Connect with us

Наука

Светящийся белок помог узнать устройство «памяти» у венериных мухоловок

Published

on

С его помощью молекулярные биологи подтвердили гипотезу 40-летней давности

Светящийся белок помог узнать устройство "памяти" у венериных мухоловок

Венерина мухоловка © Callahan McKinley/Shutterstock/FOTODOM

ТАСС, 5 октября. Молекулярные биологи доказали, что ловушки хищных растений, венериных мухоловок, используют в качестве своеобразной памяти ионы кальция. Они помогают растениям отличать касания насекомых от случайных падений капель дождя и других неживых объектов. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Plants.

"Мы сделали первый шаг к тому, чтобы узнать историю эволюции хищничества среди растений и их способности совершать самостоятельные движения. У многих организмов есть множество интересных, но пока необъясненных биологических механизмов и трюков. Наша команда систематически изучает их и пытается понять, как работают все эти чудеса природы", – рассказал один из авторов работы, профессор Национального института фундаментальной биологии (Япония) Мицуясу Хасэбэ.

На Земле существует несколько десятков видов растений, которые могут приманивать насекомых, ловить их и использовать эту живую добычу для своих целей. К примеру, росянки, венерины мухоловки и кувшины-непентесы ловят и переваривают пойманных беспозвоночных, используя их в качестве источника питательных веществ.

Другие растения, такие как популярный декоративный цветок церопегия, приманивают плотоядных мух с помощью феромонов умирающих пчел, ловят их и используют как разносчиков пыльцы. Механизмы работы всех этих приспособлений ученые исследуют уже не одно столетие, пытаясь понять, как возникли подобные охотничьи "инструменты", и выяснить механизмы их работы.

Одна из самых изученных систем такого рода – ловушки венериных мухоловок (Dionaea muscipula). Биологи считают, что они представляют собой видоизмененный лист растения, который превратился в живой аналог сжатой пружины, готовой разжаться при малейшем внешнем стимуле. Источником этого стимула служат шесть волосков, которыми покрыта внутренняя оболочка ловушек.

Если насекомое касается одного или нескольких подобных выростов в течение 20 или 30 секунд, то ловушка захлопывается. В результате дальнейших движений жертвы она закрывается еще сильнее и лист начинает вырабатывать вещества, которые необходимы для переваривания добычи.

Ионная "память" растений

Профессор Хасэбэ отметил, что у растений нет нейронов или других специализированных клеток, которые многоклеточные животные используют для хранения информации. Поэтому биологов давно интересует то, как венерины мухоловки "запоминают" то, что их уже кто-то касался в предыдущие полминуты, а затем "сбрасывают" память.

Примерно 40 лет назад ученые из Германии предположили, что роль подобной памяти могут выполнять изменения в концентрации ионов кальция, которые управляют работой "пружин" в ловушках венериных мухоловок. Однако они не могли проверить эту теорию, так как методов измерения концентрации ионов кальция в клетках тогда просто не было.

Эту задачу решили японские молекулярные биологи. Они модифицировали геном венериных мухоловок таким образом, что те начали производить молекулы белка, который светится в присутствии кальция. Вырастив несколько подобных растений, ученые поместили их в темную комнату и начали следить за их реакцией на прикосновения.

Оказалось, что ловушки мухоловок действительно начинали светиться, когда ученые трогали их иглами или палочками. Сначала это свечение резко вырастало, а затем постепенно угасало, если в следующие 20-30 секунд второго касания не происходило. Повторный контакт с волосками заставлял ловушку светиться еще сильнее, в результате чего она схлопывалась и начинался процесс пищеварения.

Все это, как считают японские исследователи, подтверждает теорию их немецких коллег и говорит о том, что эти хищные растения действительно используют ионы кальция как непрерывно обновляемую "память", которая помогает им хранить информацию о недавно случившихся событиях.

Хасэбэ и его коллеги надеются, что дальнейшее изучение того, как меняется концентрация кальция в клетках и листьях ловушек, поможет им понять, как предки венериных мухоловок выработали подобную способность, а также то, какую роль она могла играть еще до того, как те стали хищными растениями.

Наука

В Приморье первоклассник нашел останки ихтиозавра на пляже

Published

on

По данным пресс-службы Приморского океанариума, морской ящер жил на Земле около 247 млн лет назад

В Приморье первоклассник нашел останки ихтиозавра на пляже

© Пресс-служба Приморского океанариума/ТАСС

ВЛАДИВОСТОК, 28 октября. /ТАСС/. Первоклассник Дима Сиренко из Приморского края, который вместе с семьей отдыхал в одной из бухт острова Русский, нашел останки ихтиозавра. Семья, которая несколько лет участвует в межмузейном проекте "Наука в путешествии", поняла, что находка представляет интерес, и обратилась к ученым, сообщает в среду пресс-служба Приморского океанариума.

"На острове Русский обнаружены окаменелые останки ихтиозавра, который жил на Земле около 247 млн лет назад. Возможно, это один из древнейших морских ящеров триасового периода, найденный на территории России. Первооткрывателем уникального палеонтологического объекта стал семилетний Дима Сиренко", — говорится в сообщении.

В океанариуме отметили, что семья Димы часто бывает в этой бухте. До недавнего времени останков там не видели, это свидетельствует о том, что каменная плита раскололась недавно, возможно, после одного из последних тайфунов. "Мы с сестрой играли на берегу и нашли этот необычный камень, оказалось, что это ихтиозавр", — приводят в сообщении слова мальчика.

К определению необычной находки привлекли специалистов со всей страны. Юрий Болотский, ученый из Благовещенска, который возглавляет лабораторию палеонтологии в Институте геологии и природопользования ДВО РАН, исследовал находку на месте и определил, что останки принадлежат ихтиозавру. На камне отчетливо просматриваются ребра, уходящие в породу, и, вероятно, сохранился позвоночный столб доисторического ящера.

"Интрига до сих пор сохраняется: есть ли там, в породе, фрагменты черепа. Триасовые морские рептилии на территории России известны плохо. Мы предполагаем, что этот ихтиозавр тропический, очень своеобразный и, вероятней всего, относится к дурофагам, это значит, ящер давил раковины и питался моллюсками. Удалось довольно точно определить возраст находки благодаря тому, что ребра ящера обложены аммонитами [того периода]", — сказал палеонтолог.

Continue Reading

Наука

Нехватку витамина D связали с повышенным риском заполучить коронавирус

Published

on

В организме пациентов одной из испанских клиник с подтвержденным диагнозом COVID-19 у более чем 80% был недостаток витамина D

Нехватку витамина D связали с повышенным риском заполучить коронавирус

© AP Photo/Emilio Morenatti

ТАСС, 27 октября. Врачи обнаружили, что более 80% пациентов, которые попали в одну из больниц испанского города Сантандер с легкими или тяжелыми формами коронавирусной инфекции во время первого пика эпидемии, страдали от нехватки витамина D в организме. Статью с результатами исследования принял к публикации Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism.

"Из результатов нашей работы следует, что нужно отслеживать случаи нехватки витамина D и компенсировать их. Это важно для пожилых людей и хронических больных, которые особенно уязвимы перед COVID-19. Кроме того пищевые добавки с витамином D нужно рекомендовать пациентам, которые уже заразились коронавирусом нового типа. Это положительно скажется на состоянии их мышц, костей и иммунитета", – рассказал один из авторов исследования, профессор Университета Кантабрии (Испания) Хосе Эрнандес.

Практически с начала вспышки коронавирусной инфекции ученые со всего мира пытаются понять, какие факторы влияют на вероятность тяжелых форм COVID-19 или гибели от этой болезни. В частности, за последние месяцы биологи выяснили, что вероятность гибели от COVID-19 в четыре раза повышают болезни сердца и сосудов.

Согласно другому исследованию между нехваткой витамина D и повышенной вероятностью гибели от коронавирусной инфекции есть статистическая связь. По мнению авторов этой работы, подобная закономерность может объяснять различия в соотношении количества погибших больных в Италии и некоторых других стран. К схожим выводам позже пришли и ученые из США, однако многие медики сомневаются, что такая связь существует.

Витамин, вирус и воспаления

Изучая состояние двух сотен пациентов, которые попали в клинику Университета Кантабрии весной и в начале лета этого года, профессор Эрнандес и его коллеги получили новые подтверждения того, что недостаток витамина D в организме человека может усугубить симптомы коронавирусной инфекции.

Среди этих пациентов были как люди с относительно легкой формой COVID-19, так и те, кто попал в реанимацию и нуждался в аппарате искусственной вентиляции легких. Данные испанских медиков говорят, что в обоих случаях в организме подавляющего большинства больных, более 80% пациентов клиники, наблюдался низкий уровень витамина D.

При этом у мужчин его концентрация была значительно, чем у женщин. Это может объяснять, почему они более подвержены заражению SARS-CoV-2 и чаще умирают при тяжелых формах коронавирусной инфекции.

Ученые предполагают, что эти различия могут быть связаны с тем, что молекулы витамина D помогают подавлять воспаления в сосудах, сердце и других критически важных органах. Эти воспаления представляют собой главную угрозу для жизни человека при заражении коронавирусом SARS-CoV-2. О возможной пользе витамина D при COVID-19 говорит и то, что концентрация биомаркеров воспаления в крови пациентов с низкой концентрацией этого витамина была выше, чем у зараженных коронавирусаом без подобных проблем.

Ученые надеются, что дальнейшее изучение этих взаимосвязей поможет им понять, насколько сильно недостаток витамина D связан с тяжестью коронавирусной инфекции, а также выработать меры, которые бы позволили замедлить распространение COVID-19 по миру.

Continue Reading

Наука

В метеорите, который упал на США два года назад, нашли чистую внеземную органику

Published

on

За его движением следил специальный погодный радар NASA, благодаря чему ученые успели собрать образцы метеорита до того, как их сильно загрязнила земная органика

В метеорите, который упал на США два года назад, нашли чистую внеземную органику

© PA/PEDRO PUENTE HOYOS, архив

ТАСС, 27 октября. Внутри метеорита, который упал два года назад на лед одного из озер штата Мичиган, геологи нашли чистые запасы органики, которые пережили его полет через атмосферу Земли. Статью с описанием работы ученых опубликовал научный журнал Meteoritics & Planetary Science.

"Нас часто спрашивают, есть ли в метеоритах следы жизни. Часто они там действительно встречаются, только эта жизнь всегда земного происхождения. Как только фрагмент небесного тела падает на Землю, его сразу же заселяют бактерии или лишайники. В данном случае нам повезло: метеорит упал на замерзшее озеро и его нашли достаточно быстро, и он не успел сильно загрязнится", – рассказал один из авторов исследования, доцент Чикагского университета (США) Филипп Хек.

В первые мгновения существования на Земле не было больших запасов воды и органики. Это связано с тем, что подобные молекулы разрушало ультрафиолетовое излучение Солнца или их уносило в открытый космос еще до того, как сформировался зародыш нашей планеты.

За последние десять лет ученые собрали множество доказательств того, что теоретически источником первичной земной органики могли быть и кометы, и астероиды. К примеру, выяснилось, что в составе таких объектов могут быть спирты, сахара и другие органические соединения, из которых могут формироваться аминокислоты и другие соединения, важные для возникновения жизни.

"Космическая" органика на Земле

В январе 2018 года над озером Строуберри в окрестностях американского города Гамбург взорвался метеороид. Его осколки упали на лед озера. За полетом небесного тела следил специальный погодный радар NASA, поэтому ученые достаточно быстро приехали на место и быстро собрали фрагменты метеорита. Их исследованием занялись Хек и его коллеги.

"Погодные радары обычно используют для обнаружения дождевых капель и града в атмосфере. У фрагментов метеорита должны были быть похожие размеры, благодаря чему наши коллеги проследили за их положением и скоростью движения. В результате мы быстро локализовали большую часть обломков после их падения на Землю", – продолжил ученый.

В общей сложности Хек и его коллеги собрали около дюжины фрагментов Гамбургского метеорита общей массой около одного килограмма. Исследователи изучили их структуру, состав и происхождение.

Оказалось, что это небесное тело принадлежит к относительно редкой разновидности – хондритам типа H4, которые примерно на треть состоят из железа, никеля и оливина. Ученые предполагают, что такие небесные тела представляют собой фрагменты астероида Геба. Внутри некоторых фрагментов метеорита ученые нашли множество органических веществ, которые не разрушились во время его падения на Землю.

Это стало неожиданностью для геологов, поскольку в хондритах подобного типа органические соединения раньше не находили. Хек и его коллеги надеются, что благодаря следующим находкам такого рода геологи смогут провести "перепись" органических молекул, которые могли находиться в первичной материи Солнечной системы, и понять, как и когда они попали на Землю и могли ли помочь зарождению жизни на ней.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

Владимир Толстой: После пандемии люди станут чаще ходить в музеи и театры Владимир Толстой: После пандемии люди станут чаще ходить в музеи и театры
Культура1 час ago

Владимир Толстой: После пандемии люди станут чаще ходить в музеи и театры

Прогноз советника президента по культуре Владимира Толстого: после окончания пандемии коронавируса зритель пойдет в музеи, театры и кинотеатры с невиданной...

"РГ" публикует один из последних переводов ушедшего из жизни Михаила Яснова "РГ" публикует один из последних переводов ушедшего из жизни Михаила Яснова
Культура2 часа ago

«РГ» публикует один из последних переводов ушедшего из жизни Михаила Яснова

Не стало Михаила Яснова — детского поэта, любимого несколькими поколениями читателей. Все знают его «Путешествие в Чудетство», а еще, конечно...

Минкультуры поддержит частные театры и музеи Минкультуры поддержит частные театры и музеи
Культура3 часа ago

Минкультуры поддержит частные театры и музеи

Частные театры в России впервые смогут получить гранты в размере одного миллиона рублей на новые постановки и фестивали. Еще чуть...

Госдума приняла в первом чтении проект бюджета на 2021-2023 годы Госдума приняла в первом чтении проект бюджета на 2021-2023 годы
Экономика3 часа ago

Госдума приняла в первом чтении проект бюджета на 2021-2023 годы

Госдума приняла в первом чтении проект федерального бюджета на 2021-2023 годы, внесенный правительством. Документ представил глава Минфина Антон Силуанов. Проект...

Цены в новостройках выросли в этом году на 10,5% Цены в новостройках выросли в этом году на 10,5%
Экономика3 часа ago

Цены в новостройках выросли в этом году на 10,5%

Цены на новостройки в России с января по сентябрь нынешнего года выросли на 10,5%. Об этом рассказал на пресс-конференции замруководителя...

Глава Центробанка оценила возможность снижения ключевой ставки Глава Центробанка оценила возможность снижения ключевой ставки
Экономика3 часа ago

Глава Центробанка оценила возможность снижения ключевой ставки

Флаг на здании Центрального банка РФ © РИА Новости. Наталья Селиверстова Читать 1prime.ru в МОСКВА, 28 окт — ПРАЙМ. Банк России...

ФАС собирается ограничить цены на доставку газовых баллонов ФАС собирается ограничить цены на доставку газовых баллонов
Экономика3 часа ago

ФАС собирается ограничить цены на доставку газовых баллонов

Ввести госрегулирование цен на доставку населению сжиженного газа в баллонах предлагает ФАС. Это предусматривается проектами приказов антимонопольной службы. Фото: Станислав...

Проект бюджета России на 2021-2023 годы принят в первом чтении Проект бюджета России на 2021-2023 годы принят в первом чтении
Экономика4 часа ago

Проект бюджета России на 2021-2023 годы принят в первом чтении

» Здание Государственной Думы РФ © РИА Новости. Наталья Селиверстова Читать 1prime.ru в МОСКВА, 28 окт — ПРАЙМ. Госдума приняла в первом...

В Кремле оценили необходимость дополнительной поддержки предприятий из-за COVID В Кремле оценили необходимость дополнительной поддержки предприятий из-за COVID
Экономика4 часа ago

В Кремле оценили необходимость дополнительной поддержки предприятий из-за COVID

» Заместитель руководителя администрации президента РФ — пресс-секретарь президента РФ Дмитрий Песков © РИА Новости. Сергей Гунеев Читать 1prime.ru в...

Центробанк создаст реестр нелегальных поставщиков финансовых услуг Центробанк создаст реестр нелегальных поставщиков финансовых услуг
Экономика4 часа ago

Центробанк создаст реестр нелегальных поставщиков финансовых услуг

» Банк России © РИА Новости. Илья Питалев Читать 1prime.ru в МОСКВА, 28 окт — ПРАЙМ. Банк России планирует начать публиковать...

Популярное