvestris, а именно от африканского, или степного кота F. s. lybica, чей ареал охватывает северную Африку и юго-западную Азию. Одомашнивание началось еще в неолите и шло параллельно на Ближнем Востоке и в Египте, поэтому большинство современных домашних кошек принадлежит либо к египетским, либо к ближневосточным митохондриальным линиям. Широкое расселение домашних кошек по Старому Свету началось в античный период и ускорилось в Средние века. По-видимому, изначально люди отбирали кошек только по поведенческим признакам, а гены, влияющие на внешний вид, стали подвергаться отбору лишь в последние несколько столетий.

(...) Быстрая экспансия домашней кошки началась лишь в античное время — после выхода египетского митохондриального варианта С за пределы Египта. Авторы допускают, что египетские кошки, возможно, были приятнее в общении, чем ближневосточные. Может быть, не случайно начиная со второго тысячелетия до н. э. кошки появляются в древнеегипетской живописи, причем появляются они там в очень характерной роли: обычно кошка сидит под стулом, на котором сидит женщина (
рис. 3). Каждому ясно, что это настоящая домашняя кошка. Кстати, древние греки начали рисовать кошек только в VI веке до н. э. (...)

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ





Африканские дикие кошки внешне почти неотличимы от домашних. Левая фотография сделана в Кении и, скорее всего, представляет подвид Felis silvestris lybica, от которого произошли домашние кошки, правая — в Южной Африке, где обитает подвид F. s. cafra. Примерно такой неназойливо-полосатенький окрас (mackerel tabby) считается исходным для домашних кошек. This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/237965.html. Please comment there using OpenID.

Лекция в СПБ: 12 открытий в эволюционной биологии за последний год

20-Jun-17 13:38

1 июля читаю лекцию с Санкт-Петербурге
"12 важных открытий в эволюционной биологии за последний год"
Подробности о лекции и запись -
здесь

1 июля (суббота) в 15:30
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Политехническая ул., 29
Две с половиной минуты от ст. м. Политехническая
По всем вопросам:
+7 (921) 5525313

Спасибо огромное коллегам Асе Казанцевой и Станиславу Дробышевскому за ужасно трогательные рекомендательные тексты! 




This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/237539.html. Please comment there using OpenID.

В течение фанерозоя хищники становились крупнее

19-Jun-17 13:08

Считается, что одной из главных движущих сил эволюции является «гонка вооружений» между хищниками и жертвами. Из этой гипотезы следует, что хищники в ходе эволюции должны были в целом становиться опаснее, активнее и прожорливее. Американские палеонтологи проверили это на примере специфической группы морских хищников — сверлильщиков. Анализ данных по ископаемым раковинам со следами сверления показал, что размер отверстий — а значит, и самих хищников — неуклонно рос в течение фанерозоя. Что касается жертв, то они не становились крупнее, но среди них росла доля подвижных и закапывающихся форм. Результаты хорошо согласуются с теоретическими представлениями об антагонистической коэволюции хищников и жертв.

Читать полностью

Таким образом, хищники становились не только разнообразнее,



но и крупнее:




Размер жертв (A), просверленных отверстий (B) и соотношение размеров хищника и жертвы (C) в разные периоды фанерозоя This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/237061.html. Please comment there using OpenID.

Боязнь новизны

15-Jun-17 14:16

Из текущей переписки.

Вопрос:
Существует ли биологическое обоснование того факта, что большинство людей всегда боится нового и сопротивляется ему? Понятно, животные, которые не шли на риск и держались "заветов предков", подвергались меньшей опасности. Но с другой стороны, ведь нужно было искать еду, расширять территории...

Ответ:
"Открытость новому опыту" - одна из пяти комплексных характеристик, входящих в так называемую "Большую пятерку" личностных характеристик (см.
здесь ). Как и по остальным четырем характеристикам, по ней существует очень большая изменчивость, примерно 50% которой - это наследственная изменчивость. Иными словами, нельзя сказать, что людям вообще свойственно бояться нового. Нет, это очень изменчивый признак, причем различия по этому признаку на 50% объясняются генетическими различиями между людьми, а на остальные 50% - "средой" в широком смысле (воспитанием, всем жизненным опытом). Известны и конкретные гены, варианты (аллели) которых могут влиять на открытость новому опыту, на тягу к новизне, к новым ощущениям. Самый известный из них - ген DRD4 (дофаминовый рецептор 4-го типа), один из аллелей которого иногда называют "геном авантюризма" (см. здесь
По-видимому, в истории разных человеческих обществ отбор работал то в одну, то в другую сторону. Например, есть данные, свидетельствующие о том, что кочевым охотникам эволюционно выгоднее иметь высокую тягу к новизне, чем оседлым земледельцам (это показано на ряде африканских и южноамериканских народностей). Была также красивая теория, объясняющая очень низкую частоту встречаемости "гена авантюризма" у жителей Восточной Азии тем, что в этом регионе издавна существовали тоталитарные империи, осуществлявшие отрицательный отбор по этому признаку. У европейцев (и у русских в том числе) частота встречаемости "гена авантюризма" существенно выше, чем у китайцев, но ниже, чем у южноамериканских индейцев - кочевых охотников-собирателей.

При всех прелестях Московского царства, оно так до сих пор и не сумело провести эффективный отрицательный отбор по тяге к новизне у своего населения :) Далеко нам до Китая в этом плане.

То, о чем вы на самом деле спрашиваете, это, наверное, не биология, а социология: традиционализм отсталых обществ. Среда, культура. Дайте этим традиционалистам хорошую возможность - побегут сломя голову открывать новые земли.


This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/236791.html. Please comment there using OpenID.

Люди из Джебель Ирхуд

13-Jun-17 14:32

Люди из Джебель Ирхуд — ранние представители эволюционной линии Homo sapiens

Палеолитическое местонахождение Джебель Ирхуд в Марокко было открыто в 1960 году, однако надежно установить его возраст удалось только сейчас. Он оказался намного больше, чем предполагалось: 315 ± 34 тысяч лет. Наряду с новыми морфологическими данными это позволяет интерпретировать людей из Джебель Ирхуд как ранних представителей сапиентной эволюционной линии. Их черепа демонстрируют смесь архаичных (напоминающих гейдельбергских людей) и продвинутых (сапиентных) признаков, причем первые преобладают в строении мозговой коробки, а вторые — в лицевой части черепа. По-видимому, после разделения предков сапиенсов и неандертальцев в обеих линиях («нашей» и неандертальской) эволюционные изменения сначала затрагивали лицевой скелет, а форма мозговой коробки менялась позже. Новые данные показывают, что процесс эволюционного становления нашего вида не был приурочен только к Восточной Африке, а захватывал обширные территории Африканского континента.

(...) В целом исследование показало, что люди из Ирхуда вполне могут претендовать на роль предков людей, подобных Омо и Херто. Иными словами, их можно рассматривать как переходную форму между поздними H. heidelbergensis (в широком смысле) и ранними сапиенсами. Относить ли их при этом к виду H. sapiens или к особому промежуточному виду H. helmei — дело вкуса (см.: С. В. Дробышевский.
Новые находки из Джебель Ирхуда и происхождение нашего вида). Эволюция наших предков шла постепенно, как в общем-то и положено эволюции. В книге Дарвина «Происхождение человека и половой отбор», написанной еще до появления палеоантропологии, есть очень точное высказывание на эту тему: «В ряду форм, незаметно переходящих одна в другую, от какого-либо обезьянообразнаго существа до человека в его современном состоянии, было бы невозможно указать, которой именно из этих форм следует впервые дать наименование „человека“. Но это вопрос весьма мало важный». Впрочем, даже сегодня не все антропологи готовы согласиться с утверждением о «малой важности этого вопроса», судя по продолжающимся энергичным спорам о видовой принадлежности той или иной косточки. Хотя, как справедливо замечают авторы обсуждаемых статей, единственным объективным обоснованием для проведения четких границ между сменяющими друг друга во времени формами (хроновидами) могут быть только пробелы в палеонтологической летописи гоминид — пробелы, которых остается все меньше.

Читать полностью




Черепа ранних и поздних представителей неандертальской (a, b) и сапиентной (c, d) эволюционных линий. a — H. heidelbergensis из Сима де лос Уэсос, Испания, возраст 430 000 лет. Эту популяцию считают близкой к предкам неандертальцев; b — неандерталец из Ла Ферраси, Франция, возраст 60 000–40 000 лет; c — архаичный представитель эволюционной линии H. sapiens из Джебель Ирхуд, Марокко, возраст 350 000–280 000 лет; d — верхнепалеолитический H. sapiens из Абри Пато, Франция, возраст 20 000 лет. Для сравнения показаны также черепа из Херто (160–150 тысяч лет, внизу слева) и Омо (195 тысяч лет), которые многими специалистами рассматриваются как древнейшие представители H. sapiens («анатомически современных людей»). Можно заметить, что у людей из Джебель Ирхуд форма мозговой коробки более архаичная (удлиненная, низкая), чем у трех позднейших представителей сапиентной линии This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/236417.html. Please comment there using OpenID.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ книги проф. А. Назаретяна

07-Jun-17 19:30

Оригинал взят у
a_tt в ПРЕЗЕНТАЦИЯ книги проф. А. Назаретяна


К 55-летию Карибского кризиса

13 июня 2017 года в 18-00 в магазине «Библио-Глобус» (Мясницкая ул., д.6, М «Лубянка») планируется объединённая презентация двух книг, только что вышедших в издательстве «Аргамак-Медиа». Книги связаны между собой содержательно и формально:

А.С. Феклисов. Признание разведчика. 2-е изд. (368с.);

А.П. Назаретян. Нелинейное будущее. 4-е изд. (512с.)

Александр Семёнович Феклисов (1914 – 2007) – один из самых успешных советских разведчиков – подробно рассказывает о перипетиях добычи за рубежом секретных материалов, связанных с производством новейшего оружия в 1940-60-х годах. На страницах мемуаров оживают яркие фигуры Клауса Фукса, супругов Юлиуса и Этель Розенберг и других иностранцев, чьё самоотверженное сотрудничество с советской разведкой помогло установить военный паритет между сверхдержавами, ограничив тем самым угрозу атомной войны.

Значительное место в книге отведено детальному описанию тринадцати суток наиболее напряжённого противостояния – Карибского кризиса. События описаны «изнутри» ситуации, поскольку автор в тот момент работал резидентом в Вашингтоне и принял на себя инициативу в ответственный момент неформальных переговоров.

В качестве предисловия к мемуарам использован фрагмент из книги «Нелинейное будущее», которая, в свою очередь, начинается пересказом фрагмента из рукописи А.С. Феклисова (автору удалось ознакомиться с ней на стадии подготовки к печати, благодаря любезности публикаторов).

В книге психолога Акопа Погосовича Назаретяна рассказ о Карибском кризисе предваряет обзор переломных эпизодов человеческой истории и предыстории. Обсуждаются векторы и механизмы планетарной эволюции, а также перспективы и вызовы мировой цивилизации в обозримом будущем. Показано, что ядро многообразных глобальных проблем XXI века составляет дефицит жизненных смыслов, который провоцирует реанимацию различных форм фундаментализма и грозит драматическим крахом эволюции на Земле. Обсуждаются новые возможности конструирования и освоения стратегических смыслов вне религиозных и квазирелигиозных идеологий и, соответственно, групповых конфронтаций.

В презентации примут участие учёные различных специальностей – психологи, историки антропологи, биологи, гео- и астрофизики, а также ветераны разведки и журналисты. Планируется видеосъёмка.

Ген разнообразия

05-Jun-17 13:01

Ген, повышающий фенотипическое разнообразие, помогает микобактериям защищаться от антибиотиков

Американские биологи расшифровали механизм, помогающий туберкулезной палочке и другим микобактериям противостоять антимикробным препаратам. При делении палочковидных бактерий каждая дочерняя клетка наследует один из своих концов (полюсов) от родительской клетки, а второй формируется заново в процессе деления. Поэтому у каждой клетки один из полюсов всегда новый, а возраст второго варьирует в широких пределах. Как выяснилось, ген LamA, функция которого до сих пор была неизвестна, тормозит рост недавно образовавшихся полюсов. Из-за этого клетки растут асимметрично (один конец быстрее другого), и даже генетически идентичные бактерии сильно различаются по скорости роста, а заодно и по устойчивости к антибиотикам. Таким образом, ген LamA повышает фенотипическую изменчивость бактерий при неизменном геноме. Если его отключить, изменчивость снижается, и популяцию микобактерий становится проще уничтожить антибиотиками.

(...) новые данные полезны для понимания общих принципов кодирования фенотипа в геноме. На примере lamA можно видеть, как белок, выполняющий вполне определенную морфогенетическую функцию (которая в данном случае состоит в замедлении роста молодых полюсов клеток), придает фенотипу неопределенность (изменчивость). Этот повышающий фенотипическое разнообразие эффект, очевидно, обусловлен тем, что в популяции палочковидных бактерий неизбежно присутствует огромная изменчивость по возрасту «старых» полюсов клеток. Белок lamA превращает эту исходно малозаметную и несущественную для жизни бактерий вариабельность в бросающуюся в глаза и важную для выживания изменчивость по скорости роста и размеру клеток. Гены с обратным эффектом, упорядочивающие развитие и тем самым снижающие изменчивость и фенотипическое разнообразие популяции, хорошо известны (см.:
Белок Hsp90 контролирует активность мобильных генетических элементов, «Элементы», 19.01.2010; Дестабилизация развития — путь к эволюционным новшествам, «Элементы», 13.07.2009). Повреждение таких генов ведет к росту изменчивости. Пример гена lamA показывает, что возможна и противоположная ситуация, когда повреждение гена ведет к унификации фенотипа и уменьшению изменчивости.

Читать полностью



This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/236042.html. Please comment there using OpenID.

Продуктивность растительного сообщества связана с разнообразием бактерий на листьях

29-May-17 14:22

Чем разнообразнее бактерии, живущие на листьях, тем продуктивнее растительное сообщество

Эксперимент по выращиванию 54 комбинаций из 19 видов деревьев на 216 одинаковых участках позволил канадским биологам получить новые данные о факторах, влияющих на продуктивность растительных сообществ. Эксперимент подтвердил положительное влияние видового разнообразия сообщества на его продуктивность, которая оценивалась по скорости роста деревьев. Главным результатом исследования стала демонстрация связи между продуктивностью сообщества и разнообразием бактерий, живущих на листьях. Оказалось, что при прочих равных условиях деревья лучше растут, когда на их листьях присутствует разнообразная бактериальная микрофлора.

..... В последние годы в связи со стремительным развитием метагеномики и активным изучением микробного населения самых разнообразных сред стало окончательно ясно, что вездесущие микробные сожители радикальным образом влияют на многие аспекты жизнедеятельности и, возможно, эволюции макроскопических организмов (см.:
Кишечная бактерия влияет на социальное поведение мышей, «Элементы», 21.06.2016). Все чаще в научной литературе появляются упоминания о «холобионте» (см. Holobiont), под которым понимают макроорганизм вместе со всей сопутствующей микробиотой и который предлагается рассматривать как основную единицу в экологии и эволюционной биологии (см.: Выбор брачного партнера у животных зависит от бактерий, «Элементы», 12.11.2010).....

Читать полностью



This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/235890.html. Please comment there using OpenID.

Вредные мутации в геноме усиливают влияние друг друга

25-May-17 12:28

В Science вышла важная статья, затрагивающая самые фундаментальные вопросы эволюционной биологии. Среди авторов - несколько ведущих российских эволюционистов. По моей просьбе один из авторов, Ольга Вахрушева, написала новость для "Элементов", за что ей большое спасибо.

Вредные мутации в геноме усиливают влияние друг друга

Международная группа, включающая ученых из России, США и Голландии, показала, что влияние вредных мутаций на приспособленность зависит от присутствия в геноме других вредных мутаций. Оказалось, что чем больше вредных мутаций уже присутствует в геноме, тем вреднее последующие мутации. Такое взаимодействие между мутациями позволяет отрицательному отбору эффективнее удалять вредные аллели из популяции. Эти результаты могут отчасти объяснить, почему популяции живых существ не вымирают, несмотря на высокую скорость возникновения вредных генетических изменений.

Читать полностью






График, показывающий зависимость падения приспособленности от количества вредных мутаций в геноме в отсутствие взаимодействий между мутациями (a) и в случае разных сценариев взаимодействия между мутациями: мутации усиливают влияние друг друга (b, c); мутации ослабляют влияние друг друга (d). Рисунок из статьи A. S. Kondrashov, 1988. Deleterious mutations and the evolution of sexual reproduction

***

Для тех, кто прочел. Естественно, возникает вопрос: а почему, собственно, вредные мутации имеют тенденцию усиливать вредное влияние друг друга? Я имею в виду не молекулярные механизмы эпистаза, а общие принципы. Можно предложить два соображения:

1) Многие функциональные системы организма имеют большой запас прочности, обеспечиваемый в том числе дублированием функций и отрицательными обратными связями, поддерживающими гомеостаз. Поэтому какое-то количество нарушений (в том числе мутационных) система может выдержать, не сильно теряя функциональность. Но любому запасу прочности есть предел, и в какой-то момент система начинает "сыпаться", и приспособленность падает резко.

2) Внутривидовая конкуренция как основной фактор, определяющий шансы на выживание/размножение. Представьте себе такую крайнюю ситуацию: на некой территории есть место ровно для 100 гнездовых участков. Весной прилетают самцы и начинают состязаться друг с другом. В итоге участки достаются 100 самым сильным и здоровым самцам, и только они оставляют потомство. В такой ситуации не столь важно, насколько вы вообще сильны, а важно лишь, попадаете ли вы в верхнюю сотню. Пока вы в нее попадаете, ваши вредные мутации не снижают или очень слабо снижают вашу  приспособленность. В этом случае как раз и будет наблюдаться "синергический эпистаз" вредных мутаций: по мере роста их числа в геноме приспособленность сначала будет снижаться медленно, а потом резко обрушится.

Из второго механизма вытекает проверяемое следствие: у K-стратегов, у видов с дорогостоящей заботой о потомстве, для которых внутривидовая конкуренция наиболее актуальна, должны быть более явные следы взаимного усиления вредных мутаций в геноме, чем у r-стратегов, мечущих миллион икринок, у которых шансы на выживание и размножение определяются более случайностью, абиотическими факторами и т.п., и в меньшей степени - конкуренцией с конспецификами.

Какие еще могут причины (общего характера) у взаимного усиления вредных мутаций? This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/235528.html. Please comment there using OpenID.

Почему самки звереют после спаривания

22-May-17 10:07

Ученые выяснили, почему самки дрозофил становятся агрессивными после спаривания

Биологи из Оксфордского университета показали, что у самок плодовых мушек Drosophila melanogaster агрессивность по отношению к другим самкам резко усиливается после спаривания. Такое изменение поведения, возможно, помогает самке обеспечить себя и потомство дефицитными ресурсами. Эксперименты с мутантными самками, не способными к производству яиц, показали, что рост агрессии не является побочным эффектом усиленной откладки яиц и возросших в связи с этим физиологических потребностей. По-видимому, женская агрессивность напрямую стимулируется сперматозоидами и другими компонентами семенной жидкости.

Женская агрессия обычно связана с конкуренцией между самками за дефицитные ресурсы, необходимые для успешного размножения (P. Stockley, A. Campbell, 2013. Female competition and aggression: interdisciplinary perspectives). В роли таких ресурсов чаще всего выступает пища или подходящие места для откладки яиц, реже — особо ценные брачные партнеры (мужской репродуктивный ресурс обычно не является дефицитным, потому что один самец может оплодотворить много самок, но всё может измениться, если, например, у данного вида в ходе эволюции развилась мужская забота о потомстве).

Читать дальше





Два возможных механизма повышения женской агрессивности (Increased aggression) после спаривания (Mating). В первом случае (а) спаривание влияет на агрессию косвенно, через откладку яиц, активирующуюся после спаривания (Increased egg production). Как следствие, возросшие потребности самки ведут к обострению конкуренции за пищу и подходящие места для откладки яиц. Во втором случае (b) сперматозоиды (Sperm) или белки семенной жидкости (Seminal fluid proteins) напрямую влияют на женскую агрессию. Эксперименты британских ученых подтвердили вторую версию.

This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/235494.html. Please comment there using OpenID.

Перфекционизм

18-May-17 12:08

Иногда задают довольно неожиданные вопросы. Например, такие:

Каковы биологические причины перфекционизма?

А завтра я собираюсь в Тверь, рассказывать зачем нам мозг (кто бы знал на самом деле)
(Причина: не хочу доводить свою rejection rate по таким приглашениям до 100%. Может, еще и в Питер в июне смотаюсь. Хотя туда ехать существенно дольше.)

This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/235186.html. Please comment there using OpenID.

Homo naledi

15-May-17 09:59

Недавно в южноафриканской пещере Райзинг Стар были найдены многочисленные кости неизвестного ранее вида примитивных людей, получившего название Homo naledi. По многим признакам H. naledi напоминает хабилисов, других ранних Homo и даже австралопитеков, что позволяло предположить весьма почтенный возраст находок. Однако датировки, полученные несколькими независимыми методами в разных лабораториях, показали, что эти люди жили всего лишь 335–236 тысяч лет назад, одновременно с гораздо более продвинутыми представителями человеческого рода. Также опубликованы данные о новых находках костей H. naledi, среди которых есть хорошо сохранившийся череп, в другом уголке той же пещеры. Все кости явно принадлежали людям из одной и той же популяции. Новые данные вносят существенные коррективы в сложившиеся представления об антропогенезе.

Читать полностью




Черепа австралопитеков (Au. africanus, Au. sediba) и четырех ископаемых видов Homo, включая H. naledi. Некоторые детали строения черепа, не характерные для Au. africanus и H. rudolfensis, сближают H. naledi с Au. sediba, H. habilis, H. erectus и даже с некоторыми более поздними Homo. This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/234865.html. Please comment there using OpenID.

Практический курс по сравнительной анатомии беспозвоночных

10-May-17 13:23

 Workshop “Comparative anatomy of invertebrates”

 

(Practical course)

The Department of Invertebrate Zoology, Lomonosov Moscow State University, announces the workshop dedicated to Comparative Anatomy of Invertebrates which will be performed from 11th till 17th of August, 2017 in the frame of #icim4Moscow. 

 Our workshop is a unique opportunity to be involved in the activities of famous Russian Zoological School, to practice your dissecting skills and be part of scientific conversations with real experts in the field. So, hurry up to upgrade your knowledge in invertebrate zoology!

Scientific Lecturers :

Prof. Alexei V. Tchesunov,

Dr. Natalia M. Biserova,

Dr. Elena Temereva,

Dr. Igor A. Kosevich,

Dr. Ekaterina V. Bogomolova,

Dr. Tatyana V. Kuzmina,

Dr. Elena V. Vortsepneva,

Dr. Andrey I. Lavrov,

Dr. Alexandra S. Petrunina,

Irina A. Ekimova,

Dr. Nadezhda Rimskaya-Korsakova

and Special guest lecturer from the Institute of Fundamental Medicine

and Biology, Kazan Dr. Yaroslav I. Zabotin

 

Applications deadline 30 May 2017, or until the first 12 applications are received.

 Program, Venue and Course fee :

Dept. of Invertebrate Zoology : http://invert.bio.msu.ru/en/175-workshop-comparative-anatomy

RG : https://www.researchgate.net/project/Workshop-Comparative-anatomy-of-invertebrates

#icim4Moscow : http://www.icim4.com/workshops

This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/234483.html

Эксперимент на улитках подтвердил классическую идею о «двойной цене самцов»

09-May-17 12:23

В 1970-е годы Джон Мейнард Смит показал, что бесполое размножение, при выполнении ряда простых условий, должно давать двойной репродуктивный выигрыш по сравнению с раздельнополостью. Эта идея стимулировала поиск преимуществ полового размножения, которые должны перевешивать «двойную цену самцов». При этом неясно, в какой мере модель Мейнарда Смита приложима к реальной жизни, поскольку измерить цену полового размножения у реальных видов трудно. Американским биологам удалось это сделать для новозеландской улитки Potamopyrgus antipodarum. В природных популяциях данного вида нормальные самки и самцы сосуществуют с «бесполыми» самками, размножающимися без помощи самцов. Эволюционные эксперименты в 1000-литровых контейнерах, где улитки были избавлены от хищников, паразитов и конкуренции, показали, что в таких условиях доля бесполых особей растет в точности по Мейнарду Смиту. В природе бесполые улитки не могут вытеснить раздельнополых из-за паразитов, от которых сильнее всего страдают бесполые клоны, достигшие высокой численности.

Читать полностью





Пресноводная улитка Potamopyrgus antipodarum; озеро Александрина на Южном острове Новой Зеландии, где были пойманы дикие улитки для эксперимента; карта озера с местами сбора улиток; 1000-литровые контейнеры, в которых улитки жили и размножались в ходе эксперимента.
This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/234017.html. Please comment there using OpenID.

Люди жили в Америке уже 130 000 лет назад?

29-Apr-17 11:37

Американские археологи сообщили о сенсационной находке, которая указывает на возможное присутствие людей в Америке уже 130 000 лет назад. Таковы результаты радиометрического датирования костей мастодонта со следами целенаправленной обработки, найденных на юге Калифорнии. Рядом с костями найдены массивные камни, предположительно использовавшиеся в качестве наковален и молотков для раскалывания костей и извлечения костного мозга. Судя по характеру сколов, кости подвергались обработке вскоре после смерти животного. До сих пор древнейшие надежно датированные человеческие стоянки в Америке имели возраст не более 14–15 тысяч лет. Таким образом, речь идет о возможном пересмотре сложившихся представлений об истории заселения Америки. К сожалению, кроме предполагаемых наковален и молотков, других каменных орудий поблизости не найдено, равно как и человеческих костей.

Читать на "Элементах"



This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/233975.html. Please comment there using OpenID.

Интервью про климат

26-Apr-17 21:03

Несколько дней назад меня попросили по телефону ответить на несколько вопросов про климат и антропогенное влияние на него. Так получился этот материал. Я не климатолог, конечно, поэтому здесь в основном некие общие рассуждения. Какие-то жалкие ошметки этого интервью затем попали в статью в одной газете, но статья получилась не очень, так что даже не буду ссылку давать. Жаль, что вошла в моду эта мерзкая манера - обсуждать не проблему, а воображаемые мотивы (разумеется, подлые и корыстные) тех людей, которые высказывают точку зрения или приводят факты, не согласующиеся с "линией партии". Вы им факт, а они вам в ответ - рассуждения о том, кто и с какой целью дает гранты и раздает печеньки тем, кто такое утверждает. Тьфу. Но, одним словом, вот исходный текст интервью.


- Александр Владимирович, в ходе дискуссий об изменении климата на Земле некоторые эксперты рисуют картину скорой глобальной катастрофы. Парниковый эффект, утверждают они, в ближайшем будущем приведет к исчезновению десятков видов живых существ. Но стоит ли демонизировать само по себе глобальное потепление и не учитывать при этом влияние, с одной стороны, эволюционных процессов, а с другой – давления человека и его хозяйственной деятельности на биосферу планеты?

- Климатические изменения и процесс эволюции – вещи, взаимосвязанные теснейшим образом, противопоставлять их нельзя. Но и «мировое зло» в чем-то одном искать не стоит тоже. Как палеонтолог могу сказать, что в долгой истории Земли постоянно происходили мелкие и крупные изменения климата, которые очень сильно влияли на эволюцию. Это естественная закономерность – смена климата может приводить к массовому вымиранию или, наоборот, к появлению новых видов животных или растений.
Планета Земля постоянно переходит от состояния теплого климата (термоэры) к климату холодному (криоэре), подобные крупномасштабные цикличные колебания имеют период в сотни миллионов лет, а на их фоне происходят более мелкие колебания. Например, большую часть мезозоя, в юрском и меловом периодах и в первой половине кайнозоя климат был очень теплым. Никаких полярных ледяных «шапок». В Антарктиде, которая уже тогда была на Южном полюсе, не было и следа ледников, росли леса и гуляли динозавры. То же самое - в Арктике. В целом на планете климат был ровным – ни особой жары на экваторе, ни таких огромных, как сейчас, пустынь, все умеренно и приятно. Конечно, и уровень моря был повыше. Затем в течение кайнозойской эры начиная с ее середины климатическая система Земли двинулась в сторону похолодания. Антарктида отрывается от Южной Америки, образуется пролив и кольцевое течение, в начале эпохи олигоцена (33-34 млн лет назад) Антарктида начинает покрываться льдом. На целом материке гибнет все живое и жизнь прекращается. Затем, значительно позже – 2,5 миллиона лет назад – климатические изменения захватывают Арктику… Последние четыре сотни тысяч лет ледники Северного полушария по всей своей линии то отступают, то нарастают снова, с периодом примерно в 100 000 лет. В Северном полушарии они медленно-медленно доползали, покрывая огромные территории, до уровня современной Москвы или по всей нынешней Канаде, затем отходили вспять.
Мы живем сейчас в одном из межледниковий, которое началось 10 тысяч лет назад. Если бы продолжилась тенденция к строгой цикличности, как было до этого в течение 400 тысяч лет, в будущем нас бы ждал постепенный поворот к новому оледенению и наползанию ледников. Правда, все относительно, особенно климат. Само по себе межледниковье на фоне холодного климата эпохи плейстоцена (от 2,5 млн до 12 тысяч лет назад) – время более-менее теплое. По сравнению же с эпохой мезозоя сейчас на планете просто ужасный холод.

С точки зрения макроэволюционных перспектив, в тепле – всегда лучше. Новые группы животных и растений комфортнее всего чувствуют себя в биосферах теплой эры. Но для конкретного человечества, то есть здесь и сейчас, ее наступление стало бы катастрофой. Представьте сами: теплеет в Антарктиде и Гренландии, тают ледники, существенно поднимается уровень моря и затапливает все приморские равнины – хоть Нидерланды, хоть Петербург. Правда, со временем на месте бывших ледников появится зелень и вырастут леса, туда можно будет переселиться с территорий, ушедших под воду. Но пертурбация окажется слишком серьезной.

Все это не единожды становилось сюжетом для научной фантастики и художественных фильмов, а также панических прогнозов разной степени убедительности. Но если смотреть на вещи серьезно - климат на Земле постоянно менялся и меняться будет еще не раз. Если мы хотим его контролировать и поддерживать таким, как нам хочется, нужно выйти на совершенно другой уровень технологии. До этого нам пока очень и очень далеко. Мы можем сейчас лишь рассуждать и строить сценарии, не более того.

- Может ли глобальное потепление и связанные с ним процессы подтолкнуть к возникновению и дальнейшей эволюции новые виды живых существ?

- Так постоянно и происходило, только на очень длительных временных отрезках. Изменения климата, безусловно, сильно влияют на эволюцию, могут приводить к массовому вымиранию и, наоборот, к появлению большого количества новых видов. Сейчас мы тоже видим серьезные перемены – например, смещаются ареалы обитания многих животных, особенно в Арктике и высоких широтах. Понятно, что масштаб биологических трансформаций, которые идут в последние десятилетия, не слишком велик по сравнению с тем, что на нашей планете уже бывало. Другое дело, что сейчас отмечается резкий рост содержания СО2 в атмосфере. Скорость у него бешеная, заметная от года к году. Он начался именно с того момента, когда люди начали изо всех сил сжигать нефть и уголь. Сам по себе современный уровень СО2 по среднеисторическим земным меркам не так уж и высок – бывало и гораздо больше. Во время так называемого палеоцен-эоценового климатического оптимума примерно 50 миллионов лет назад, когда на планете стояла сильная жара, уровень углекислого газа в атмосфере, по имеющимся оценкам, был примерно в 3.5 раза выше, чем сейчас, и достигал 1400 частей на миллион (ныне чуть больше 400, доиндустриальный уровень – примерно 280). Это сопровождалось очень серьезными перестройками экосистем, о чем сейчас речь все-таки не идет. Но проблема в том, что содержание углекислого газа в атмосфере в нашу эпоху растет чересчур быстро, и если эта скорость останется прежней, через 200-300 лет мы можем приблизиться к тем самым раннеэоценовым цифрам. Тогда можно не сомневаться, что многие виды биологических существ неизбежно вымрут, поднимется уровень моря, образуются эпиконтинентальные моря – все как полагается «по науке». Следствием станет сокращение экологического разнообразия в одних экосистемах, а в других (например, в образовавшихся мелководных эпиконтинентальных морях) – возникнут новые живые существа, до сей поры неизвестные.

Насколько такая перспектива реальна? Безусловно, надо учитывать действие сразу многих составляющих, хотя графики роста содержания СО2 в атмосфере не могут не впечатлять. На круговорот углерода, конечно, влияет масса других факторов, но раньше они все-таки были более-менее сбалансированы, сколько углекислого газа поступало – столько и уходило. Человечество добавило к этому в процентном соотношении совсем чуть-чуть, но эта прибавка не компенсируется полностью, и неравновесие постепенно нарастает.

- Массовое уничтожение видов животных – это реальность, в которой мы живем. Есть ли вероятность, что эволюция найдет себе другое русло и на Земле возникнут новые виды?

- В обычной ситуации на это нужны миллионы лет (если речь не идет о вирусах, у которых гигантская скорость смены поколений). Иногда, правда, возникают особые условия, которые эволюцию ускоряют – например, появляются вулканические острова. На Гавайях, которые образовались в течение последних миллионов лет и представляют собой изолированную систему, занесенные ветром случайные виды дали вспышку дивергенции и теперь там существует множество новых островных видов живых существ. В каком-то новом озере за несколько сотен тысяч или даже тысяч за тридцать лет может наметиться видообразование. Но все равно это сроки, несравнимые с теми, которые себе задает человечество и его промышленная деятельность. Преобразования идут на несколько порядков быстрее, чем успевает отреагировать на них природа. Вот если бы мы понастроили сейчас заводов, успокоились на этом и ничего не меняли 30 тысяч лет, имело бы смысл обсуждать вопрос, какие новые виды могут на Земле появиться в таких условиях. А мы не даем никому появиться, мы слишком быстро меняем условия игры.

В условиях урбанизации, при усилении антропогенного влияния ничего эстетически привлекательного ожидать не приходится. Разве что появятся новые вирусы или какие-то специализированные «помоечные» виды крыс, тараканов и прочей малосимпатичной фауны.

- А человечество – изменится?

- На эволюцию самого человека парниковый эффект и изменения климата непосредственно повлиять вряд ли смогут. Но эти перемены могут постепенно менять параметры естественного отбора – которым, собственно, эволюция и определяется. На направленность отбора будут в определенной степени влиять миграционные потоки, сдвиги в экономике, политике, социальных отношениях. Но поскольку поколения людей сменяются очень медленно, на все это потребуется не меньше четырех-пяти веков, то есть десятки поколений.

- Действительно ли, как утверждают СМИ, глобальное потепление может привести к гибели десятков и сотен биологических видов и глобальной катастрофе в самом ближайшем будущем?

- Основополагающий фактор для того, чтобы видов животных на Земле становилось все меньше, - рост человеческого населения. Сейчас нас 7 миллиардов, скоро станет восемь, девять, десять… Естественно, на планете все меньше и меньше остается места, экологического пространства для других видов по мере «разбухания» человечества. Человек, как всем известно, своей деятельностью способствует ускоренному вымиранию многих видов животных. Проводились достаточно серьезные подсчеты и оценки – да, это действительно так: люди активно занимаются обеднением биосферы и упорствуют в этом занятии. Но сейчас, как я понимаю, уничтожению множества видов животных и растений способствуют не столько выбросы вредных газов в атмосферу, сколько (в большей степени) другие вещи. Главный механизм, с помощью которого человек продолжает катастрофически снижать разнообразие природы, - это уничтожение экваториальных дождевых лесов. Есть великое множество видов, которые живут только в этих зонах. То, что в Бразилии на Амазонке, в Центральной Африке и в Юго-Восточной Азии такие леса вырубаются ради древесины или расширения сельхозугодий, –действительно приводит к вымиранию огромного количества видов. Экваториальные леса – главные оазисы биоразнообразия. Или, например, Мадагаскар, где флора и фауна абсолютно уникальны. Для биолога вообще позор, что в тех краях живут люди. Выгнать бы всех оттуда и создать там огромный заповедник – мечта многих ученых и моя, кстати, тоже (это, конечно, шутка: я понимаю, что людей нельзя насильственно переселять с обжитых мест). Но победа пока за лесорубами, которые уничтожают все и вся.

Варварство по отношению к природе человечество, увы, проявляет на всей поверхности земного шара. Но когда нефте- и газодобытчики варварски распахивают вездеходами тундру, гибнет все-таки не так много видов. Если же так поступать с амазонскими лесами – происходит настоящая катастрофа (в смысле потери биоразнообразия). Тысячи, десятки и сотни тысяч эндемичных видов уберечь от гибели может одно – чтобы эти леса оставили невредимыми и дали спокойно расти. «Просто не трогать» – это, по-моему, хорошая, просто замечательная стратегия во всех сферах жизни, не только в экологии. Если бы еще у нас хватало разума ей следовать... 
This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/233632.html. Please comment there using OpenID.

Эволюция отцовской заботы

24-Apr-17 16:55

Материнская и отцовская забота о потомстве имеют разную генетическую основу

Самцы береговых хомячков Peromyscus polionotus — верные мужья и заботливые отцы, чего не скажешь о самцах оленьих хомячков P. maniculatus. Несмотря на контрастные различия социального и родительского поведения, эти виды очень близки и способны в лабораторных условиях давать плодовитое гибридное потомство. Изучение гибридов позволило частично расшифровать генетические и нейрологические основы родительской заботы. В частности, выяснилось, что высокая экспрессия гена, кодирующего нейропептид вазопрессин, подавляет гнездостроительное поведение хомячков, хотя и не уменьшают их привязанность к детенышам. Исследование также показало, что сходные элементы родительского поведения у самцов и самок могут определяться разными наборами генов и эволюционировать независимо друг от друга.

Читать полностью на "Элементах"





У белоногих хомячков (род Peromyscus) моногамия и отцовская забота о потомстве независимо возникли как минимум дважды. Слева — эволюционное дерево белоногих хомячков; P — промискуитетные виды, M — моногамные. Справа вверху — промискуитетные оленьи хомячки Peromyscus maniculatus, справа внизу — моногамные береговые хомячки P. polionotus.


А еще на "Элементах" появился новый автор - Алена Сухопутова, молодой сотрудник нашей кафедры. Прошу любить и жаловать. Вот ее первая новостьThis entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/233147.html. Please comment there using OpenID.

Daniil A. Markov

21-Apr-17 12:44

Знаменательное событие: у 
ребенка вышла первая статья в крутом журнале!

 , , , , 

Sensorimotor Representations in Cerebellar Granule Cells in Larval Zebrafish Are Dense, Spatially Organized, and Non-temporally Patterned

 
Он в аспирантуре в очень продвинутой нейробиологической лаборатории в Мюнхене. Особенно меня впечатлили роботы, которые в автоматическом режиме кормят рыбок: аквариумы стоят на стеллажах, а роботы ездят вдоль них и обслуживают каждый аквариум в соответствии с его потребностями. И, конечно, невероятно крутое исследовательское оборудование, которое они еще сами переделывают и дорабатывают в своей мастерской, создавая уже совсем что-то инопланетное. Еще один примечательный факт: коллектив этой лаборатории - предельно интернациональный, т.е. все сотрудники из разных стран (это не нарочно, просто так получилось, но их шеф шутит, что теперь у него будет такая мотивировка для отказов соискателям: "извините, но у нас уже есть один итальянец" :)  

Жаль, статья слишком специальная и сложная, чтобы написать по ней новость для "Элементов".  This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/232820.html. Please comment there using OpenID.