Connect with us

Наука

Предки плюющихся кобр приобретали способность плеваться ядом трижды

Предки плюющихся кобр приобретали способность плеваться ядом трижды

Published

on

Ученые предполагают, что главным движущим фактором эволюции плюющихся кобр могло послужить появление человека и других гоминид

Предки плюющихся кобр приобретали способность плеваться ядом трижды

© Andre Coetzer/shutterstock/FOTODOM

ТАСС, 22 января. Изучение истории эволюции плюющихся кобр показало, что их предки как минимум три раза приобретали способность плеваться ядом. Это может быть связано с появлением человека и высших приматов. Описание исследования опубликовал научный журнал Science.

Как правило, в яде змей, скорпионов, пауков и других ядовитых животных содержится множество белков и сигнальных молекул, которые выполняют две разных функции. Часть из них проникает в рецепторы или ионные каналы на поверхности нервных клеток и мешает им работать. Другие компоненты яда вызывают массовую гибель клеток, напрямую растворяя их компоненты или заставляя их самоуничтожиться, из-за чего появляются тромбы и внутренние кровотечения.

Из-за серьезных различий в структуре этих молекул, а также их большого разнообразия ученые пока не могут создать универсальное противоядие, которое могло бы защитить человека от любых животных токсинов или же позволяло подавить действие яда хотя бы одного семейства змей или скорпионов. Поэтому ученые давно интересуются, как возникли разные виды ядов змей и прочих ядовитых животных, а также то, какие функции они выполняли в далеком прошлом.

В частности, биологи уже много лет пытаются понять, как сразу три группы змей – африканские и азиатские плюющиеся кобры и южноафриканские ошейниковые кобры – "научились" плеваться ядом в глаза нападающих на них животных. Ученые пока не могут точно сказать, умел ли делать это общий предок этих змей и зачем ему была нужна такая способность.

Эволюционист из Бангорского университета (Великобритания) Вольфганг Вюстер и его коллеги попытались получить ответ на оба эти вопроса. Они сравнили между собой химический состав яда этих кобр и их неплюющихся родичей. Эти данные ученые сопоставили со строением геномов этих змей, благодаря чему они предположили, когда предки современных змей научились плеваться ядом.

Анализ показал две неожиданных вещи. С одной стороны, все плюющиеся кобры используют яд исключительно для защиты от нападений более крупных животных, что противоречит общепринятым представлениям о том, что состав яда змей зависит в первую очередь от их диетических предпочтений.

С другой Вюстер и его коллеги обнаружили, что предки всех трех подгрупп плюющихся кобр выработали подобную способность независимо друг от друга и в разные периоды времени. Несмотря на это, состав их ядов оказался очень похожим, поскольку во всех них есть большое количество ферментов, которые растворяются стенки клеток, таких как фосфолипаза А2.

По словам биологов, схожий характер эволюции кобр, которые живут в разных уголках Африки и Азии, говорит о том, что на них действовали одни и те же факторы естественного отбора. Они заставили предков этих змей тремя разными способами перепрофилировать их яд и приспособить его для защиты, а не нападения.

Что именно послужило причиной этого, ученые пока точно не могут сказать. Однако они предполагают, что главным движущим фактором эволюции плюющихся кобр могло послужить появление человека и прочих гоминид. В пользу этого, в частности, говорит то, что общий предок всех африканских змей, обладающих такой способностью, появился около семи миллионов лет назад, примерно в то же время, когда разделились предки людей и шимпанзе.

"Многие приматы нападают на змей, используя камни и палки. Появление двуногих гоминид, чьи руки хорошо приспособлены для таких действий, могло послужить общим фактором естественного отбора, который трижды заставил предков разных плюющихся кобр выработать дальнобойную систему защиты от таких нападений", – пояснил Вюстер.

Аналогичным образом, подобные змеи появились на территории Азии около 2,5 млн лет назад, когда туда впервые проникли первые представители рода Homo. Дальнейшее изучение геномов этих змей, а также поиски окаменелых останков их предков, как надеются Вюстер и его коллеги, дадут точный ответ на этот вопрос.

Наука

Периодические голодовки оказались неэффективными для избавления от жира на животе

Периодические голодовки оказались неэффективными для избавления от жира на животе

Published

on

Ученые планируют детально изучить молекулярные механизмы, защищающие отложения жира на животе от истощения. Их раскрытие поможет создать или подобрать лекарства и пищевые добавки, способствующие быстрому похудению, а также позволит точнее оценивать эффективность диет

ТАСС, 2 марта. Австралийские биологи проследили за действием периодических голодовок на организм мышей и обнаружили, что подобная диета неодинаковым образом влияет на разные скопления жировой ткани и почти не помогает избавиться от запасов жира на животе. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Сиднейского университета со ссылкой на статью в журнале Cell Reports.

"Большинство людей считает, что все запасы жира в организме человека одинаковы, однако мы показали, что их положение внутри тела играет огромную роль. К примеру, жир на животе способен адаптироваться к периодическим голодовкам, что объясняет то, почему многие диеты почти не действуют на его запасы", — заявил научный сотрудник Сиднейского университета (Австралия) Марк Ларанс, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

В последние годы ученые и любители здоровых диет начали активно интересоваться тем, как периодическое голодание влияет на метаболизм и другие аспекты жизнедеятельности человека. В частности, опыты ученых на мышах и других животных показывают, что подобная манера приема пищи значительно снижает вероятность развития диабета и ожирения, а также потенциально продлевает им жизнь.

С другой стороны, многие медики и биологи пока не уверены в том, что подобная диета несет только плюсы. В частности, Национальный институт старения США и другие ведущие исследовательские организации мира не рекомендуют переходить на подобную диету, так как все ее эффекты, особенно для пожилых людей, пока еще не полностью изучены.

Ларанс и его коллеги по университету обнаружили, что периодические голодовки крайне неодинаковым образом влияют на разные скопления жира в организме животных и людей, наблюдая за тем, как переход на подобную диету влиял на состояние здоровья, метаболизм и размеры жировых отложений в организме нескольких специально откормленных мышей.

Как объясняют ученые, в организме всех млекопитающих существуют два типа жировой ткани — белый жир, запасающий энергию, и его бурый аналог, использующий питательные вещества для разогрева тела. Белый жир, в свою очередь, делится на два подтипа в зависимости от того, где находятся его отложения — подкожный жир и жир на животе.

Австралийских молекулярных биологов интересовало то, как периодические голодовки влияли на активность различных генов в клетках всех трех типов жира, а также то, какие белки вырабатывали эти тельца. Для ответа на этот вопрос ученые откормили грызунов, посадили их на диету и начали периодически забирать пробы клеток из этих трех областей тела по мере снижения веса животных.

Эти наблюдения неожиданно указали на то, что недостаток пищи совершенно по-разному влиял не только на клетки бурого и белого жира, но и на скопления последнего под кожей и на животе. Эти различия, в частности, выражались в том, что подкожный жир становился более тонким значительно быстрее, чем остальные типы жировых отложений.

Причиной этого, как показал анализ активности генов и белков во всех трех разновидностях жира, было то, что клетки жира на животе быстро приспособились к периодическому отсутствию пищи, включая в такие моменты времени определенный набор генов, который позволял им экономить энергию и защищал их содержимое от принудительного разложения. Этого не происходило ни в запасах бурого жира, ни в подкожной жировой клетчатке.

В ближайшее время Ларанс и его коллеги планируют детально изучить молекулярные механизмы, защищающие отложения жира на животе от истощения. Их раскрытие поможет ученым создать или подобрать лекарства и пищевые добавки, способствующие быстрому похудению, а также позволит точнее оценивать эффективность диет и возможных терапий от ожирения.

Continue Reading

Наука

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

Published

on

Они почти неотличимы от настоящей говядины как в сыром, так и в жареном виде

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

© AP Photo/Andre Penne

ТАСС, 2 марта. Ученые придумали, как выращивать полноценные мышцы коров из культур стволовых клеток. Это может сделать производство искусственного мяса дешевле, а его вкус может стать более естественным. Описание исследования опубликовал научный журнал Science of Food.

Первые образцы искусственного мяса ученые создали в 2013 году, однако производить его в промышленных масштабах пока нерентабельно. Стоимость килограмма искусственного мяса до сих пор больше $1 тыс. Кроме того, большинство дегустаторов считают вкус синтетического мяса и продуктов на его основе непохожим на реальную говядину, свинину и другие сорта.

Дело, в частности, в том, что структура выращенного из стволовых клеток мяса далека от естественной. Кроме того, в синтезированных мышечных волокнах нет полного набора клеток, которые в реальных мышцах коров или свиней есть. Самые удачные "сорта" искусственного мяса по своей консистенции и свойствам похожи скорее на очень жидкий фарш, чем на реальные мышцы.

Японские биотехнологи во главе с профессором Токийского университета Сёдзи Такеути нашли простое решение для этой проблемы. Они создали аналог технологии по наращиванию и восстановлению мышц, которую разрабатывают специалисты по регенеративной медицине. Те пытаются воссоздать утерянные мускулы, выращивая тонкие слои мышечных волокон из стволовых клеток и особым образом укладывая их друг на друга.

Такеути и его коллеги предположили, что таким же образом можно растить и искусственное мясо. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые подготовили каркасы из полимеров и гидрогеля, которые по своей структуре были похожи на основу мышечных волокон. Эти каркасы засеяли стволовыми клетками и попытались собрать из них аналог мускула коровы, стимулируя клетки электрическим током.

У них получилось собрать достаточно реалистично выглядящие куски мяса площадью примерно в 1 см2 и толщиной в несколько миллиметров. По окраске, структуре, прочности и другим свойствам синтезированное мясо было не отличить от настоящего, причем как в сыром, так и в жареном виде.

В искусственном мясе не было бактерий, что выгодно отличает его от реальной говядины, в которой микробы есть всегда, вне зависимости от строгости санитарных мер. Благодаря этому искусственное мясо будет храниться значительно дольше. Это может сделать его особенно привлекательным для потребителей, надеются ученые.

Continue Reading

Наука

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

Published

on

Через чуть более чем миллиард лет в атмосфере нашей планеты может почти не остаться кислорода. Это откатит планету к условиям, которые царили на Земле 2,45 млрд лет назад, когда произошла кислородная катастрофа

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

© NOAA/NASA via AP

Моделирование климата Земли показывает, что более чем через миллиард лет количество кислорода в атмосфере нашей планеты уменьшится почти в 100 раз. В таких условиях смогут жить только примитивные бактерии, которые доминировали на Земле в архее, то есть от 4 до 2,5 млрд лет назад. Результаты моделирования опубликовал научный журнал Nature Geoscience.

Сейчас атмосфера Земли примерно на 78% состоит из азота, на 21% – из кислорода, около 1% занимает аргон и 0,04% – углекислый газ. Однако так было не всегда: изначально ее основу, по предположениям ученых, составляли углекислый газ, сероводород, метан и аммиак, кислорода же там было совсем немного. В этих условиях на нашей планете могли существовать только примитивные анаэробные бактерии – то есть те, которым для жизни не нужен кислород.

Все изменилось примерно 2–2,45 млрд назад. Тогда благодаря океаническим организмам в атмосферу стало попадать все больше кислорода. Этот газ был побочным продуктом фотосинтеза – процесса, в ходе которого из воды и углекислого газа живые существа получают необходимые для жизни углеводы.

В результате кислорода в атмосфере становилось все больше, из-за чего анаэробные бактерии стали массово вымирать. Это событие стало известно как кислородная катастрофа (в иностранной литературе его называют также Великим кислородным событием, Кислородной революцией и даже Кислородным холокостом). Именно благодаря этому событию на планете расцвета многоклеточная жизнь.

Однако прогнозы ученых показывают, что это не будет продолжаться вечно. Климатическая модель, которую создали Кадзуми Озаки из Университета Тохо и Крис Рейнхард из Технологического университета Джорджии, показывает, что чуть более чем через миллиард лет количество кислорода в атмосфере Земли снизится примерно до 1% от нынешнего.

Дело в том, что к тому моменту Солнце станет горячее, и будет выделять гораздо больше энергии, чем сейчас. Его лучи будут разрушать молекулы углекислого газа в атмосфере. В определенный момент – примерно 1,08 ± 0,14 млрд лет – его станет настолько мало, что его перестанет хватать для поддержки фотосинтеза на должном уровне.

В результате растения – главные источники кислорода на Земле – постепенно вымрут, в атмосфере станет примерно в 10 тыс. раз больше метана, а кислорода – в миллионы раз меньше. Озоновый слой, который состоит из молекул кислорода, тоже вскоре исчезнет. Из-за этого Земля будет практически беззащитна перед ультрафиолетовым излучением Солнца, и постепенно большая часть живых существ вымрет сперва на суше, а потом и в океане.

В результате из живых существ на Земле могут остаться только анаэробные бактерии, и жизнь на нашей планете откатится к тем же условиям, что и более 2,5 млрд лет назад.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

Илон Маск рассказал, что создает новый город в Техасе Илон Маск рассказал, что создает новый город в Техасе
Hi-Tech4 часа ago

Илон Маск рассказал, что создает новый город в Техасе

Илон Маск © Businesblog МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ. Американский предприниматель, основатель компаний Tesla и SpaceX Илон Маск сообщил, что создает новый...

Врачи развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье Врачи развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье
Общество5 часов ago

Врачи развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье

Врачи сервиса «Сберздоровье» развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье. Фото: istockphoto Миф 1. Целлюлит бывает только у женщин....

В Госдуму внесен законопроект о перерасчете пенсий работающим пенсионерам В Госдуму внесен законопроект о перерасчете пенсий работающим пенсионерам
Экономика5 часов ago

В Госдуму внесен законопроект о перерасчете пенсий работающим пенсионерам

Выплата пенсии в одном из отделений «Почты России» © РИА Новости. Александр Кряжев Читать 1prime.ru в МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ....

Молодо - золото Молодо - золото
Спорт6 часов ago

Молодо — золото

Победой сборной России в общекомандном зачете накануне завершился чемпионат мира по параллельным дисциплинам, проходивший в словенской Рогле. Наши спортсмены завоевали...

США назвали организации, против которых ввели санкции по делу Навального США назвали организации, против которых ввели санкции по делу Навального
Экономика7 часов ago

США назвали организации, против которых ввели санкции по делу Навального

Официальная резиденция президента США — Белый дом © РИА Новости. Наталья Селиверстова Читать 1prime.ru в ВАШИНГТОН, 3 мар — ПРАЙМ. Минторг...

Баскетболисты ЦСКА обыграли "Маккаби" в Евролиге Баскетболисты ЦСКА обыграли "Маккаби" в Евролиге
Спорт7 часов ago

Баскетболисты ЦСКА обыграли «Маккаби» в Евролиге

ЦСКА в гостевом матче баскетбольной Евролиги на выезде обыграл «Маккаби» — 84:80. Фото: Михаил Сербин / РИА Новости В первой...

Общество7 часов ago

«Стоят какого‑то бомжового вида люди с требованиями» — сенатор Нарусова о пикетчиках возле Совфеда

Член Совета Федерации и сенатор от Тувы Людмила Нарусова назвала участников одиночных пикетов возле ведомства «маргинальными людьми с непонятными требованиями»....

Общество7 часов ago

Суд приговорил к условному сроку черкесского активиста по делу о хранении марихуаны; общественник рассказывал о подброшенных наркотиках

Урванский районный суд Кабардино-Балкарии приговорил к трем годам условного срока черкесского активиста Мартина Кочесокова по делу о хранении наркотиков (часть...

Гражданам стали в два раза реже отказывать в упрощенном банкротстве Гражданам стали в два раза реже отказывать в упрощенном банкротстве
Экономика8 часов ago

Гражданам стали в два раза реже отказывать в упрощенном банкротстве

С сентября граждане подали более 7,9 тыс. обращений об упрощенном списании долгов, в отношении 2,6 тыс. граждан процедура была начата,...

Kaspersky назвал страну, чаще всего сталкивающуюся со шпионским ПО Kaspersky назвал страну, чаще всего сталкивающуюся со шпионским ПО
Hi-Tech8 часов ago

Kaspersky назвал страну, чаще всего сталкивающуюся со шпионским ПО

!Здание компании «Лаборатория Касперского» © РИА Новости. Владимир Астапкович МОСКВА, 2 мар — ПРАЙМ. Россия по итогам 2020 года заняла первое место среди...

Популярное