Известно, что наземные позвоночные – амфибии, рептилии, птицы и звери – произошли от рыбообразных предков, которые жили в воде, но уже делали первые попытки выйти на сушу. Чтобы передвигаться по суше, им нужно было особым образом преобразовать плавники, превратив их в конечности. Но как это произошло?

На нижней стороне тела у древних лопастепёрых рыб, которые как раз и начали осваивать сушу, помимо парных грудных и непарного анального плавника, есть ещё пара брюшных, которых нет у большинства современных рыб; лучи плавников сидят на выступающей из туловища костно-мышечной лопасти, которую можно сравнить с лапой, а лучи на ней – с пальцами. (Напомним, что до наших дней дошли несколько видов лопастепёрых – это латимерии и двоякодышащие рыбы.) Но, с другой стороны, до сих пор биологи полагали, что как раз пальцы зверей (и вообще наземных позвоночных) и лучи плавников друг с другом исторически никак не связаны, потому что одни в ходе индивидуального развития образуются на месте хряща, а другие – из соединительной ткани.

Однако эксперименты сотрудников лаборатории Нила Шубина (Neil Shubin) в Медицинском центре Чикагского университета указывают на то, что у пальцев на лапах и у плавниковых лучей общего намного больше, чем считали ранее. Пытаясь понять, как происходит формирование плавников, исследователи методами генетической инженерии последовательно отключали у Danio rerio (обычной «рыбьей» жертвы в молекулярно-клеточных опытах) различные гены, отвечающие за формирование конечностей, а потом скрещивали получившихся мутантов друг с другом, чтобы получить эмбрионы, у которых не работало бы сразу несколько генов.

Известно, что у мышей при отключении HoxD и HoxA на лапах не развивались пальцы и запястья. И, как говорится в статье в Nature, у рыб происходило примерно то же самое: если HoxD и HoxA не работали, лучи плавников вырастали очень короткими либо вообще не формировались.

В то же время компьютерная томография показала, что, хотя число плавниковых лучей у мутантов уменьшалось, одновременно у них появлялось много маленьких косточек. То есть зародышевые клетки оставались неорганизованными и оказывались не способны добраться до нужного места, чтобы вместе со всеми сделать луч – вместо того они оседали в других местах, пытаясь создать тут собственную кость, но у них ничего не выходило.

Новые результаты означают, что звериные пальцы и лучи рыбьих плавников похожи в том, как они появляются в ходе эмбрионального развития: клетки, из которых они формируются, ведут себя в обоих случаях сходным образом и подчиняются одинаковым генам. И это помогает нам ещё точнее представить один из важнейших и загадочнейших этапов эволюции: выход позвоночных на сушу.

#биология #эволюция
https://www.nkj.ru/news/29413/

Будь ты водоросль, волнушка, водяника, вобла или Володя, всех нас объединяет одно: мы – эукариоты. Все мы обладаем клеточным ядром, что отличает нас от прокариот – бактерий и архей. И всех нас интересует, когда же жил на Земле наш общий предок и как он выглядел. Ясно, что это было очень давно, и в этом вся проблема: докембрийским организмам не так-то просто сохраниться в ископаемой летописи. Но какие-то намеки из прошлого мы все же регулярно получаем: совсем недавно, к примеру, мы узнали о древнейших ископаемых микробах возрастом более 3,8 млрд лет.

И вот еще одна чудесная новость: в куске хорошо сохранившегося строматолита из Читракута (Индия), чей возраст составляет 1,6 млрд лет, палеобиологи из Шведского музея естественной истории в Стокгольме обнаружили остатки древних организмов, которые, по их мнению, являются древнейшими красными водорослями, а заодно и древнейшими известными науке ископаемыми многоклеточными эукариотамикроновой группы.

Новое открытие отодвигает нижнюю границу существования фотосинтезирующих водорослей по меньшей мере на 400 млн лет! По сути, находка вплотную подводит нас к тому стародавнему моменту, когда древняя эукариота объединилась с цианобактерией в порыве симбиоза, позволив последней превратиться в хлоропласт. По некоторым оценкам, это важное событие случилось около 1,5 млрд лет назад, но в свете новых данных его, похоже, придется значительно отодвинуть.

«На сто процентов уверенными быть нельзя, ведь материал дюже древний, и никаких ДНК для подтверждения не осталось, – отмечает Стефан Бенгтсон, руководитель исследования. – Однако характеристики находки хорошо согласуются с морфологией и структурой красных водорослей». Палеонтологи находили и более древние следы предполагаемых эукариот, добавляет ученый, но пока что никто из них не смог рассмотреть внутреннее строение этих находок, чтобы подтвердить свои предположения.

#биология #эволюция #гены
https://telegra.ph/Drevnejshij-rodstvennik-lyudej-i-vodoroslej-obyavilsya-v-Indii-03-17

Родственный отбор считается одной из важнейших причин эволюции «альтруистических» признаков, вредных для индивида (снижающих его жизнеспособность или репродуктивный успех), но полезных другим особям. В основе теории родственного отбора лежит простая идея о том, что производство собственных потомков — не единственный способ передачи своих генов следующим поколениям. Тот же результат можно получить, помогая выживать и размножаться родственникам, у которых значительная часть генов идентична генам «альтруиста». Поэтому, например, пожертвовать собой ради спасения трех родных братьев или сестер — «выгодно» с эволюционной точки зрения.

Ключевая роль родства в эволюции альтруизма недавно была оспорена, однако большинство экспертов сочли выдвинутые возражения несостоятельными (см. P. Abbot et al., 2011. Inclusive fitness theory and eusociality). Чтобы прояснить этот важный теоретический вопрос, необходима прямая проверка предсказаний теории родственного отбора в эволюционных экспериментах.

Именно это и попытались сделать польские биологи из Университета имени Адама Мицкевича в Познани, изучающие корневых клещей Rhizoglyphus robini — широко распространенных вредителей растений.

Ранее на клещах Rhizoglyphus robini был проведен эволюционный эксперимент, в котором одни линии эволюционировали в условиях строгой моногамии, а другие — в условиях полигамии. Было показано, что моногамия способствует снижению успешности самцов в «спермовых войнах» (см. Sperm competition), но зато делает спаривание с ними менее вредным для самок. В результате защитные контрадаптации самок утрачиваются за ненадобностью. Поэтому по окончании эксперимента спаривание с контрольными самцами сильнее снижало приспособленность (репродуктивный успех) самок из моногамных линий по сравнению с контрольными самками (M. Tilszer et al., 2006. Evolution under relaxed sexual conflict in the bulb mite Rhizoglyphus robini). Таким образом, было подтверждено одно из предсказаний теории полового отбора, согласно которому снижение конкуренции между самцами должно вести к ослаблению конфликта полов.

Новый эксперимент был поставлен для проверки предсказания теории родственного отбора, которое состоит в том, что конфликт полов должен слабеть также и при высоком уровне внутригруппового родства. В этом случае гены, идентичные генам данного самца, присутствуют и у других самцов — потенциальных конкурентов, и у «ресурса», за который идет конкуренция, то есть у самок. Поэтому отбор должен поддерживать более бережное отношение самцов к «ресурсу»: причинение вреда самкам становится слишком дорогой ценой за победу в конкуренции с другими самцами.

#биология #эволюция #доминируй #арахнология #скомочками
telegra.ph/Rodstvennyj-otbor-sposobstvuet-kooperacii-mezhdu-polami-03-20

«Вы держите во рту наследие нашей эволюции», пишет американский одонтолог Питер Ангар из Университета Арканзаса в своей новой книге «Укус эволюции». Зубы – удивительная штука: они разрушают пищу, а сами при этом не ломаются (как правило), и это несмотря на то, что сделаны из тех же самых элементов, что и эта пища, поступающая в организм.

В то же время с нашими зубами не все в порядке. Пломбы, коронки, удаленные зубы мудрости, гингивит, периодонтит, выбивающиеся из ровного ряда или скученные нижние передние зубы, нависающие впереди них верхние – почти каждому из нас хоть что-то из этого знакомо не понаслышке. Такое ощущение, будто наши зубы слишком велики, чтобы уместиться в челюсти, – в ней недостаточно для них пространства спереди и сзади. Но почему такая удачная по дизайну и выверенная эволюцией наработка столь плохо вписывается в череп? Это просто бессмыслица какая-то.

#биология #медицина #человек #эволюция #анатомия
https://telegra.ph/Smirites-vashi-zuby-ne-pomeshchayutsya-v-chelyusti-10-26-2

Согласно гипотезе американского антрополога Оуэна Лавджоя, главной предпосылкой эволюционного успеха гоминид был уникальный для приматов тип общественного устройства, основанный на социальной моногамии — содружестве нескольких семейных пар. Изучение баланса нейромедиаторов в дорзальном стриатуме (отделе мозга, играющем важную роль в социальном поведении) у шести видов приматов позволило Лавджою и его коллегам получить новые аргументы в пользу этой гипотезы. Полученные данные согласуются с предположением о том, что нейрохимические изменения, произошедшие в мозге наших предков после их отделения от предков шимпанзе, способствовали снижению агрессивности и росту дружелюбия и социальной конформности — умения согласовывать свое поведение с настроениями сородичей и обстановкой в коллективе.

#биология #человек #эволюция
https://telegra.ph/Nejrohimicheskaya-gipoteza-proishozhdeniya-cheloveka-02-28

Юмористическо-просветительская лекция Михаила Никитина об эволюции, РНК-мире и втором
законе термодинамики
#видео #биология #лекция #эволюция
https://youtu.be/AnVW8_CAuG0

Спасибо Yury Green

О шлягерах и попсе среди певчих птиц.

Есть виды птиц, которые экспериментируют с песнями, вплоть до того, что каждый певун изобретает свою арию, уникальную среди всей популяции.

А птички-невелички болотные зонотрихии исполняют одни и те же песни на протяжении столетий. Учёные послушали, удивились и решили разобраться в нетипичном дефиците фантазии.

Выяснилось, что самцы зонотрихий повторяют те слоги песен, которые услышали в раннем детстве, очень редко добавляя отсебятины в раз и навсегда заученные последовательности. Чем лучше самец повторяет уже спетые песни, тем большей популярностью он пользуется у самок.

Для того, чтобы выяснить это, биологи построили несколько симуляций эволюции птичьих песен, а потом сравнили результаты с экспериментальными замерами, в том числе и с записями 1976-1978 годов, и оказалось, что за 40 лет из 19 слогов изменилось всего пара. По оценкам учёных, возраст многих слогов превышает 500 лет, а значит Эрик Рыжий вполне имел все шансы слышать те же трели, что исполняют зонотрихии сегодня.

По ссылке больше подробностей как о структуре песен, так и симуляции птичьих эстрадных конкурсов.

#биология #птицы #эволюция #теория_вероятностей #вычисления #математика
https://telegra.ph/Konformizm-na-strazhe-tradicii-pesni-bolotnoj-zonotrihii-mogut-ne-menyatsya-stoletiyami-07-29