Как эволюция довела птичий глаз до предела возможностей

Давно не было прямых переводов статей. И, работая над этим постом, я вспомнил, почему: тяжелее привести грамматику английского в соответствие с узусом русского языка, чем писать с нуля.

Сетчатка птиц - одна из самых энергозатратных тканей в животном мире, и при этом она обходится без энергетического преимущества кислорода. Новое исследование наконец-то объясняет, как это возможно.

Автор:

Стоит офтальмологу направить вам в глаза яркий свет, как в поле зрения проступает огромное ветвистое дерево. Это тень кровеносных сосудов. Обычно мы их не замечаем, но они постоянно заслоняют часть видимой картины, и не без причины. Сосуды питают сетчатку - тонкий слой нервной ткани в задней части глаза, передающий световые сигналы в мозг.

Сетчатка - одна из самых энергоёмких тканей нашего организма. Состоящая из сложных сетей, в которые порой входит более 100 различных типов нейронов, ткань сетчатки потребляет в два-три раза больше энергии, чем равная по массе ткань мозга. Именно поэтому большинство сетчаток у позвоночных, в том числе и у нас, пронизаны густой ветвящейся сосудистой сетью: она доставляет кислород и другие компоненты, необходимые для выработки энергии.

Однако из этого правила есть существенное исключение. У птиц сетчатка по большей части лишена кровеносных сосудов. Особенно странным это кажется, если учесть исключительное зрение пернатых. Сетчатка птицы - «одна из самых метаболически активных тканей в животном мире, и при этом она работала без видимого кровоснабжения», - говорит Кристиан Дамсгор, эволюционный физиолог из Орхусского университета. «Это был полный парадокс». Загадка озадачивала учёных столетиями, и многие полагали, что сетчатка птицы должна получать кислород каким-то уникальным, ещё не открытым путём.

Дамсгор - первый автор исследования, опубликованного в журнале Nature в январе 2026 года и впервые показавшего, что никакой особой адаптации к получению кислорода у сетчатки птиц нет: она попросту обходится без него. Вместо этого энергия в ткань поступает за счёт процесса под названием анаэробный гликолиз, который гораздо менее эффективен, чем кислородный обмен веществ, но со своей задачей справляется.

Изучая, как ткани способны выживать без кислорода, исследователи в перспективе смогут разработать средства для лечения состояний, связанных с кислородным голоданием, - например, инсультов. На более фундаментальном уровне их интересуют пределы возможностей эволюции.

«Каковы пределы жизни? - спрашивает Дамсгор. - Насколько далеко можно отодвинуть рамки условий, в которых высокоактивные в метаболическом отношении ткани способны выживать?»

Птица, как он выяснил, отодвигает эти рамки весьма далеко.

Жизнь с кислородом

Около 3,4 миллиарда лет назад цианобактерии изобрели фотосинтез. Сначала медленно, а затем стремительно их новый способ получать энергию из солнечного света завоёвывал мир и распространялся. Клетки выбросили в атмосферу столько кислорода - побочного продукта фотосинтеза, - что это изменило ход развития жизни на Земле.

Молекулы кислорода делают выработку энергии в клетках чрезвычайно эффективной. Чтобы извлечь энергию, клетка расщепляет молекулу глюкозы на две молекулы пирувата. В ходе этого процесса высвобождается две молекулы АТФ (аденозинтрифосфата) - универсальной энергетической валюты жизни. На этом возможности клетки, лишённой кислорода, исчерпываются. Кислород же запускает дальнейшие биохимические реакции, в ходе которых пируват расщепляется и образуется ещё 30 молекул АТФ. Иначе говоря, в присутствии кислорода извлечение энергии из одной молекулы глюкозы становится в 15 раз эффективнее, а порой и более того.

Энергетическое преимущество, которое даёт кислород благодаря аэробному дыханию, перевернуло всё. Едва кислород насытил атмосферу, эволюция стала отбирать организмы, способные его использовать. «Уже миллионы лет мы прочно сидим на 20-процентном [атмосферном] кислороде», - говорит Гэри Льюин, молекулярный физиолог Центра Макса Дельбрюка в Берлине. За Кислородной катастрофой последовало массовое вымирание: использовавшие кислород организмы вытеснили в конкурентной борьбе практически всех остальных. Хотя некоторые формы жизни - в частности, отдельные бактерии - приспособлены к жизни без кислорода, всем сложным многоклеточным организмам это энергетическое преимущество необходимо для выживания.

Человек и большинство других животных способны прожить без кислорода или при его недостатке самое большее несколько минут. Среди млекопитающих наибольшая известная устойчивость к низкому содержанию кислорода - у голого землекопа: он способен выдержать до 18 минут дыхания аноксичным воздухом в подземных норах. Некоторые холоднокровные водные обитатели, в том числе пресноводные черепахи и золотые рыбки, проводят год-два в условиях нехватки кислорода на дне замёрзшего водоёма. Но для большинства животных постоянное поступление кислорода - обязательное условие жизни.

Без кислорода многие процессы останавливаются, особенно в метаболически требовательных тканях вроде мозговой. Лишённые энергии, наши клетки выходят из строя и погибают.

Загадочная структура

Вот почему в 2019 году, узнав об отсутствии кровеносных сосудов в сетчатке птиц, Дамсгор был озадачен. Как может вообще существовать такая энергоёмкая ткань, не говоря уже о том, чтобы работать на уровне, наблюдаемом у остроглазых видов, - в отсутствие кислорода?

Он перелопатил обширную литературу по этой теме, и все источники указывали на загадочную структуру в птичьем глазу, известную под названием гребешок (pecten oculi). Анатомы впервые описали этот необычный орган в XVII веке: он напоминал радиатор, имел гребневидную форму, был усеян кровеносными сосудами и обладал большой площадью поверхности. В последующие столетия исследователи спорили о том, помогает ли он доставлять кислород в ткани сетчатки птичьего глаза. Дамсгор насчитал около 30 различных теорий о функции гребешка, основанных на одной лишь анатомии.

«Никто до сих пор не проводил прямых физиологических измерений на этой структуре, - говорит он. - Здесь и пригодились мы».

В своей лаборатории, где изучают газообмен - в частности, обмен кислорода и углекислого газа между позвоночными и средой их обитания, - команда Дамсгора с помощью микросенсоров измеряла уровень кислорода в сетчатке зебровых амадин, голубей и кур. И действительно, во внутренней сетчатке, где сосуды отсутствуют полностью, кислорода обнаружено не было. (В наружной сетчатке, у задней стенки глаза, где имеются отдельные сосуды, кислород был зарегистрирован.)

Это «поразило», говорит Дамсгор. «Половина сетчатки живёт в состоянии хронической аноксии - кислорода нет вовсе».

«[Эволюция] берёт детали, существовавшие задолго до того, и рекомбинирует, переосмысливает и перекраивает их».

Картик Шекхар, Калифорнийский университет в Беркли

С помощью пространственной транскриптомики - метода, сочетающего визуализацию клеток с секвенированием РНК, - исследователи установили, какие гены работают в разных частях ткани сетчатки. Гены, отвечающие за обычное аэробное дыхание, экспрессировались в наружной сетчатке, где есть кровеносные сосуды. А в обеднённой кислородом внутренней сетчатке оказались активны только гены, связанные с анаэробным дыханием.

Чтобы проследить пути нутриентов, Дамсгор и его коллеги работали совместно с онкологами - специалистами по бескислородному метаболизму (опухолевые клетки часто используют для выработки энергии анаэробный гликолиз). Выяснилось, что внутренняя сетчатка нуждается в глюкозе в 2,5 раза больше, чем другие отделы птичьего мозга.

Затем учёные принялись за гребешок. Данные пространственной транскриптомики показали, что в нём с высокой активностью работают гены, связанные с транспортом глюкозы. Это указывало на то, что загадочная структура не доставляет в сетчатку птицы кислород, а помогает закачивать туда глюкозу, обеспечивая тем самым работу менее эффективного анаэробного процесса.

В качестве побочного продукта анаэробного гликолиза образуется молочная кислота, которая может накапливаться и становиться токсичной. Исследователи также обнаружили, что в гребешке активны гены переносчиков молочной кислоты - молекул, выводящих её из тканей.

Полученные результаты служат веским доказательством того, что гребешок поддерживает анаэробный гликолиз, а это «давно оставалось загадкой», говорит Томас Бэйден, нейробиолог Сассекского университета, не участвовавший в исследовании. «То, что сетчатка фактически обходится без кислорода - по крайней мере, в некоторых её слоях, - это неожиданно... Уровень действительно падает до нуля».

Этим путём пользуются раковые клетки, а также - временно - наши мышцы, когда они перегружены и не получают достаточно кислорода, например при беге. Но до сих пор не было известно ни одной ткани позвоночных, которая выдерживала бы полностью аноксические условия всю жизнь.

Глаза, как у ястреба

Сетчатка птицы и её бескислородная система энергообеспечения настолько необычны, что вопрос об их эволюционном происхождении возникает сам собой.

Это «серия превосходных экспериментов», говорит Картик Шекхар из Калифорнийского университета в Беркли, не участвовавший в исследовании. Это пример того, как животное взяло глаз позвоночного - высококонсервативную структуру, истоки которой уходят примерно на 560 миллионов лет назад, к светочувствительному пятну на одном примитивном существе, - и приспособило его под собственные нужды. «Эволюция, в сущности, не изобретатель, она скорее мастер-самоучка», - говорит он, ссылаясь на эссе французского биолога Франсуа Жакоба «Эволюция и мастерская работа» (1977). «Она берёт детали, существовавшие задолго до того, и рекомбинирует, переосмысливает и перекраивает их».

Чтобы установить, когда мог возникнуть гребешок, исследователи сравнили уровень кислорода в сетчатке птиц с показателями у не самых далёких их родственников - двух видов рептилий, китайской прудовой черепахи и широкомордого каймана. У рептилий уровень кислорода в сетчатке оказался нормальным, и никаких следов анаэробного гликолиза не нашлось. На этом основании команда Дамсгора сделала вывод, что бескислородная ткань, по всей видимости, возникла где-то в эпоху динозавров - после того, как линия птиц отделилась от крокодилов, но ещё до появления собственно современных птиц. Примерно в это же время произошло утолщение сетчатки.

Однако даже эта приблизительная датировка не объясняет, какое именно эволюционное давление могло способствовать отбору столь необычной ткани сетчатки. Здесь исследователям остаётся лишь строить предположения. «Я полагаю, что эта система сформировалась у динозавров-теропод под действием отбора на острое зрение, нужное для выслеживания добычи и поиска партнёров», - высказывает гипотезу Дамсгор. Позже, когда птицы поднялись в воздух, она «послужила физиологической основой для сохранения работоспособности сетчатки» во время высотных полётов, при которых уровень кислорода падает, - предполагает он.

Отсутствие кровеносных сосудов может давать птицам и ещё одно преимущество - более качественное зрение. Сетчатка у птиц устроена сложно: в неё плотно «упаковано» более сотни типов клеток, благодаря которым мир предстаёт в высочайшем разрешении. Своё исключительное зрение птицы используют для охоты и кормодобывания - вспомним сову, выслеживающую мышь с высоты, альбатроса, высматривающего косяки рыбы на поверхности океана, или колибри, которая за день находит сотни цветов, - а также для ориентирования по приметам ландшафта во время миграций. Если обзор не закрыт сосудами, клетки сетчатки потенциально способны воспринимать больше зрительной информации.

Адаптация ли это или просто случайность эволюционной истории? Достоверно узнать, как сформировалось поразительное зрение птиц, невозможно. Эта загадка «не оставляет нас», говорит Бэйден. «Что же такого в птицах, что делает их глаза столь особенными?» Похоже, ответ на этот вопрос отчасти даёт именно их система энергообеспечения сетчатки. Однако физиолог Льюин предостерегает от того, чтобы распространять полученные выводы и интерпретации на всех птиц без исключения: ведь мигрирующие виды в работе не рассматривались.

Значение этих результатов выходит далеко за пределы птичьих адаптаций - оно затрагивает биомедицину. Общим знаменателем для многих заболеваний оказывается снижение доставки кислорода к тканям, которое в зависимости от локализации может приводить к рубцеванию или повреждению головного мозга. Человеческий мозг переносит, пожалуй, не более минуты полной аноксии, отмечает Льюин. Именно поэтому столь разрушительны инсульты, при которых отдельные участки мозга лишаются крови и кислорода. Изучая жизнь в условиях нехватки кислорода у таких животных, как голые землекопы и птицы, учёные способны понять, как ткани переносят кислородное голодание.

«Возможно, нам удастся почерпнуть вдохновение в том, как природа решала эти задачи за миллионы лет естественного отбора, - говорит Дамсгор. - Этим животным, которые умеют то, чего не умеем мы, есть чему нас научить».

Пьебалдизм у лимонной акулы

Видеозапись лимонной акулы (Negaprion brevirostris), покрытой контрастными светлыми и тёмными пятнами, представляет собой документальное свидетельство одного из редчайших генетических состояний, известных у хрящевых рыб. В медицинской и зоологической литературе данное состояние обозначается как пьебалдизм – наследственная патология из группы первичных врождённых гипомеланозов, то есть состояний, при которых на отдельных участках тела наблюдается очаговое уменьшение или полное отсутствие меланина, обусловленное генетическими факторами; синонимичное обозначение – частичный, или неполный, альбинизм. Пьебалдизм наследуется по аутосомно-доминантному типу и вызывается нарушением миграции пигментных клеток – меланобластов – из нервного гребня в покровные ткани в ходе эмбрионального развития. Пьебалдизм представляет собой частный случай более широкой категории генетических мутаций, объединяемых под термином «лейкизм» (лейцизм) и приводящих к частичной потере пигментации наружных покровов при сохранении нормальной окраски глаз; при альбинизме, в отличие от лейкизма, пигментация утрачивается тотально, включая радужную оболочку.

Применительно к рыбам необходимо уточнить терминологию пигментных клеток. У млекопитающих и птиц клетки, ответственные за синтез меланина, принято называть меланоцитами; у рыб, земноводных и пресмыкающихся те же по происхождению клетки покровов, согласно Большой российской энциклопедии, обозначаются как меланофоры. Меланины у рыб синтезируются и накапливаются именно в меланофорах, расположенных на границе эпидермиса и дермы, что делает этот термин единственно корректным в ихтиологическом контексте. Таким образом, при пьебалдизме у акулы речь идёт о врождённом отсутствии меланофоров на определённых участках тела, что и обусловливает характерную пятнистую окраску.

В 2025 году в журнале Ecology and Evolution вышел масштабный обзор Д. Уайтхеда и соавторов (Whitehead et al., 2025), в котором исследователи зафиксировали всего 25 задокументированных случаев пьебалдизма у 17 видов акул из 11 семейств. Двадцать пять наблюдений приходятся на всё мировое поголовье пластиножаберных (Elasmobranchii) – инфракласса хрящевых рыб, объединяющего акул и скатов. Нарушения пигментации у пластиножаберных зарегистрированы у ряда видов; об их истинной распространённости и последствиях для выживаемости известно крайне мало, а пьебалдизм остаётся одной из наименее изученных аномалий окраски в данной группе. Рыболовный блогер Роб Чэпмен, один из первых, кто перепостил запись с лимонной акулой, оценил шансы встретить подобную особь как «один на сто миллионов»; данная оценка не основана на строгих научных расчётах, и приведённые в обзоре Уайтхеда данные свидетельствуют о том, что реальная редкость явления может быть ещё выше.

Отдельного рассмотрения заслуживает вопрос о выживаемости пегих акул. Окраска в природе несёт выраженную адаптивную функцию: покровительственная (криптическая) окраска цветом и рисунком подражает фону и является одним из широко распространённых приспособлений, способствующих выживанию животного в борьбе за существование. У лимонных акул жёлто-коричневый окрас играет именно такую криптическую роль, позволяя им сливаться с песчаным дном прибрежных мелководий; пегая особь этого преимущества лишена. Контрастная окраска, вызванная нарушением пигментации, делает таких рыб более заметными для хищников, повышает их чувствительность к ультрафиолетовому излучению и может затруднять поиск полового партнёра, что в совокупности способно снижать шансы животного на выживание в дикой природе.

Вместе с тем имеющиеся данные указывают на то, что отдельные пегие акулы достигают взрослого возраста. Пегая лимонная акула, пойманная рыболовом Джеком Эпплтоном у берегов острова Каптива (Флорида) в мае 2024 года, уже имела метку, поставленную другим рыболовом ранее, что свидетельствовало о том, что животное было поймано и отпущено как минимум однажды прежде и прожило в океане не менее нескольких лет. Пегая акула-нянька (Ginglymostoma cirratum), обнаруженная дайверами у берегов Утилы (Гондурас) в марте 2022 года, имела длину около 1,8 м – среднюю для вида, – что указывало на достижение ею половой зрелости. Авторы описавшего эту находку исследования (Шипли и др., 2022; полный текст) связывают выживание данной особи с неспециализированной экологией вида и отсутствием прямых хищников.

Обзор Уайтхеда и соавторов (2025) подтверждает эту тенденцию в более широком масштабе. Наблюдение нескольких взрослых пегих акул свидетельствует о том, что пьебалдизм, вероятно, не приводит к резкому снижению выживаемости – по крайней мере, у тех видов, у которых он был выявлен. Авторы обзора высказывают предположение, что крупные виды-генералисты могут не испытывать существенных негативных последствий пьебалдизма в силу малого числа естественных врагов; для мелких видов, подверженных интенсивному хищничеству, таких как S. canicula или H. francisci, степень влияния пьебалдизма на выживаемость остаётся неизвестной. Авторы обзора также указывают на фундаментальное ограничение в оценке последствий пьебалдизма для приспособленности акул: особи, погибшие от хищничества вследствие аномальной окраски, оказываются съеденными и потому недоступными для наблюдения.

Таким образом, пьебалдизм у акул представляет собой крайне редкое явление: в рецензируемой литературе зафиксировано лишь 25 случаев для всех видов. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что выживание пегих акул до взрослого возраста возможно; его вероятность, по-видимому, зависит от экологии конкретного вида – его размера, пищевой стратегии и давления хищников. Дальнейшее продвижение в понимании причин и экологических последствий нарушений пигментации у акул потребует мультидисциплинарного подхода, сочетающего генетику, экотоксикологию и гражданскую науку.

Учёные обнаружили, что бактерии способны «взрываться» ради распространения устойчивости к антибиотикам

Бактерии перестраивают собственную «иммунную систему» таким образом, чтобы разрывать свою оболочку и обмениваться ДНК, — и тем самым подпитывают распространение устойчивости к антибиотикам.

Аннотация:
Учёные выявили неожиданную особенность механизма, с помощью которого бактерии обмениваются генами, — в том числе теми, которые обеспечивают устойчивость к антибиотикам. Мельчайшие вирусоподобные частицы, называемые агентами переноса генов (англ. gene transfer agents, GTA), которые когда-то были древними вирусными захватчиками, со временем были приспособлены бактериями и превращены в системы доставки, переносящие ДНК от одной клетки к другой. В ходе исследования был обнаружен ключевой управляющий узел из трёх генов, получивший обозначение LypABC, который запускает процесс разрыва бактериальных клеток и высвобождения этих «курьеров», нагруженных ДНК.

Учёные раскрыли новые подробности того, каким образом бактерии обмениваются генами, — в том числе генами, ответственными за устойчивость к противомикробным препаратам (антимикробную резистентность, АМР), которая представляет собой нарастающую угрозу для мирового здравоохранения. Эти результаты были получены исследователями из Центра Джона Иннеса, изучавшими необычные частицы, известные как агенты переноса генов (GTA).

Агенты переноса генов внешне напоминают бактериофаги — вирусы, поражающие бактерии, — однако давно перестали быть вредоносными захватчиками. По своему происхождению они восходят к древним вирусам, которые бактерии в процессе эволюции приспособили и поставили под собственный контроль.

Вирусоподобные частицы доставляют ДНК от клетки к клетке

Эти частицы работают как миниатюрные транспортные средства. Они подхватывают фрагменты ДНК из одной бактериальной клетки и переносят их к соседним клеткам. Этот процесс, называемый горизонтальным переносом генов, позволяет бактериям быстро обмениваться полезными признаками, в том числе генами, которые помогают им выживать при лечении антибиотиками.

Ключевым этапом этого процесса является лизис клетки-хозяина — разрушение бактериальной клетки, в результате которого частицы GTA высвобождаются наружу. До сих пор учёные не до конца понимали, каким именно образом эти частицы покидают клетку-хозяина.

Ключевой генный кластер управляет лизисом клетки

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Microbiology, научная группа применила метод скрининга на основе глубокого секвенирования для точного определения генов, участвующих в работе GTA в модельном организме — бактерии Caulobacter crescentus.

Был выявлен трёхгенный комплекс под названием LypABC, кодирующий бактериальные белки. Когда гены lypABC были удалены, клетки утрачивали способность разрушаться и высвобождать частицы GTA. Когда же этот комплекс был принудительно активирован сверх нормы, значительная часть клеток подвергалась лизису. Эти результаты показывают, что LypABC выполняет роль центрального управляющего узла данного процесса.

Иммунная система, перестроенная для переноса генов

Одним из самых неожиданных открытий стало то, что система LypABC обнаруживает близкое сходство с бактериальной антифаговой иммунной системой. В её составе присутствуют белковые компоненты, которые обычно связаны с защитой от вирусов. Однако в данном случае эта система, по всей видимости, была эволюционно перестроена таким образом, чтобы способствовать высвобождению частиц GTA и содействовать переносу генов.

Данная работа, выполненная совместно с Йоркским университетом и Роулендовским институтом при Гарварде, наглядно демонстрирует, что бактерии способны использовать уже имеющиеся биологические системы совершенно неожиданным образом.

Строгая регуляция необходима для выживания

Кроме того, исследователи обнаружили регуляторный белок, обеспечивающий строгий контроль над активностью GTA. Такая регуляция критически важна, поскольку неконтролируемая активация LypABC может оказаться крайне токсичной для самих бактериальных клеток.

Показав, насколько пластичными могут быть бактериальные системы, данное исследование углубляет наше понимание того, как гены перемещаются от клетки к клетке. Этот процесс играет ключевую роль в распространении устойчивости к антибиотикам.

Новые ключи к пониманию в борьбе с устойчивостью к антибиотикам

Первый автор исследования, д-р Эмма Бэнкс, стипендиат-исследователь Королевской комиссии Всемирной выставки 1851 года, отметила: «Особенно интересно то, что LypABC по своей структуре напоминает иммунную систему, и тем не менее бактерии используют её для высвобождения частиц GTA. Это наводит на мысль о том, что иммунные системы могут быть эволюционно перенастроены таким образом, чтобы помогать бактериям обмениваться ДНК друг с другом, — а это процесс, способствующий распространению устойчивости к антибиотикам».

Следующим шагом станет выяснение того, каким образом система LypABC активируется и как именно она управляет разрывом бактериальных клеток для высвобождения частиц GTA.

Новое исследование пролило важный свет на бывших врагов, ставших союзниками, — на механизм, позволяющий бактериям обмениваться генами, в том числе теми, которые связаны с устойчивостью к противомикробным препаратам (АМР).

Эти открытия, расширяющие наше понимание АМР как одной из главных глобальных угроз здоровью, были сделаны исследователями из Центра Джона Иннеса в ходе изучения любопытного феномена — агентов переноса генов (GTA).

Эти частицы-носители генов внешне похожи на бактериофаги — вирусы, поражающие бактерии, — однако они были «одомашнены» из древних вирусов и поставлены на службу бактериальной клетке-хозяину.

Выступая в роли курьеров, они забирают «посылки» с ДНК клетки-хозяина и доставляют их соседним бактериям. Такой «бескорыстный» обмен, известный как горизонтальный перенос генов, способен стремительно распространять полезные признаки, включая гены, обеспечивающие устойчивость к антибиотикам, применяемым для лечения инфекций.

Важнейшим этапом жизненного цикла GTA является лизис клетки-хозяина — её разрушение с целью высвобождения частиц GTA, нагруженных ДНК. Ранее оставалось неясным, каким образом частицы GTA покидают бактериальную клетку-хозяина.

В данном исследовании, опубликованном в журнале Nature Microbiology, научная группа использовала метод скрининга на основе глубокого секвенирования для выявления генов, критически важных для функционирования GTA в модельной бактерии Caulobacter crescentus.

В результате был обнаружен трёхгенный управляющий узел LypABC, кодирующий бактериальные белки. При удалении генов lypABC бактерии утрачивали способность к лизису и, соответственно, не могли высвобождать частицы GTA. Напротив, при искусственной сверхэкспрессии узла lypABC наблюдалась очень высокая доля клеток, подвергающихся лизису. В совокупности эти эксперименты позволили установить, что LypABC представляет собой механизм управления лизисом клеток, опосредованным GTA.

Неожиданным оказалось то, что LypABC обнаруживает сходство с бактериальной антифаговой иммунной системой, поскольку содержит белковые домены, обычно задействованные в защите от вирусов. Однако результаты этой совместной работы Центра Джона Иннеса, Йоркского университета и Роулендовского института при Гарварде указывают на то, что данная система была эволюционно перенастроена для высвобождения частиц GTA в целях переноса генов.

Кроме того, исследователи выявили регуляторный белок, необходимый для строгого контроля как активации GTA, так и опосредованного ими лизиса. Этот контроль чрезвычайно важен, поскольку нарушение регуляции LypABC оказывается высокотоксичным для бактериальных клеток.

Подчёркивая пластичность бактериальных белковых доменов, данное исследование расширяет фундаментальные знания о механизмах переноса генов между бактериальными клетками и даёт важную подсказку для понимания того, как возникает антимикробная резистентность.

Первый автор исследования, д-р Эмма Бэнкс, стипендиат-исследователь Королевской комиссии Всемирной выставки 1851 года, отметила: «Особенно интересно то, что LypABC по своей структуре напоминает иммунную систему, и тем не менее бактерии используют её для высвобождения частиц GTA. Это наводит на мысль о том, что иммунные системы могут быть эволюционно перенастроены таким образом, чтобы помогать бактериям обмениваться ДНК друг с другом, — а это процесс, способствующий распространению устойчивости к антибиотикам».

Следующим шагом в исследовании станет выяснение того, как именно активируется управляющий узел LypABC и каким образом он обеспечивает разрыв бактериальных клеток и высвобождение частиц GTA.

Статья «Бактериальная CARD-NLR-подобная иммунная система контролирует высвобождение агентов переноса генов» опубликована в журнале Nature Microbiology.

Перевод статьи из ScienceDaily

Крыса, воскресшая из миоцена

В 1996 году биолог Роберт Тимминс из Общества охраны дикой природы (Wildlife Conservation Society) обходил мясной рынок в городе Тхакхэк, столице лаосской провинции Кхаммуан. Среди привычных тушек крыс и белок он заметил нечто необычное: тёмных, приземистых зверьков размером с крупную крысу, но с густым, пушистым, почти беличьим хвостом и непропорционально крупной вытянутой головой.

Местные торговцы давно знали этих животных и называли их кха-ньу (kha-nyou). Зверьков ловили в окрестных карстовых горах и продавали как обычную дичь. Тимминс, однако, был уверен, что перед ним животное, неизвестное западной науке. Он приобрёл несколько экземпляров и отправил их в Лондон – в Музей естественной истории.

Почти десять лет ушло на то, чтобы разобраться, что это за существо. Скелет зверька озадачил исследователей: его череп обладал настолько своеобразным набором морфологических признаков, что не вписывался ни в один известный род или семейство грызунов Юго-Восточной Азии.

В 2005 году зоолог Полина Дженкинс и её коллеги опубликовали официальное описание нового вида, получившего научное название Laonastes aenigmamus — буквально «загадочная мышь, обитающая в камне» (от греч. laos — камень, nastes — обитатель, aenigma – загадка и mus – мышь). Название рода одновременно отсылало к Лаосу – стране, где было найдено животное. Авторы сочли зверька настолько отличным от всех ныне живущих грызунов, что учредили для него не только новый род, но и целое новое семейство – Laonastidae. Это было сенсацией: открытие нового семейства млекопитающих – событие исключительной редкости. Предыдущее подобное открытие датировалось 1974 годом, когда была описана свиноносая летучая мышь (она же мышь-шмель, Craseonycteris thonglongyai) — самое маленькое млекопитающее на Земле.

Однако не прошло и года, как история приняла совершенно неожиданный оборот. В марте 2006 года палеонтолог Мэри Доусон из Музея естественной истории Карнеги вместе с коллегами опубликовала в журнале Science работу, перевернувшую представление о загадочной «лаосской крысе». Доусон обратила внимание на то, чего не сделали авторы первоначального описания: она сравнила скелет кха-ньу с ископаемыми грызунами. И обнаружила поразительное сходство – с семейством Diatomyidae (диатомииды), группой среднеразмерных грызунов, обитавших в Южной и Восточной Азии начиная с раннего олигоцена (около 32,5 миллиона лет назад) и исчезнувших из палеонтологической летописи в позднем миоцене – примерно 11 миллионов лет назад. Ископаемые останки диатомиид были известны из Пакистана, Индии, Таиланда, Китая, Японии и даже Сербии, но все они датировались глубокой древностью. Никто не предполагал, что какой-либо представитель этого семейства мог дожить до наших дней.

Доусон заключила, что кха-ньу – не представитель нового семейства, а единственный ныне живущий член семейства, которое считалось давно и безвозвратно вымершим. Она назвала лаосскую скальную крысу «целакантом мира грызунов», проведя аналогию со знаменитой кистепёрой рыбой, обнаруженной живой в 1938 году спустя десятки миллионов лет после предполагаемого вымирания своей группы.

В биологии подобные случаи называют «эффектом Лазаря» – по имени библейского персонажа, воскрешённого из мёртвых: таксон, давно считавшийся вымершим, внезапно обнаруживается среди современных организмов. Единственным сопоставимым по масштабу времени примером среди млекопитающих является южноамериканский монито-дель-монте (Dromiciops gliroides) – сумчатое, относящееся к семейству Microbiotheriidae, которое тоже было известно только из миоценовых отложений.

Впрочем, не все учёные сразу приняли гипотезу Доусон. Основной вопрос состоял в том, действительно ли кха-ньу – потомок диатомиид, или сходство является результатом конвергентной эволюции. Ответ дал молекулярный анализ. В 2007 году международная группа генетиков под руководством Доры Хушон из Тель-Авивского университета провела масштабное исследование ДНК лаосской скальной крысы, проанализировав четыре ядерных и два митохондриальных гена. Результат оказался однозначным: кха-ньу – ближайший родственник гребнепалых (семейство Ctenodactylidae, или гунди) – мелких африканских грызунов. Вместе эти два семейства образуют сестринскую группу по отношению к дикобразообразным (Hystricognathi). Молекулярные данные показали, что линии диатомиид и гребнепалых разошлись примерно 44 миллиона лет назад – в эоцене, что хорошо согласуется с палеонтологическими оценками Доусон. Семейство Laonastidae было упразднено; Laonastes aenigmamus заняло законное место в семействе Diatomyidae.

Между тем долгое время ни один западный учёный не видел кха-ньу живым. Всё изменилось в мае 2006 года, когда Дэвид Редфилд – 74-летний почётный профессор Университета штата Флорида, не зоолог, а педагог-естественник и страстный наблюдатель за дикой природой, – отправился в центральный Лаос вместе с тайским орнитологом Утхаем Трисукон. При помощи местных охотников они расставили ловушки с клейким рисом среди известняковых валунов. Четыре ночи прошли безрезультатно, но на пятый день, 17 мая, в ловушку попалась самка. Редфилд снял на видео приземистое, покрытое тёмным мехом существо, которое передвигалось своеобразной утиной походкой, расставляя задние лапы в стороны. Зверька осмотрели, сфотографировали и выпустили обратно в каменистые осыпи. Подлинность съёмки подтвердила сама Мэри Доусон.

Что же известно об образе жизни «воскресшего» грызуна? Кха-ньу – ночное, преимущественно растительноядное животное, питающееся листьями, побегами, семенами и корнями как минимум 18 видов растений, хотя при случае не брезгует цикадами и кузнечиками. Самки, по-видимому, приносят только одного детёныша. Зверьки крайне медлительны и флегматичны на открытом пространстве, но на крутых каменистых склонах их расставленные лапы обеспечивают превосходное сцепление. Это неудивительно: весь жизненный цикл кха-ньу протекает среди карстовых известняковых башен – в расщелинах и нагромождениях валунов, поросших вечнозелёным лесом. Именно эта экологическая специализация, вероятно, объясняет и многомиллионнолетнее выживание семейства, и позднее обнаружение вида учёными. Российские зоологи из ВНИИ охотничьего хозяйства, изучавшие пищеварительную систему кха-ньу, обнаружили у него уникальный среди грызунов объёмный многокамерный желудок, напоминающий желудок некоторых травоядных сумчатых – ещё одно свидетельство глубокой эволюционной обособленности этого животного.

Ареал кха-ньу невелик и строго привязан к карстовым ландшафтам провинции Кхаммуан в центральном Лаосе, а также южной части провинции Боликхамсай. В 2011 году вторая популяция была обнаружена на территории вьетнамского национального парка Фонгня-Кебанг в провинции Куангбинь – её подтверждённый ареал составляет всего около 150 км². Генетические исследования обнаружили среди популяций кха-ньу поразительный уровень микроэндемизма: на территории примерно 200 × 50 км выделено от 8 до 16 эволюционно значимых единиц, разделённых карстовыми массивами, как островами. Вьетнамская и лаосская линии, по молекулярным оценкам, разошлись около 8 миллионов лет назад, что заставляет подозревать: под именем Laonastes aenigmamus на самом деле скрывается целый комплекс ещё не описанных видов.

Охранный статус кха-ньу остаётся предметом дискуссий. Вид был внесён в Красный список МСОП как вымирающий (Endangered), а вьетнамская популяция, по оценкам исследователей, находится под серьёзной угрозой из-за крайне ограниченного ареала, охотничьего пресса и нарушения мест обитания. Впрочем, более поздние полевые работы показали, что в Лаосе зверёк, возможно, не так редок, как предполагалось изначально, – местные жители ловят кха-ньу в карстовых горах на протяжении поколений.

История лаосской скальной крысы – наглядное напоминание о том, как много мы ещё не знаем о биоразнообразии планеты. Животное, которое 11 миллионов лет отсутствовало в палеонтологических записях, обнаружилось не в ходе экспедиции с многомиллионным бюджетом, а на мясном прилавке провинциального лаосского рынка. А живым его впервые увидел не маститый зоолог, а семидесятичетырёхлетний отставной педагог с видеокамерой и запасом клейкого риса.

Шорт, сподвигнувший на написание

Навозные астрономы

Жуки-навозники из рода Scarabaeus существуют в условиях жёсткой конкуренции за пищу. Самцы формируют из помёта крупных млекопитающих шары, масса которых нередко превышает массу тела насекомого в пятьдесят раз, после чего откатывают добычу от места обнаружения. Сородичи-воры регулярно нападают на катателей, пытаясь отобрать готовые шары, поэтому эволюция благоприятствовала выработке стратегий максимально быстрого и прямолинейного бегства от скопления конкурентов. Однако двигаться по прямой без внешних ориентиров невозможно: ни живые организмы, ни машины не способны поддерживать заданный курс, полагаясь исключительно на внутренние сигналы тела — неизбежно накапливается ошибка, и траектория искривляется. Следовательно, жуки должны использовать какие-то внешние ориентиры, и учёных давно интересовало, какие именно.

Дневные виды жуков-навозников, как выяснилось, используют положение солнца и картину поляризации небосвода; сумеречные — луну и поляризованный лунный свет. Африканский вид Scarabaeus zambesianus стал первым насекомым, у которого экспериментально подтверждено использование поляризованного лунного света — сигнала в миллион раз более слабого, чем солнечный. Но что происходит в безлунные ночи? Исследовательская группа Эрика Уорранта из Лундского университета обнаружила, что ночной вид Scarabaeus satyrus сохраняет прямолинейную траекторию даже тогда, когда луны на небе нет, — но только при ясной погоде. Это означало, что жуки пользуются каким-то иным небесным ориентиром, видимым лишь в отсутствие облаков.

Гипотезу о звёздной навигации проверили в Йоханнесбургском планетарии. Жуков помещали в круглую ёмкость с зачернёнными стенками, исключавшими наземные ориентиры, а купол воспроизводил различные варианты ночного неба. Анализ траекторий показал, что насекомые удерживают курс под полным звёздным небом и при демонстрации одной лишь полосы Млечного Пути примерно одинаково хорошо. Напротив, когда на куполе проецировались восемнадцать ярчайших звёзд без галактической дуги, время пересечения арены увеличивалось более чем наполовину. Вывод оказался неожиданным: жуки ориентируются не по отдельным светилам, а по протяжённому градиенту яркости вдоль плоскости Галактики — то есть по Млечному Пути как целому.

Это открытие стало первым подтверждением использования Млечного Пути в качестве ориентира каким-либо животным и первым убедительным доказательством звёздной навигации у насекомых. Ранее было известно, что птицы, тюлени и человек способны ориентироваться по звёздам, однако все они полагаются на распознавание созвездий — характерных конфигураций отдельных светил. Стратегия сравнения яркости разных участков галактической полосы прежде не была описана ни у одного биологического вида.

Почему жуки избрали именно такой способ? Ответ кроется в строении их глаз. Размер сложных глаз и диаметр отдельных фасеток у ночного S. satyrus заметно превышают соответствующие показатели сумеречного S. zambesianus и дневного Kheper lamarcki. Крупные оптические элементы собирают больше света — критически важное преимущество на пределе чувствительности зрения. Однако разрешающая способность фасеточного глаза всё равно недостаточна, чтобы различать одиночные звёзды, тогда как суммарная яркость галактической дуги создаёт отчётливый контраст на фоне остального неба. Экспериментально установленный порог контрастной чувствительности составляет около тринадцати процентов — этого хватает, чтобы отличить более яркий южный участок Млечного Пути от северного и тем самым определить направление.

Но как именно жук «запоминает» нужный курс? Перед началом качения шара насекомые выполняют характерный ритуал: жук взбирается на вершину сферы, вращается вокруг вертикальной оси с короткими паузами, затем спускается и приступает к движению. Вероятность «танца» резко возрастает после столкновения с препятствием, принудительного изменения направления или экспериментального смещения небесных ориентиров. Учёные полагают, что во время ориентационного манёвра жук делает своеобразный «моментальный снимок» неба, фиксируя взаимное расположение солнца, луны и звёздной полосы, — а затем сверяется с этим снимком на протяжении всего пути.

Интересно, что у «танца» на шаре обнаружилась и вторая, совершенно иная функция. Инфракрасная съёмка показала, что температура поверхности влажного навоза заметно ниже температуры окружающей почвы благодаря испарению воды. Оказалось, что контакт передних лапок с охлаждённой поверхностью шара помогает жуку отводить избыточное тепло в жаркий день. Когда исследователи блокировали теплообмен силиконовыми накладками на лапки, частота подъёмов на шар снижалась на треть, а продолжительность непрерывного качения удваивалась — жуки перегревались медленнее и реже нуждались в охлаждении.

В 2013 году авторский коллектив — Мари Даке, Эмили Бэрд, Маркус Бёрн, Кларк Шольц и Эрик Уоррант — получил Игнобелевскую премию в номинациях «биология» и «астрономия» за открытие галактической ориентации у жуков-навозников. Несмотря на шуточный характер награды, результаты исследования важны как для понимания механизмов пространственной ориентации, так и для разработки систем машинного зрения, вдохновлённых биологическими прототипами.

Есть у открытия и тревожная сторона. Световое загрязнение от городов и дорог снижает контрастность Млечного Пути и способно нарушать навигацию ночных насекомых подобно естественной облачности. Поскольку жуки-навозники играют ключевую роль в переработке органических отходов и рыхлении почвы, деградация ночного неба представляет потенциальную угрозу экосистемам саванн и пастбищ — и заставляет по-новому взглянуть на проблему светового загрязнения.

По материалам:
https://www.researchgate.net/publication/235374810_Dung_Beetles_Use_the_Milky_Way_for_Orientation и производных научно-популярных статей из Science (AAAS), National Geographic, The Conversation, EarthSky.

Радиолярии – инопланетные космические корабли в толще воды

И их друзья

Радиолярии, они же лучевики — это простейшие класса саркодовых. Эти микроскопические штуки невероятных форм обитают в тёплой морской воде, "паря" в её толще. То, что вы увидите на изображениях — это скелеты радиолярий, состоящие из кремнезёма. А находятся эти скелеты прямо в клетке!

Питаются радиолярии другими одноклеточными: жгутиконосцами, диатомеями, спорами. Так что в основном они хищники, хотя некоторые виды живут в симбиозе с водорослями и питаются за счёт фотосинтеза. Питание радиолярий не очень хорошо изучено, однако известно, что добычу они захватывают либо ложноножками, либо аксоподиями (оболочка, которая может вытягиваться), втягивая её внутрь тела и перенося течением цитоплазмы в пищеварительные вакуоли.

Сами радиолярии считаются планктоном, так что их едят те, кто им питается.

Помимо таких движений для питания, лучевики способны сжимать и разжимать тело на отростках скелета, таким образом поднимаясь и опускаясь в воде.

Размножаются они, разделяясь на много радиолярий поменбше и без скелетов. Мелких называют бродяжками :3 А пустые скелеты опускаются на дно, образуя огромные залежи.

Клетки, кстати, могут быть цветными, если в них есть пигмент. Не путайте с цветом скелета, он обычный белый.

Радиолярии могут объединяться в колонии, размер которых достигает метра.

Внезапный факт: у радиолярий насчитывают до 1600 хромосом О_О Это рекорд!

Разнообразие скелетов радиолярий просто поражает воображение. Вы только посмотрите, что тут есть:

Микроскопические произведения искусства!

Но они такие не одни. Есть у радиолярий интересные родственники. Вот, например, фораминиферы.

Фораминифер ещё называют дырочниками. Они тоже входят в класс саркодовых. Скелеты-раковины у них уже не кремниевые, а известковые. Из этих этих раковин, кстати, делают мел. Обычный мел для доски.

Раковины могут формироваться двумя путями: из вещества, выделенного самими простейшими, или из собранных в воде частичек песка и скелетов других существ.

Эти ребята по строению как будто посложнее радиолярий. У дырочников много длинных ретикулоподий (это разновидность ложноножек такая), которые собираются в сеть и ловят прилипшую к ним пищу.

Размером они могут достигать пары сантиметров.

В целом же радиолярии и фораминиферы схожи. Разница в основном в скелете.

Есть же и более дальние родичи — перидинеи, они же динофлагелляты, они же динофитовые водоросли и панцирные жгутиконосцы. Относятся уже не к саркодовым, а, как можно догадаться, к классу жгутиконосцев. Однако их формы тоже удивительны.

Они способны к биолюминесценции и фотосинтезу. Самые известные перидинеи — ночесветки, именно благодаря им можно видеть, как море ночью светится (гениально, ёпт).

У динофитов "панцирь" — это их клеточные покровы, а не скелет.

Такое вот невероятное разнообразие водных простейших. Хотелось бы видеть побольше вдохновлённых этими малышами образов в культуре. Где мои фантастические фильмы про планеты гигантских радиолярий?!

Верблюдки. Нет, это не женщины верблюдов

Всем привет, мои дорогие мальчишечки и девчоночки! Сегодня снова наши любимые насекомые, ведь вам же нравится про них читать, правда? И какие необычные формы нам постоянно подкидывает природа, если речь заходит о насекомых, мне кажется, что именно на них фантазия природа сорвалась с цепи и Остапа понесло (нет, природа тут - просто фигура речи, я не считаю, что есть какая-то высшая сила контролирующая развитие существ, а то знаю я вас, начнете мне тут щас). Так вот, сегодня у нас в гостях Верблюдки, пойдемте поближе их рассмотрим.

Верблюдки (лат. Raphidioptera) — отряд хищных насекомых. Название произошло из-за характерного профиля переднего конца тела, напоминающего шею и голову верблюда. Они вполне себе самостоятельные ребята, что всякими там жуками мы их называть не имеем никакого морального права. Это самостоятельный и самобытный отряд, уходящий корнями своей истории аж в глубины юрского периода (примерно 201-145 млн. лет назад), короче древние ребята.

Верблюдки распространены в Северном полушарии, практически не выходят за пределы Голарктики, куда входят Северная Америка, Европа, Россия, Северная Африка и практически вся Азия кроме её южной части. Южная граница ареала — Таиланд и Северная Индия, с севера — зона вечной мерзлоты. В России обитает около 30 видов этих насекомых. Здесь Верблюдки распространены в основном в южных регионах, таких как Кавказ и юг Сибири. В некоторых случаях могут встречаться даже в городских парках и садах.

Верблюдки связаны с влажными местами и большая часть видов населяет хвойные леса. Однако на открытых участках леса Верблюдки не живут. Они не против проживания и в других местах богатых растительностью, но, видимо, хвойные ароматы особенно близки их сердечку. Взрослые Верблюдки обитают преимущественно на деревьях. Личинки живут под корой деревьев, в лесной подстилке или почве.

Сами вы верблюды

Все Верблюдки имеют характерный внешний вид, который отличается у взрослых особей и личинок, но на верблюда никто из них не похож, как на мой взгляд, хотя спорить с учеными я, конечно, не буду.

Взрослые особи имеют очень скромные размеры - 7-9 мм, так что вы может и не обращали на них никогда особого внимания. Само тельце удлиненное и имеет обычно достаточно неброский темно-коричневый цвет. Голова уплощенная сверху и снизу, крепится на вытянутую и подвижную переднегрудь, которая образует подобие шеи, откуда и пошло название.

На голове располагаются большие и хорошо развитые фасеточные глаза, расположенные по бокам. Также пишут, что есть 3 простых глазка, но не у всех видов. Между глазами на голове имеются нитевидные усики. Ротовой аппарат грызущего типа, которому позавидует даже хищник из одноименного фильма (нет, правда, среди всего, что есть у насекомых, меня всегда в дрожь бросает от того, что у них вместо рта).

Как и у любого уважающего себя насекомого, у Верблюдок имеются крылья, даже две пары, почти одинакового размера 7-11 мм. Крылья прозрачные и имеют сетчатое жилкование. Рядом вершинами крыльев расположены тёмные пятна — птеростигмы, которые выполняют роль стабилизаторов при полёте. Короче, летают эти ребята прекрасно. Ноги у них тоже имеются (кто бы мог подумать), которые неплохо приспособлены для бега. Они длинные и тонкие. В качестве бонуса, у самок еще имеется длинный саблевидный яйцеклад на конце брюшка.

Личинки верблюдок удлинённые, веретеновидные, сверху сплющенные. Спинная поверхность в области груди и брюшка мягкая с коричневатым рисунком, который соответствует фону коры и делает личинок незаметными. Маленькие присоски на конце тела позволяют личинке передвигаться даже вниз головой. Личинки быстро бегают вперёд, но ещё быстрее могут пятиться назад, поочерёдно то выпрямляя, то дугообразно выгибая брюшко, подогнутый конец которого служит «седьмой ногой» личинки. Ноги у них короткие, на концах имеют пару коготков. Как и у взрослых, у личинок ротовой аппарат грызущего типа, и на него тоже страшно смотреть. Глаза у личинок тоже фасеточные, но не такие крутые, как у родителей.

Чем живут и что едят

Основная активность наших новых друзей приходится на дневное время. Ночью они видят так себе и предпочитают отдыхать, ожидая когда взойдет теплое солнышко. Как ни странно, но большую часть времени насекомые тратят на очистку своего тела, для этого используют передние ноги, которые проводят над головой подобно гребню, и проводят антенны через сегменты ног. Затем ноги подносят к ротовым органам уже для их очистки.

Верблюдки не фанаты шумных компаний, так что взрослые особи живут отдельно и собираются вместе только для размножения. Как личинки, так и взрослые особи являются хищниками, которые в своей весовой категории не щадят ни стариков ни детей (это я про личинок). Кстати, из интересного, в отличие от других насекомых с полным превращением, куколки Верблюдок способны активно передвигаться.

Переходим к питанию, и, как я уже говорил, наши знакомые - активные хищники. Взрослые Верблюдки охотятся на тлей, щитовок, личинок мух и пилильщиков, гусениц бабочек, паутинных клещей и еще целую кучу других насекомых, которые будут им по зубам (по челюстям...по жвалам...в общем, вы поняли). Также они могут есть пыльцу растений, чтобы немного разнообразить свой рацион, но это когда нет возможности закусить чем-то более мясным. Обычно взрослые особи медленно ползают по коре деревьев, ощупывая всё перед собой постоянно вибрирующими усиками, а когда находят кого-то похожего на обед, тут же вгрызаются в него своими жвалами и начинают страшно рвать на куски и есть.

Личинки Верблюдок не отстают от своих родителей и также питаются тлями, личинками короедов, кладками яиц насекомых, да и вообще всей съедобной живностью, до которой смогут дотянуться. Личинки могут забираться в щели и ходы, куда крылатое насекомое не залезет, и устраивает там кровавую баню среди молодняка каких-нибудь короедов. Личинки первого возраста поедают тлей, затем переходят на питание стволовыми обитателями, проникая в их норки.

Откуда появляются Верблюдки?

Ближе к концу лета у Верблюдок начинаются брачные игры, во время которых они иногда сильно кусают друг друга. Процесс ухаживания у некоторых видов включает движения антенн, крыльев и брюшка. Весь этот процесс может длиться несколько часов, а после этого самец вводит в половое отверстие самки сперматофор.

Яйца самки откладывают под кору деревьев или в поверхностный слой почвы. В лесах средней полосы — под кору, в сухих байрачных лесах и полезащитных лесных полосах в степной зоне — в почву. Это происходит в конце лета или в начале осени.

Из яиц выходят личинки, мало похожие на взрослое насекомое. Личиночная стадия обычно длится 2–3 года, но у некоторых видов без определённого количества возрастов она может достигать 6 лет. Можно сказать, что это основная часть жизни Верблюдок, а все остальные нужны только чтобы к ней прийти.

Закончив личиночное развитие, личинки не прядут кокона, а строят овальную колыбельку. В ней они находятся в защищённом состоянии в течение всей стадии куколки. Куколки сперва белые, непигментированные, но через 2 недели начинают темнеть, их покровы отвердевают, и куколка покидает колыбельку, после чего свободно и быстро бегает по трещинам коры или в подстилке. Да, это уникальная особенность Верблюдок, ведь у большинства насекомых куколка - это вполне себе статичная форма существования, и они у них уж точно не бегают.

Для развития почти всех Верблюдок необходим низкотемпературный период, который стимулирует окукливание и выход имаго. Превращение куколки во взрослую Верблюдку происходит обычно в конце весны или начале лета в утренние часы. После чего взрослая особь улетает искать себе новый дом пока еще светло. Взрослые Верблюдки живут 1,5–2 месяца, и нужны по большей части только для спаривания и откладки яиц, а после выполнения своих задач насекомые погибают.

Бро или не бро?

Возможно, у вас возник вопрос, а дружим ли мы с Верблюдками, или они нам совсем не бро и даже представляют опасность? Ответ: однозначно дружим. Верблюдки не представляют никакой опасности для человека. Они не агрессивны, не могут отравить или покусать вас, так что можете смело записывать их в список "правильных насекомых".

Однако это еще не все, ведь наши братишки имеют также и практическое значение, которое заключается в том, что они уничтожают вредителей лесных насаждений, в частности, кладки непарного шёлкопряда. Верблюдки, пусть и не намеренно, помогают развитию сельского хозяйства благодаря своему основному рациону, который состоит из различных вредителей, таких как тля и клещи.

Закругляемся

Что же мы имеем в итоге? Маленьких братишек, которые помогают на бороться с вредителями, и при этом они совсем не токсичные. Насекомые большую часть жизни проводят в состоянии личинкуса, но их это совсем не смущает, а когда вырастают, то имеют стильный внешний вид. Думаю, что вам было интересно почитать про этих насекомых и вы узнали для себя что-то новое еще об одном обитателе нашей планеты.

Всем спасибо, все свободны!

Старейшее животное, обнаруженное человеком

Моллюск Минг представляет собой старейшее известное неколониальное животное с точно установленным возрастом. Особь вида Arctica islandica была обнаружена в 2006 году исследовательской группой под руководством Пола Батлера из университета Бангора у северного побережья Исландии. Животное погибло в результате заморозки при стандартной процедуре консервации образцов.

Первоначальная оценка возраста составляла 405 лет, однако в 2013 году был проведен повторный анализ с применением усовершенствованных методов подсчета колец роста и радиоуглеродного анализа. Окончательно установленный возраст составил 507 лет, что означает появление моллюска на свет в 1499 году. Техническая сложность определения возраста заключалась в необходимости подсчета сотен годовых колец на площади в несколько миллиметров.

Название "Минг" было присвоено в честь китайской династии Мин, правившей в период рождения моллюска. До этого открытия рекордсменом по продолжительности жизни среди животных согласно Книге рекордов Гиннесса считался 220-летний двустворчатый моллюск, найденный в 1982 году.

Определение возраста проводилось пересчетом годовых слоев раковины, формирующихся аналогично кольцам в древесине в период активного роста в летние месяцы. Исследователи собирали образцы моллюсков для изучения климатических изменений за последние столетия путем анализа структуры их раковин.

Научная ценность находки заключается в возможности реконструкции климатических условий и температуры морской воды за период в пять столетий. Долголетие данного вида объясняется крайне медленным метаболизмом и низким потреблением кислорода. Биологи предполагают существование среди представителей вида ещё более старых особей.

Рандомный факт: спасти утопающего мужчину сложнее, чем женщину

Исследования близнецов противоположного пола показали, что костная масса у мужчин значительно выше во всех трех основных участках (26-45,5%), а несмотря на сопоставимые размеры тела, мужчины имеют большую костную массу и плотность в области бедра и дистального участка большеберцовой кости. Однако картина оказывается более сложной, чем может показаться на первый взгляд.

Корни этих различий уходят глубоко в детство. Половые различия в строении скелета закладываются задолго до наступления половой зрелости. Мальчики обычно достигают сравнимой с девочками или более высокой плотности костей, но в более позднем возрасте, что было показано в швейцарском исследовании 207 здоровых детей в возрасте 9-18 лет. Оба пола достигают своей пиковой костной массы к 20 годам.

В среднем мужчины имеют более широкие кости с большей кортикальной массой по сравнению с более узкими костями с меньшей кортикальной массой у женщин. Парадоксально, когда учитывается размер костей, объемная плотность костной массы в области шейки бедра и третьего поясничного позвонка была значительно выше у женщин (4,8% и 0,6% соответственно), поскольку женщины компенсируют меньший размер костей более высокой плотностью костного вещества. В итоге сравнение объемной плотности между мужчинами и женщинами показывает лишь небольшие различия в истинной костной плотности между полами, что объясняется тем, что мужчины достигают сопоставимой прочности за счет большего размера костей, а женщины — за счет более высокой плотности костной ткани.

Биохимические процессы, управляющие этими структурными различиями, имеют гормональную природу. Эстроген играет защитную роль в поддержании костного здоровья. Женщины склонны к более раннему началу потери костной ткани по сравнению с мужчинами. Данные NHANES 1988-1994 показали распространенность остеопении и остеопороза бедра на уровне 18% и 2% для мужчин против 56% и 16% для женщин соответственно, а исследование NHANES 2005-2008 продемонстрировало распространенность остеопении и остеопороза 38% и 4% для мужчин против 61% и 16% для женщин.

Особенно драматические изменения происходят во время менопаузы. У женщин распространенность остеопении резко возрастала в возрасте 60 лет, а остеопороза - в 70 лет (утраивалась), тогда как у мужчин - в возрасте 80 лет, а частота остеопороза удваивалась.

Статистические данные последних лет подтверждают эти тенденции с пугающей точностью. Остеопороз в четыре раза чаще встречается у женщин, чем у мужчин, при этом женщины в возрасте 50 лет и старше имеют в четыре раза более высокую частоту остеопороза и в два раза более высокую частоту остеопении по сравнению с мужчинами. Парадоксально, но некоторые данные указывают на то, что мужчины склонны к более серьезным осложнениям, связанным с остеопорозом.

Глобальная перспектива раскрывает масштабы проблемы. Женщины более восприимчивы к остеопорозу из-за гормональных изменений после менопаузы, и во всем мире одна из трех женщин старше 50 лет испытает связанный с остеопорозом перелом против одного из пяти мужчин.

Анализ пикового периода накопления костной массы объясняет механизмы формирования этих различий. При контроле мышечной массы мужчины имели на 8% более высокую плотность костей в области бедра, чем женщины, а в подгруппе мужчин и женщин, сопоставимых по площади костной ткани бедра, мужчины по-прежнему имели большую плотность и содержание костных минералов в области бедра.

В целом мужчины имеют более высокую плотность и содержание костной ткани, достигая их в более позднем возрасте по сравнению с женщинами. Различие не объясняется питанием, уровнем физической активности, массой тела или мышечной массой, но может быть связано с размером костей.

Практические последствия этих открытий формируют современные подходы к профилактике и лечению. Женщины обычно имеют более низкую плотность костной ткани, чем мужчины, особенно после менопаузы, поскольку они испытывают более быструю потерю костной массы после менопаузы из-за снижения уровня эстрогена, который играет ключевую роль в метаболизме костей. Однако мужчины не застрахованы от остеопороза и также могут испытывать потерю костной ткани с возрастом, особенно при низком уровне тестостерона или других факторах риска, составляя около одной четверти всех связанных с остеопорозом переломов.

Несмотря на выявленные половые различия, профилактические стратегии остаются универсальными для обоих полов. Несмотря на некоторые различия между мужскими и женскими костями, оба пола могут принимать меры для поддержания здоровых костей и снижения риска переломов: диета, богатая кальцием и витамином D, регулярные упражнения (включая нагрузочные), отказ от курения и чрезмерного потребления алкоголя, регулярные тесты на плотность костей.

Один спасатель делится наблюдениями под рандомным роликом на Ютубе: "Забавный факт: спасать мужчин - это просто ужас. Работая водным спасателем, могу сказать: если взрослый мужчина массой свыше 90 килограммов погружается на дно, то для его спасения может потребоваться участие двух спасателей. Особенно сложно при активной фазе утопления, когда пострадавший сопротивляется — в таких случаях необходимо применять захват за шею, предварительно проплыв под тонущим и всплыв у него за спиной, поскольку в противном случае он может потопить спасателя, пытаясь опереться на него как на спасательный круг".

Собственно, этот ролик и навеял идею для сего исследования.