биология
Подписчиков:
42Постов:
391
Биологи выяснили, как тихоходки выживают в экстремальных условиях
Долгое время для исследователей оставалось загадкой, как именно тихоходки запускают анабиоз, при котором их тело высыхает и выглядит словно безжизненный шар. В таком состоянии эти животные могут переносить холод, голод, засуху на протяжении нескольких лет. К ответу на вопрос приблизились американские биологи.
Тихоходка под микроскопом
Тихоходки (Tardigrada) — восьминогие микроскопические беспозвоночные, которых еще называют «маленькими водяными медведями» из-за их ног, отдаленно напоминающих лапы медведя. Тихоходок по праву можно назвать самыми живучими существами на земле: считается, что они способны пережить любой апокалипсис.
Эти животные десятилетиями могут находиться под водой, выдерживать температуры ниже минус 200 градусов Цельсия и на протяжении нескольких лет жить в жидком кислороде при минус 193 градусах. Также тихоходка годами способна существовать без еды, воды и кислорода, вполне комфортно чувствует себя в открытом космосе и хорошо переносит воздействие радиации.
В экстремальных условиях у тихоходок повышается уровень стресса, и они переходят в состояние анабиоза, при котором втягивают свои конечности, резко сокращают запасы воды. Тело высыхает и выглядит как безжизненный шар (или тун — так называют шарообразную форму тихоходок в анабиозе). Во время глубокой спячки метаболизм тихоходок замедляется до 0,01 процента от его нормальной скорости. Такое состояния значительно повышает шансы на выживание.
Тихоходка в анабиозе
Пока тихоходки находятся в анабиозе, их легко переносят ветер и вода. Когда животные попадают в благоприятные условия, уровень стресса возвращается к норме, и они «оживают». Важно отметить, что эти существа не процветают в экстремальных условиях, а просто их переживают.
Ученые давно пытаются понять, какие именно механизмы отвечают за состояние «туна», то есть за превращение тела тихоходок в «безжизненный шар». К ответу приблизилась группа американских исследователей из Университета Маршалла и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле. Результаты работы опубликованы в журнале PLoS One.
Чтобы вызвать у тихоходок «тун», биологи подвергли животных воздействию высоких концентраций перекиси водорода, сахара и соли при температуре минус 80 градусов. В эксперименте использовали вид тихоходок Hypsibius exemplaris, который выращивали в лаборатории в одно- и двухлитровых колбах на протяжении нескольких недель. Затем их переносили в чашки Петри, где испытывали и изучали с помощью микроскопов и масс-спектрометрии, позволяющей исследовать и анализировать вещества.
Ученые обнаружили, что когда у тихоходок повышался уровень стресса, они вырабатывали высокореактивные молекулы — внутриклеточные активные формы кислорода (свободные радикалы). Затем эти свободные радикалы вступали в реакцию с другими молекулами и окисляли аминокислоту под названием цистеин — важный компонент многих белков и ферментов. Такие реакции заставляли белки менять свою структуру и функции, «оповещая» организм о наступлении анабиоза.
Также тихоходка, снимок сделан с помощью растрового электронного микроскопа
Когда же исследователи подавляли высвобождение высокореактивных молекул с помощью антиоксидантов, то есть не допускали окисления цистеина, тихоходки не могли больше испытывать стресс, а значит, и перейти в состояние «туна».
«У тихоходок цистеин работает как своего рода регулирующий датчик. Он позволяет этим животным чувствовать окружающую среду и реагировать на стресс», — пояснила Лесли Хикс (Leslie Hicks), участвовавшая в исследовании.
Авторы научной работы отметили, что их открытие хотя полностью и не раскрывает всех механизмов, позволяющих тихоходкам превращаться в «безжизненный шар», значительно приближает к ответу на этот вопрос.
В новых исследованиях ученые хотят выяснить, можно ли считать окисление цистеина универсальным механизмом защиты у всех видов тихоходок. Биологи уверены, что их данные помогут коллегам в будущем лучше понять процессы старения и даже то, как сделать долгосрочные космические путешествия безопасными для человека.
Статья спизжена отсюда
Сильфий: Растение, которое контролировало рождаемость
Приветствую любителей почитать про интересные растения, и всех, кто попал сюда случайно. Наш гость — еще один друг Борщевика из семейства Зонтичных, который был призван уничтожать человечество крайне интересным, а иногда даже полезным способом. Что за способ? И почему БЫЛ? Читайте статью, и всё узнаете.
2600 лет назад греки основали на территории современной Ливии город Кирена. Дела у жителей шли чуть хуже чем плохо, пока около города не обнаружили какой-то странный укроп.
У этого укропа был мягкий вкус и непередаваемый аромат. За это его обожали использовать как приправу, а из цветков делали масло, которое использовали как духи. Растение прозвали Сильфий, а его высушенный сок — Лазер (не путать с аббревиатурой, которой обозначают стреляющее пучками света устройство). Легендарный римский гурман Апиций писал, как сделать ароматную приправу из Сильфия и кедровых орешков. О Сильфии также упоминали античные авторы, такие как Геродот, Гиппократ и Аристотель.
Примечание: Асафетида. Внешне похожа на Сильфий. Оставлю тут, чтобы вы примерно представляли, как он выглядел.
Среди вкусовых и ароматических свойств люди выявили еще одно, за которое растение стало цениться наравне с золотом и серебром. Лазер использовали как афродозиак, а еще как реально работающее противозачаточное средство. С контрацептивами в античности дела были туго, поэтому такую диковинку захотели иметь абсолютно все.
Благодаря огромному спросу Сильфий стал невероятно дорогим продуктом. Он продавался буквально на вес золота, его использовали как валюту и платили им дань римлянам. Благодаря этому казна города Кирена росла как на дрожжах. Единственной проблемой было то, что кроме как рядом с этим городом Сильфий почему-то не хотел культивироваться. Это еще больше повлияло на рост цен, и посевы начали стремительно сокращаться.
Примечание: Сильфий на монете из Кирены.
Вскоре стали замечать, что найти Сильфий становится все труднее. Тогда люди, которые управляли единственной в мире плантацией противозачаточных растений, решились на довольно здравый шаг. Они на пару лет прекратили собирать это растение и стали охранять его от людей и животных, чтобы оно немного разрослось и не вымерло. Это сработало, и примерно 600 лет греки, римляне, египтяне и другие соседствующие нации успешно пользовались этим растением. Некоторые ученые считают, что именно из-за него распалась Римская империя, но это не точно.
В первом веке нашей эры растение исчезло. Почему так произошло — точно не известно. То ли люди сами истребили его в погоне за безнаказанным удовольствием, то ли его просто съели козы. Плиний старший писал: «На памяти нынешнего поколения там было найдено одно-единственное растение, которое послали императору Нерону как диковину.» Это был последний сохранившийся экземпляр растения, которое римский император просто съел.
Примечание: Это тоже Асафетида.
Ни семена, ни дикорастущие особи Сильфии не сохранились до наших дней. Растение исчезло, как будто его не было. Остались только восторженные заметки античных писателей. Хотя сегодня до сих пор растут очень похожие внешне и близкие по вкусовым свойствам растения, с Сильфием им не сравниться.
Примечание: Семена Сильфия выглядели как-то так. По легенде, именно от них произошел всем известный символ любви (<3)
Берегите природу, и всегда носите с собой эти странные латексные шарики. А то мало ли что..
Источник: dzen.ruУченые объяснили, как морские черви научились «отбрасывать хвост» с мозгом и глазами для размножения
Исследователи из Токийского университета впервые подробно описали уникальный способ размножения морских червей — шизогамию. Животные создают в хвостовой части своего тела «отдельный организм», наполненный половыми клетками, с собственными глазами и мозгом.
Взрослая особь Megasyllis nipponica с развивающимся женским столоном
Многие виды низших животных развили уникальные и удивительные способы размножения. Фрагментация и последующая регенерация встречаются у плоских червей, при которой особь делится на несколько частей, регенирирующих и образующих новые организмы. Также есть почкование — например, у пресноводной гидры: несколько клеток на теле взрослой материнской особи начинают делиться и образовывать постепенно обособляющиеся дочерние организмы.
Этапы почкования у гидры
Не менее странным способом размножения можно назвать шизогамию (или схизогамия), которую практикуют морские черви семейства Syllidae. Принцип размножения заключается в обособлении задней части тела в так называемый столон — склад половых клеток (гамет) со своей мозгоподобной нервной структурой, органами чувств (глазами и усиками) и плавательными щетинками. После его созревания столон отделяется от основного тела червя и свободно перемещается в воде в поисках таких же столонов противоположного пола.
При этом столон — не самостоятельный организм, а лишь временный способ переноса гамет. Ведь он не обладает ртом и развитой пищеварительной системой, поэтому если столон не находит подобную структуру противоположного пола, он погибает из-за недостатка питания. Независимое плавание столона не только защищает самого червя от возможных угроз, поскольку не обременяет необходимостью вынашивания потомства или поиска партнера, но и позволяет гаметам распространяться на большие расстояния. Основное же тело заново отращивает хвост и вскоре снова становится готово к созданию нового столона.
В новой работе группа морских биологов из Токийского университета изучила морского червя Megasyllis nipponica, широко распространенного в Японии. Ученые провели морфологический, гистологический и генетический анализ червей, чтобы выяснить, как эти животные формируют в своем теле столонные структуры и как определяют, в какой части тела формировать новые глаза и мозг. Результаты исследования ученые изложили в тексте статьи, опубликованной в журнале Scientific Reports.
Стадии шизогамии морского червя Megasyllis nipponica
Формирование столона начинается с изменений в строении кишки и созревания гонад определенного пола (изначально пол столона не определен, ведь морские черви семейства Syllidae — гермафродиты) в задней части тела червя. Потом активируются гены, ответственные за экспрессию гормонов, и лишь затем гены, определяющие постепенное формирование глаз, усиков, головы, плавательных щетинок и нервных клеток. На финальной стадии формирования столон начинает активно вибрировать и отделяется от основного тела.
При этом, как выяснили исследователи, хорошо известные гены, определяющие место формирования нейронов и головы у различных животных, автоматически активируются в ответ на развитие гонад в задней части морских червей и не контролируются мозгом основного тела. По словам авторов работы, такой способ размножения эволюционно мог развиться из ранее существовавших особенностей предковых червей, например высокой способности к регенерации.
Статья спизжена отсюда
Ищу книгу по физиологии мозга
Доброго времени, многоуважаемые пидоры!
Пытаюсь найти книгу, которая случайно попадала мне в руки году, примерно, в 2006. Не помню ни названия, ни автора, ни цвет обложки. Сложно сказать в каком году она была издана, но по стилю изложения, подходам и методам я бы поставил на 70е года, максимум, начало 80х, по стране оригинала тоже ничего сказать не могу, может быть и СССР, и Европа, и США. По стилю это плюс-минус научпоп или документальная проза. Больше всего напоминает "Мы---это наш мозг. От матки до Альцгеймера", "Человек, который принял жену за шляпу, и другие истории из врачебной практики" и немного "Программирование и метапрограммирование человеческого биокомпьютера".
Сама книга по большей части представляет из себя сборник из описания экспериментов над нервной системой и их трактовок. Эксперименты проводились как над людьми, так и над животными, чаще всего, кошками и собаками. В этой книге точно был эксперимент над двумя котятами, которые от рождения содержались в темноте, а на свету они проводили время в ходе эксперимента следующим образом: каждый котенок помещался свою коробку-вольер, в которых были разные предметы. Один из котят при этом был одет в специальную сбрую, которая с помощью сложной системы рычагов и шестерёнок передавала движение в другую коробку, на "люльку", в которую помещался другой котенок. В конечном итоге работа всей этой системы сводилась к тому что у котят перед глазами были одни и те же предметы и образы, но первый при этом исследовал свое пространство активно, а второй при этом не совершал никаких движений --- его возил первый. В результате была исследована роль активного движения в формировании навыков ориентирования в пространстве. Также, вроде бы в этой книге описывались эксперименты над людьми, которые носили призматические очки, которые выдавали в глаза перевёрнутую картинку, описания движения собаки с удаленной корой больших полушарий и эксперименты с рассечением хиазмы, уже не помню, над кем.
Млекопитающих нашли там, где их не должно быть
Из-за разреженной атмосферы и низких температур продуваемые ветром вершины вулканов в Андах на севере Аргентины и Чили напоминают поверхность Марса. Считалось, что в столь экстремальных условиях на высоте более 6000 метров над уровнем моря жизнь млекопитающих невозможна. Однако неожиданные находки на пустынном высокогорном плато Пуна-де-Атакама поставили этот тезис под сомнение.
Листоухий хомяк
Биолог Джей Сторц (Jay Storz) из Университета Небраски в Линкольне (США) вместе с коллегами во время высокогорных исследований обнаружил на вершинах вулканов Салин (высота 6029 метров), Пулар (6233 метра) и Копьяпо (6052 метра) в Пуна-де-Атакама мумифицированные трупы 13 листоухих хомячков (Phyllotis vaccarum). В нескольких случаях рядом с мумиями, которые образовались естественным путем в холодном и засушливом климате, находились многочисленные скелетные останки других особей. Свои находки ученые описали в работе, опубликованной в журнале Current Biology.
Это уже не первая подобная экспедиция Джея Сторца. В 2020 году вместе с другом и коллегой-альпинистом Марио Пересом Мамани (Mario Pérez Mamani) биолог наткнулся на живого листоухого хомячка на вершине Льюльяйльяко — действующего вулкана высотой 6739 метров на хребте Западной Кордильеры Перуанских Анд. По словам Сторца, пределом высотного диапазона для жизни млекопитающих ранее считалась величина примерно в 5200 метров. Предполагалось, что на большей высоте наземные позвоночные практически не живут.
Радиоуглеродный анализ останков грызунов, обнаруженных на вулканах Салин и Копьяпо, показал, что возраст мышиных мумий составляет нескольких десятилетий. Вместе с тем четыре образца с вулкана Пулар оказались старше — их возраст оценили не более чем в 350 лет.
Геномные вариации листоухих хомячков с вершин и прилегающих районов четырех вулканов высотой более 6000 м
С помощью генетического анализа ученые также установили, что найденные мумии Phyllotis vaccarum не относятся к отдельной генетической субпопуляции и не отличаются от сородичей, обитающих в близлежащих к Пуна-де-Атакама регионах. Среди образцов оказались останки шести самцов и семи самок.
Две мумифицированные особи с вулкана Салин, по-видимому, находились в близком родстве, то есть были из одного помета или представляли пару «родитель — потомство». Все эти факты говорят о том, что грызуны, чьи останки обнаружили исследователи, — представители резидентной популяции, а не случайно попавшие в эту местность животные.
Вид с вершины вулкана Салин
Авторы работы добавили, что первыми на мумифицированные останки листоухих хомячков наткнулись вовсе не биологи, а археологи, когда в 1970-1980 годах обследовали ритуальные сооружения и захоронения инков на вершинах нескольких высокогорных вулканов. Высказывались предположения, что грызунов могли привлечь дрова и другие припасы, которые принесли инки. Согласно другой гипотезе, животных взяли с собой намеренно, чтобы использовать для жертвоприношений.
Однако Сторц не нашел подтверждений этим догадкам. Ритуальные сооружения инков не располагались в непосредственной близости от мест, где обнаружили рассмотренные в исследовании мумии хомячков. К тому же радиоуглеродный анализ подтвердил, что останкам грызунов меньше 500 лет, а значит, они не могли быть современниками инков.
Таким образом, причастность людей к появлению листоухих хомячков на экстремальных высотах ученые исключили. Тем не менее они признали, что пока не могут сказать, зачем грызуны поднялись и стали жить на вершинах вулканов плато Пуна-де-Атакама, где температура никогда не поднимается выше нуля, а содержание кислорода в атмосфере примерно вполовину меньше, чем на уровне моря. Это особенно загадочно, если учесть, что на меньших высотах в Андах пищи намного больше — как и тепла с осадками.
Статья спизжена отсюда
Отличный комментарий!
>пока не могут сказать, зачем грызуны поднялись и стали жить на вершинах вулканов плато Пуна-де-Атакама, где температура никогда не поднимается выше нуля, а содержание кислорода в атмосфере примерно вполовину меньше, чем на уровне моря
Это было последнее место, где не было блядских людей.
Это было последнее место, где не было блядских людей.
Самки лягушек притворились мертвыми, чтобы не спариваться
Самкам травяных лягушек спаривание может стоить жизни. Особенно когда «даму» добиваются сразу несколько настойчивых «кавалеров». Чтобы получить желаемое, ухажеры запугивают самку, преследуют ее и даже принуждают к соитию. Долгое время считалось, что самки лягушек пассивны и беззащитны перед «брачной агрессией» самцов. Однако авторы нового исследования заявили, что это не так. У самок выработан целый арсенал хитростей, позволяющих избежать нежелательного внимания и при этом сохранить себе жизнь.
Самец и самка травяной лягушки
Весна — непростое время для самок травяной лягушки (Rana temporaria). После зимней спячки примерно на две недели эти амфибии собираются в неглубоких прудах, чтобы спариться и отложить яйца. Такие сборища могут быстро обернуться неприятностями: самцы лягушек, которых значительно больше, чем самок, начинают преследовать своих «дам», чтобы принудить к спариванию. Часто самцы наваливаются на самку кучей, образуя «брачный клубок», из-за чего она может просто утонуть.
Группа биологов под руководством Каролин Дитрих, биолога-эволюциониста из Института этологии имени Конрада Лоренца (Австрия) и специалиста по поведению травяных лягушек, собиралась выяснить, выбирают ли самцы этого вида себе пару в зависимости от размера тела. Однако во время исследования ученые случайно обнаружили у самок лягушек особенности, о которых ранее ничего не знали. Оказалось, амфибии используют несколько хитростей, чтобы ускользнуть от самцов и таким образом спасти себе жизнь. Работа опубликована в журнале Royal Society Open Science.
Самцы травяной лягушки навалились на самку кучей
Каролин Дитрих поместила в наполовину наполненный водой аквариум 96 самок разных размеров (большие и маленькие) и 48 самцов, а после оставила амфибий наедине, предварительно включив видеозапись.
Наблюдения показали, что самцов привлекают самки любого размера. То есть, когда дело доходит до спаривания, им неважно, крупная перед ними самка или маленькая. Но когда ученые стали просматривать видеозаписи, они обнаружили странное поведение «дам».
«Мы увидели, как самец тащит оцепеневшую самку и подумали, что она мертва. В итоге самец отпустил ее и поплыл к другой. Буквально через пару минут самка, которую мы считали мертвой, „ожила“ и уплыла», — пояснила Дитрих.
Просматривая другие видеозаписи, ученые поняли, что такое поведение не случайность: треть самок симулировала смерть, когда самцы пытались в них вцепиться.
Мнимая смерть, также известная как танатоз, — распространенное явление в животном мире, но обычно ее применяют для того, чтобы спастись от хищника. Притворяться мертвым, чтобы не спариваться, — такое в природе встречается намного реже. Например, это замечено у самок одного из видов тритонов. Еще самцы некоторых видов пауков иногда симулируют смерть, чтобы их не съели самки. Но у лягушек это наблюдали впервые.
Интересно, что танатоз у самок травяных лягушек — не единственная хитрость, позволяющая спастись от спаривания. Еще они умеют имитировать звуки самца и «стряхивать» с себя «ухажеров».
Во время брачного сезона самцы травяной лягушки хватаются за все, что находится перед ними. Это могут быть даже другие самцы. Когда самец пытается взобраться на другого, последний издает специфические звуки, сообщающие первому об «ошибке». Дитрих и ее группа наблюдали, как самки лягушек имитировали эти звуки в попытках обмануть нежелательных партнеров, заставляя «думать», что перед ними не самка, а самец. Такое поведение наблюдалось почти у половины самок в эксперименте.
Еще самки пытались выскользнуть из «объятий» самцов, поворачиваясь под ними в воде. Подобную тактику применяло большинство самок, то есть она была наиболее распространенной.
Фиксаций для каждой формы избегающего поведения у самок
Размер тела самки в мм и отображаемое избегающее поведение. Самки, демонстрирующие все три поведения, были в среднем значительно меньше самок, демонстрирующих вращение и имитацию звуков. Большие белые точки - средний размер тела
Хотя исследование проходило в лаборатории, Дитрих считает, что самки лягушек проявляли бы аналогичное поведение в дикой природе. Однако некоторые специалисты с ней не согласны: они отметили, что условия, в которых проводили опыт, полностью не имитировали среду обитания этих амфибий, а значит, эксперимент мог нарушить естественное поведение животных.
Статья спизжена отсюда
Все мы немного Титикакский свистун
Здесь мы собираем самые интересные картинки, арты, комиксы, мемасики по теме биология (+391 постов - биология)
Тренды
Наши любимые теги
Топ комментов
А бывает, комменты лучше постов. Смотрим топ тредов и вникаем!
Отличный комментарий!