В государственном парке Асиломар в Пасифик-Гроув, штат Калифорния, был обнаружен полный скелет морской выдры, но кости её отливали фиолетовым цветом. Народ озадачился, но биологи быстро их успокоили.
Интересный оттенок.
Оказывается эти выдры жрали в основном фиолетовых морских ежей. Со временем фиолетовый пигмент морских ежей, называемый эхинохромом, накапливается в их зубах и костях и окрашивает их. Что самое интересное, морские ежи весьма богаты различными пигментами, и в этом нет ничего удивительного. Практически все ежи цветастые.
Что самое интересное, не только выдры умеют запасаться краской в костях или коже. Например, фламинго становятся розовыми из‑за креветок в рационе, у древесных лягушек кости могут зеленеть, а у людей при избытке моркови в еде кожа может приобретать желтоватый оттенок — это называют каротинемией.
Именно так. Растения умеют защищаться от вредителей.
К примеру, коровий горох
(Vīgna unguiculata) имеет специальный ген который кодирует интересный рецептор. Дело в том, что гусеницы когда жрут лист и в процессе переваривания его образуются инцептины - небольшие пептиды (фрагменты растительного белка), они выделяются со слюной, на который реагирует этот самый рецептор, после чего растение выделяет толпу различных ароматических веществ.
Eric A. Schmelz et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020
Хищные осы буквально дуреют с этой прикормки прилетают к растениям и начинают мочить гусениц. Популяция гусениц быстро сходит на нет, после чего раздражитель этих рецепторов исчезает и "крик о помощи" осам замолкает. Это позволяет растению защищаться от поедания, но если гусениц будет слишком много то осы просто не успеют спасти горох.
Но это ещё цветочки. Томаты вообще оказывается звери. Есть у них враг - гусеница малой совки (она же совка помидорная, она же Spodoptera exigua).
Механизм примерно такой же как у гороха, но выделяющиеся вещества делают листья несъедобными для гусениц, а жрать личинышам хочется постоянно. От безысходности они нападают на своих сородичей и начинают заниматься каннибализмом - тут уже кто сильнее тот и сыт.
Так бывает, когда одна яйцеклетка вдруг поглощает вторую в процессе роста.
Чаще всего это никак не проявляется внешне, но когда проявляется, то можно обнаружить очень интересные тела. Это разный цвет кожи или волос на разных половинах тела, гетерохромия (различный цвет глаз), странное расположение органов. По фоткам видно, что люди-химеры и животные-химеры как будто сшиты из разных пластов ткани.
Среди яйцекладущих групп животных химеризм куда более редок, но шанс на него есть всегда. Двум оплодотворённым яйцеклеткам нужно быть очень близко друг к другу, чтобы организм заключил их в одну оболочку. Как правило, два брата-акробата умирают от голода, ведь питательная порция яйца/икры рассчитана лишь на одного. Но иногда и им везёт превратиться в единый организм. Наиболее часто химеры встречаются среди видов, уповающих на массовое производство детишек — чем больше особей, тем выше шанс ошибки.
Но обычно химеризм никак не проявляется внешне, так что ты никогда не узнаешь: а не поглотил ли ты своего брата на ранних стадиях развития?
В Израиле нашествие медуз. Обычно они активизируются с мая по август, когда вода хорошо прогревается. Но даже не в этом странность. А в их размерах.
Нынешние достигают метра в диаметре, а самая прожорливая весит 34 кг.
Такой гигантизм учёные объясняют частой сменой обильных дождей и солнечных дней. Водоросли цветут, медузки хорошо кушают.
Рои медуз-кочевников обычно приплывают к нам к нам из теплой мелководной лагуны в устье Нила. Именно там, у египетского побережья Средиземного моря находится их огромная материнская колония, считают ученые.
У медуз — сложный жизненный цикл. Он начинается с полового акта в толще воды и формирования яйца. Из яйца развивается плавающая личинка – планула –размером в 1,5-2 миллиметра. Потом она прикрепляется ко дну и превращается в полип. Дно устья Нила густо населено такими крошечными полипами.
Яйцеклетки медузы
Планула. Уже больше похоже на медузу
Устроившись на морском дне, планула прикрепляется к твердой поверхности и развивается в полип (также известный как сцифистома), имеющий цилиндрическую, стебле-подобную структуру
Во время следующего этапа развития медузы, на ротовом диске полипа формируется дискообразная почка медузы, которая отделяется перетяжкой (этот процесс известный, как стробиляция). Почки продолжают углубляться, пока полип не начинает напоминать стопку тарелок. Верхняя почка созревает быстрее и в конечном счете превращается в маленькую медузу, известную как эфира.
Один из интересных фактов о медузах – то, как питание влияет на их размер. Их размеры на самом деле, не имеют ничего общего с возрастом. Медузы могут уменьшаться, когда они плохо питаются, и увеличиваться в размерах, когда они едят хорошо.
Эти медузы, ежегодно усложняющие работу ашкелонской электростанции, питаются хорошо
А теперь ужастики. Вот такой поцелуй медузы получила в прошлом году женщина из моего города. Поэтому мы предпочитаем больше загорать, чем купаться.
Да, про такое нам в школе не рассказывали. Понятно, вомбаты - сумчатые, и при этом обладают всеми их фишками. А именно - общими чертами репродуктивных органов.
А теперь для многих будет шок: У самок вомбатов (как и у всех сумчатых) два влагалища и две матки. А у самцов — пенис, похожий на двузубую вилку (две головки члена). Вот уж воистину метод получить двойной оргазм (шутка).
Период беременности около 20 дней (это очень быстро), после чего дитятко (обычно один вомбатёнок, но может быть и двойня) рождаются в сумку, где имеется аж два соска. Присасывается к нему и далее идёт уже доразвитие эмбриона в сумке. Но дитя не глупое - живёт в сумке 5 - 8 месяцев (ага, кто в здравом уме покинет такой домик), а потом ещё почти год тусуется рядом с мамой, пока не станут играть гормоны, половозрелым подросток становится в 2-3 года.
Вот такой любопытный факт я Вам преподнёс. Что же про "сумку" задом-наперёд, так тут уже вроде все знают - это что бы при копании земли не закидывать туда землю.
Хотя в РФ празднуют этот день 1 марта (что логично, все мы помним “песни” мартовских котов).
Потому пилим пост.
Согласно решению Международного астрономического союза (МАС), небесная сфера разделена на 88 созвездий. Есть там созвездие Кита, Малого и Большого Пса, Гончих Псов, Льва, Большая и Малая Медведицы и пр. А вот созвездия Кота или Кошки нет, хотя кошачьих на небе хватает. Странно…
Тем не менее Кошка на небе была. В 1799 году выдающийся французский астроном Жозеф Лаланд предложил выделить созвездие, которое он назвал “Felis”. Именно так на латыни обозначаются наши питомцы.
Ну и рожа у тебя, Жером Лаланд. (с) Википедия
«Я очень люблю кошек и хочу, чтобы их изображение появилось на звездной карте. Звездное небо беспокоило меня всю жизнь, и теперь я хочу над ним пошутить». Жером сделал это в 86 лет, а за небом наблюдал с 12 лет, думаю он имел на это право. В 1801 году созвездие Кошки попало в атлас «Уранография» Иоганна Боде, в 1822-м — на карту звездного неба Александра Джеминсона. А в 1878-м его поместил в свой атлас Анджело Секки — тот самый, кто первым увидел на Марсе каналы. Вроде всё хорошо, и созвездие должно было прижиться, но в 1922 году участок неба, где должна была быть Кошка, решением МАС отнесли к созвездию Гидры.
Созвездие Кошки в атласе Александра Джеминсона. Источник: medium.com/@lisabohnwagner
В области этого созвездия нет достаточно ярких звёзд, но найти её всё же можно, правда не в нашем полушарии. Самая яркая звезда в этой области имеет пятую величину и еле-еле различима невооружённым глазом. Эта звезда имеет обозначение HD 85951. В 2018м году МАС дал этой звезде уже собственное имя Фелис. Вот таким вот образом и увековечили шутку Лаланда.
Так и хочется взять в руки и помять. Но только природа давно нам доказала: красивое часто оказывается опасным.
Похожие на медуз физалии, которых называют также португальскими корабликами, перемещаются по Мировому океану колониями. Щупальца этого монстра могут достигать 50 метров. В них находятся наполненные ядом стрекательные клетки. Яд оказывает смертельное воздействие на обитателей океана, а у человека вызывает сильный ожог, который может привести к серьезным осложнениям и даже к смерти.
Помните фильм Venom? Там инопланетная хрень использовала тела людей (и не только) для того что бы использовать их в качестве носителя. Вроде как это паразитизм, но главный герой так понравился Веному, что они стали сотрудничать, т.е. паразитизм превратился в симбиоз.
А когда, по нашим, научным данным, появился первый симбиот?
Ещё со школы Вы наверняка помните, как на уроке биологии (ну 8(9) классов-то надеюсь все закончили, не остановились на начальной, 4 класса, школе) отколупывали тонкий слой кожицы от лука, ложили на предметное стекло микроскопа, чуточку подкрашивали йодной тинктурой и рассматривали (да-да, я помню - предметные стёкла это "расходник", сколько мы их там расплющили - не счесть). Потом зарисовывали в тетрадке и получали нечто вроде этого:
С просторов тырнета
Так вот. Каждая такая клетка, по факту симбионт. А всё почему?
В далёкой древности, по расплывчатым оценкам учёных мужей, появились эукариоты, где-то 1,6—2,1 млрд лет назад. Это одноклеточные (далеко не всегда). В отличие от прокариотов (бактерии и архей) имеют ядро и другие ярковыраженные отдельные мембранные органоиды.
Схематичное сравнение обоих типов клеток. Ссылку на вики, откуда спёрто изображение уже приводил в тексте.
А вот тут разные источники по разному начинают глаголить.
Одни утверждают, что эукариоты появились по причине захвата прокариотами бактерии(которая сама является прокариотом) внутрь себя и та, в последствии стала органеллой под названием митохондрия. Другие говорят, что уже готовые "ядрёные" клетки эукариоты захватили бактерию и та стала выполнять функции митохондрии.
Основная задача митохондрии - усваивать кислород, это фактически "теплоэлектро станция" внутри клетки. Что бы симбиоз был эффективным пришлось совместить/срастить ДНК обоих, потому и необходимые для работы митохондрии белки и пр. уже готовились в ядерной ДНК клетки, хотя сама митохондрия сохранила и свою ДНК.
.
Схема клеточной электро-тепло станции - как видим это, по факту, полноценная клетка внутри другой клетки. Изображение с вики - ссылка выше по тексту.
Ремейк моего исторически первого поста на Капибаре. Первого после "Тест - Тест" и прочих несодержательных. К сожалению, многие из нас потеряли свои первые посты в багах альфа-теста, однако жертвы должны были быть принесены.
Таксономия - увлекательная наука, изучающая родственные связи между различными живыми существами. Именно благодаря ей мы можем с полным основанием утверждать, что птицы являются динозаврами, несмотря на продолжающиеся дискуссии в некоторых онлайн-сообществах. Давайте же разберемся, почему птицы - это действительно динозавры, и как мы сами, по сути, являемся всего лишь глорифицированными двоякодышащими рыбами.
Термин "таксономия" обычно используется в качестве сокращения для линнеевской систематики, названной в честь великого шведского естествоиспытателя Карла Линнея и его эпохального труда "Systema Naturae", вышедшего в 1735 году. Основная идея Линнея заключалась в разделении всего многообразия природы на небольшие группы. Примечательно, что изначально он включал в свою систему даже минералы, но современные биологи постепенно отошли от этой практики, сосредоточившись на живых организмах. Тем не менее, многие элементы линнеевской таксономии, такие как бинарная номенклатура с родовыми и видовыми названиями (например, Velociraptor mongolensis, где Velociraptor - род, а mongolensis - видовой эпитет), используются и по сей день, создавая основу для работы современных систематиков.
Velociraptor mongolensis
Начнем с самого масштабного уровня - доменов, которые можно считать своего рода "супер-царствами". Бактерии и археи представляют собой отдельные домены одноклеточных организмов, в то время как все остальные знакомые нам живые существа, включая животных, растения и грибы, относятся к домену эукариот. Эти крупнейшие группы выделяются на основании фундаментальных различий в строении клеток. К примеру, отличительной чертой эукариот является наличие митохондрий - клеточных органелл, которые, согласно теории симбиогенеза, произошли от некогда независимых бактерий, поселившихся внутри других клеток в далеком прошлом.
Спускаясь на следующий уровень иерархии, мы приходим к царствам - скажем, царству животных, которое объединяет всех представителей животного мира, но исключает растения и грибы. При этом важно понимать, что, несмотря на все их разнообразие, животные остаются эукариотами и принадлежат к родительскому домену Eukaryota.
Продолжая двигаться вглубь систематики, мы можем обратить внимание на тип хордовых (Chordata) - группу, включающую в себя не только привычных нам позвоночных животных, но и их ближайших родственников, таких как оболочники и ланцетники. Хотя внешне эти существа могут показаться весьма далекими от позвоночных, их объединяет наличие четырех ключевых признаков, по крайней мере, на определенных стадиях жизненного цикла. Во-первых, это жаберные щели - отверстия в глотке, хорошо заметные у рыб и некоторых примитивных позвоночных вроде миног. Во-вторых, хорда - упругий стержень, обеспечивающий опору для тела и расположенный над кишечной трубкой. В-третьих, полая нервная трубка, представляющая собой зачаток центральной нервной системы. И наконец, в-четвертых - постанальный хвост, то есть хвостовой отдел тела, расположенный позади анального отверстия. Именно поэтому, кстати, рыбы испражняются не самым кончиком хвоста, в отличие от многих насекомых и других беспозвоночных.
Важно отметить, что хордовые не обязательно сохраняют все эти признаки во взрослом состоянии. Так, у оболочников они проявляются только на личиночной стадии, после чего во многом утрачиваются, когда взрослые особи переходят к сидячему образу жизни и питанию путем фильтрации. Даже у высших позвоночных, таких как четвероногие (наземные позвоночные), хвост может редуцироваться в ходе эволюции. Мы, люди, и лягушки - хорошие тому примеры. Однако у эмбрионов и зародышей этих животных по-прежнему закладываются все ключевые хордовые структуры, указывая на их эволюционное происхождение.
Дальнейшее подразделение хордовых приводит нас к классам - скажем, к рептилиям, которых объединяет присутствие рогового покрова, сбрасываемого при линьке. У змей и ящериц этот процесс может быть довольно заметным, когда сразу отторгаются крупные фрагменты или даже целиком вся "рубашка" из ороговевшей кожи. А вот крокодилы и черепахи теряют роговые чешуи более равномерно и постепенно, по одной. Другой общей чертой рептилий является выделение в качестве конечного продукта азотистого обмена мочевой кислоты, а не мочевины. Связано это с необходимостью экономить воду в наземных условиях - не зря белые составляющие помета рептилий и птиц представляют собой как раз кристаллы мочевой кислоты.
И вот тут мы подходим к главной теме нашего разговора - птицам. Да-да, птицы определенно относятся к рептилиям, поскольку полностью соответствуют ключевым признакам данного класса. Их перья, состоящие из того же белка бета-кератина, что и чешуи рептилий, регулярно сменяются в процессе линьки. Продуктом азотистого обмена у птиц также служит мочевая кислота. Единственное существенное эволюционное новшество птиц по сравнению с другими рептилиями - это некоторые особенности строения черепа, но они носят скорее количественный, нежели качественный характер.
Итак, птицы - это рептилии. Но какие именно рептилии? Конечно же, динозавры! В пользу этого говорит множество признаков: от перфорированного вертлужного отверстия в тазовом поясе (уникальная особенность, свойственная как птицам, так и динозаврам) до таких деталей скелета, как вилочка (сросшиеся ключицы) и полые кости. При построении филогенетических схем родства между организмами ученые как раз и опираются на такие общие признаки, указывающие на происхождение от единого предка.
Возьмем, к примеру, ящериц. Для них характерен целый ряд уникальных особенностей: сбрасывание кожи крупными фрагментами или цельной "рубашкой", черепицеобразное наползание роговых чешуй (в отличие от обычного расположения у крокодилов), наличие небольшого отверстия в плечевой кости. Каждый из этих признаков по отдельности может встречаться и у других групп рептилий или даже у более далеких родственников. Но их уникальное сочетание однозначно указывает на то, что все ящерицы унаследовали данные черты от общего предкового вида и потому состоят в близком родстве.
Змий-танкист
Аналогичным образом на основании набора признаков можно выстраивать филогенетические деревья для самых неожиданных групп объектов. В качестве забавного примера давайте рассмотрим различные виды лепешек! Для 25 разновидностей этой выпечки, от мексиканских тортилий до индийских чапати, был составлен список ключевых параметров, учитывающий особенности ингредиентов, способа приготовления и конечных свойств продукта. Загрузив эти данные в специальную компьютерную программу для филогенетического анализа, можно получить наглядные эволюционные древа, отражающие родственные связи между лепешками. Конечно, в отличие от живых организмов, лепешки не эволюционируют и не наследуют свои признаки, но данный мысленный эксперимент прекрасно иллюстрирует саму суть работы современных систематиков.
Важно понимать, что реальные филогенетические деревья, построенные для живых существ, всегда содержат некоторую долю неопределенности. Любое из них представляет собой не конечную истину в последней инстанции, а научную гипотезу, основанную на анализе доступных признаков. Добавление новых данных или изменение акцентов при выборе ключевых особенностей организмов способно привести к перестройке дерева. Более того, зачастую ученым приходится работать не с самими организмами, а лишь с их окаменелыми фрагментами, что вносит дополнительные сложности в анализ. К счастью, постепенно развиваются методы тонкого статистического анализа, позволяющие находить наиболее обоснованные и устойчивые варианты филогенетических гипотез.
Отдельного упоминания заслуживает проблема биологической концепции вида. На первый взгляд может показаться, что палеонтологам в этом отношении живется намного проще, чем специалистам по современной флоре и фауне. В самом деле, если между двумя ископаемыми популяциями пролегают миллионы лет, то решение об их видовой самостоятельности напрашивается само собой. Однако в случае с рецентными организмами граница между видами зачастую оказывается весьма размытой, особенно когда мы имеем дело с близкородственными формами, способными давать плодовитое гибридное потомство. Великолепный пример таких генетически близких, но фенотипически контрастных групп - это славки, небольшие певчие птицы. Выраженные вариации окраски оперения в пределах данного комплекса видов определяются буквально несколькими генами. И хотя внешне эти птицы выглядят по-разному, они свободно скрещиваются между собой, производя потомков с промежуточными признаками. Так кого же из них считать самостоятельными видами? Однозначного ответа современная биология дать не может.
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Таким образом, организмы не делятся на виды раз и навсегда данным от природы способом. Это люди проводят между ними границы, руководствуясь теми или иными соображениями. Поэтому любая классификация живого носит во многом условный характер и меняется со временем по мере развития науки. Яркий пример - судьба таксона Troodon, знаменитого динозавра, воспетого в популярных книгах и мультфильмах. Увы, на поверку оказалось, что род этот изначально описан исключительно по зубам, которые сами по себе мало что говорят о своих обладателях. И теперь палеонтологи предпочитают использовать название Stenonychosaurus для ящеротазовых динозавров данной группы, поскольку этот таксон, в отличие от проблематичного Troodon, основан на диагностичном костном материале.
Реконструкция общего вида скелета Stenonychosaurus
Или вот еще один любопытный пример - знаменитый ужасный волк (Canis dirus), истребленный людьми в конце последнего ледникового периода. Традиционно этого гигантского хищника принято считать близким родственником серого волка из-за сходства в строении черепа и зубов.
Однако недавний генетический анализ показал, что ужасные волки представляют собой глубоко обособленную линию псовых, довольно рано отделившуюся от общего ствола данного семейства. Получается, перед нами яркий случай конвергентной эволюции, при которой неродственные организмы независимо приобретают сходные приспособительные черты.
Подобные открытия наглядно демонстрируют, сколь непростым и захватывающим делом является реконструкция филогенетических связей между организмами. Это постоянный вызов для ума, требующий кропотливой работы и готовности пересматривать, казалось бы, незыблемые представления. Но именно так и развивается наука - через поиск истины, через проверку смелых гипотез и их постепенное уточнение.
И давайте никогда не забывать: какими бы разными ни казались нам живые существа, населяющие Землю, все мы произошли от единого корня и потому связаны незримыми, но неразрывными узами родства. Царственные секвойи и причудливые орхидеи, грозные львы и трудолюбивые муравьи, стремительные стрижи и мудрые дельфины - все мы одна большая семья, плоды многовекового эволюционного древа, корни которого уходят в глубины древнейших океанов. И осознание этого всеобщего родства способно, как мне кажется, сделать наш мир немного добрее и человечнее.
Ноготь соединен с пальцем посредством особой ткани — матрикса. Ее клетки делятся, и одна из двух образующихся превращается в клетку ногтя — онихобласт. Появление все новых онихобластов, напирающих на ноготь сзади и снизу, ведет к его нарастанию. Никаких ощущений в местах роста не возникает, поскольку они лишены нервных окончаний. Однако матрикс — это всего несколько слоев клеток, а ниже находится ткань ногтевого ложа, в которой нервных окончаний как раз много. Поэтому острый предмет, попавший под ноготь, причиняет сильную боль. Боль возникает и при срыве ногтя: рвутся коллагеновые волокна, связывающие матрикс с косточкой.
Ответ на этот вопрос зависит от того, кем вы работаете:
Для врача земная атмосфера заканчивается в 18 км от уровня моря (на границе тропосферы и стратосферы): на этой высоте у человека при нормальной температуре тела закипит кровь, так что выжить там невозможно.
Но для пилота такая высота не космическая: на ней летают самолеты с воздушно-реактивными двигателями. Лишь ближе к 40 км (в мезосфере) несущие плоскости самолета перестают создавать подъемную силу, и тогда атмосфера для летчика и инженера заканчивается.
Метеоролог возразит им: полярное сияние происходит на высотах до 400 км (в верхних слоях термосферы), и это также атмосферное явление.
Радисты знают, что радиоволны отражаются от ионизированных слоев атмосферы, а слой F2 заканчивается в 500 км от Земли.
Физик скажет, что космос начинается там, где пренебрежимо мала вероятность столкновения молекул, а это несколько тысяч километров от планеты.
В первую очередь из-за анатомических особенностей животного. Осёл просто не увидит морковку! Если подвесить овощ перед мордой животного, то он окажется в слепой зоне его поля зрения. Глаза осла смотрят не вперёд, а вбок, что позволяет обнаружить хищника, пытающегося напасть с фланга. В качестве приятного бонуса наш герой видит свои передние ноги при любом положении головы. Но вот чтобы посмотреть непосредственно перед собой, ему нужно остановиться и повернуть голову набок.
Хорошо, допустим, вам повезло, и вы нашли осла-мутанта с бинокулярным, как у хищников, зрением. И это всё равно не поможет! Осёл может повестись на прикол с морковкой разок-другой, но уже через 15 минут шантажа он разочаруется и в попытках достать морковку, и в подлости человека.
Скорость обучения ослов не ниже, чем у собаки, а в ряде тестов даже достигает скорости обучения дельфинов. Они не тупые!
Рыба-попугай представляет собой одно из самых удивительных семейств морских рыб, чья жизнедеятельность оказывает колоссальное влияние на формирование тропических экосистем. Семейство скаровых, к которому относятся эти рыбы, насчитывает около 90 видов, распространенных в теплых водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов.
Характерной особенностью рыб-попугаев является их необычное строение ротового аппарата. Многочисленные мелкие зубы этих рыб срастаются в прочные пластины, образуя структуру, внешне напоминающую клюв попугая. Именно эта анатомическая особенность и дала название всему семейству.
Размеры представителей варьируются от относительно небольших видов длиной 30-40 сантиметров до настоящих гигантов, достигающих полутора метров и веса в несколько десятков килограммов.
Образ жизни рыбы-попугая тесно связан с коралловыми рифами, которые служат для них и домом, и источником пищи. Основу рациона составляют микроскопические водоросли, растущие на поверхности кораллов. Чтобы добраться до этой пищи, рыба использует свой мощный клюв для соскабливания и откусывания фрагментов коралловой породы. Этот процесс сопровождается характерным хрустящим звуком, который становится неотъемлемой частью акустического ландшафта рифа.
Переваривание пищи у рыб-попугаев происходит весьма необычным образом. После того как откушенные кусочки коралла попадают в пищеварительную систему, специальные глоточные зубы измельчают твердый карбонат кальция до состояния мелкого порошка. Питательные вещества из водорослей усваиваются организмом, а неперевариваемые частицы коралла выводятся наружу в виде чистого белого песка.
Масштабы этого процесса поражают воображение. Одна крупная особь способна производить сотни килограммов песка ежегодно. Некоторые исследования показывают, что до тонны. Именно деятельность рыб-попугаев является основным источником формирования песчаных пляжей и целых атоллов в тропических регионах. По различным оценкам, от 70 до 85 процентов песка на пляжах таких мест, как Мальдивы, Багамы или Гавайские острова, прошло через пищеварительную систему этих рыб.
Биология размножения рыб-попугаев демонстрирует еще одну удивительную адаптацию. Большинство видов являются последовательными гермафродитами, то есть способны изменять свой пол в течение жизни. Практически все особи рождаются самками и имеют довольно скромную окраску, обычно в серовато-коричневых тонах, что помогает им маскироваться среди кораллов. По мере взросления и в зависимости от социальной структуры группы, наиболее доминантная самка может трансформироваться в самца.
Этот процесс сопровождается кардинальными изменениями внешнего вида. Превратившись в самца, рыба приобретает яркую окраску с преобладанием синих, зеленых, оранжевых и розовых цветов. Различия между самками и самцами настолько разительны, что долгое время ученые описывали их как отдельные виды, не подозревая об их родственной связи.
Поведение рыб-попугаев в ночное время демонстрирует еще одну поразительную адаптацию. С наступлением темноты многие виды начинают выделять специальную слизь, постепенно окутывая себя прозрачным коконом. На формирование такого защитного укрытия требуется от тридцати минут до часа. Исследователи считают, что этот слизистый кокон выполняет несколько защитных функций: маскирует запах спящей рыбы от ночных хищников и служит барьером против мелких паразитов.
Экологическая роль рыб-попугаев в коралловых экосистемах трудно переоценить. Поедая водоросли с поверхности кораллов, они предотвращают зарастание рифов и способствуют здоровому росту коралловых полипов, что поддерживает баланс всей рифовой экосистемы и способствует ее устойчивости к различным стрессовым факторам.
Однако в настоящее время популяции рыб-попугаев сталкиваются с серьезными угрозами. Чрезмерный промысел, особенно направленный на крупных ярко окрашенных самцов, нарушает естественную структуру популяций и снижает их репродуктивный потенциал. Деградация коралловых рифов вследствие изменения климата, загрязнения и других антропогенных факторов лишает этих рыб основного источника пищи и среды обитания.
Понимание важности рыб-попугаев для морских экосистем привело к введению охранных мер во многих регионах. Например, в некоторых странах Карибского бассейна действуют ограничения или полные запреты на вылов этих рыб. Такие меры направлены не только на сохранение самих популяций, но и на поддержание здоровья коралловых рифов, от которых зависит благополучие целых островных государств и прибрежных сообществ.
В природе белки, хомячки, крысы и другие грызуны передвигаются по своему участку в поисках пищи, покрывая большие расстояния. Продолжительное движение стало для них потребностью само по себе. Поставленное в клетке колесо позволяет ее удовлетворять.
Сходное поведение наблюдается и у других зверей, чей образ жизни предполагает дальние переходы: многие, вероятно, видели волка, часами рыскающего по клетке. В то же время животные, которым несвойственны постоянные перемещения (например, кролики), сидят спокойно и в неволе.
Имя польско-французской ученой, обладательницы Нобелевских премий по физике (1903) и по химии (1911) Марии Склодовской-Кюри для нас неразрывно связано с открытием радиоактивности.
Вместе со своим мужем, впоследствии тоже нобелевским лауреатом, Пьером Кюри еще в 1890-х Мария в ходе экспериментов открыла такие химические элементы, как полоний и радий, а также ввела термины «радиоактивность» и «радиоактивный элемент». Позднее открытия четы Кюри легли в основу исследований методов борьбы с раком.
После смерти ученых их останки перенесли в парижский Пантеон. Тогда-то и выяснилось, что они до сих пор «фонят» и еще сотни лет будут опасны для служащих усыпальницы и туристов. Тогда для Пьера и Марии Кюри создали гробы и надгробия из свинца: они защищают посетителей Пантеона от радиации.
Добрый день, капибара, Настал час отдавать долги за ранний доступ к сайту. Собственно, попробую создать серию постов о происхождении жизни.
Все материалы будут основаны на работах Михаила Никитина, но будут являться вольным пересказом его материалов.
Итак:
Перед вами фотография земли с геостационарной орбиты примерно 4,5 миллиарда лет тому назад. Фотографировал лично с луны, которая только что образовалась, в результате столкновения протоЗемли с телом, размером с Марс. И да. Луна тогда была в 10 раз ближе, чем сейчас, и вызывала приливы примерно в 10 раз больше.
Давление в это время было около 100 атмосфер и температура - далеко за 300 градусов. Естественно, о какой либо жизни в это период разговаривать смысле нет.
Земля остывала и первые горные породы, которые мы сейчас можем обнаружить на поверхности в метоморфизированном состоянии относятся примерно к возрасту 4,2 миллиарда лет.
«Эти данные дают ученым новые возможности для исследования процесса отделения земной коры от мантии. Помимо этого, некоторые детали указывают на возможное присутствие воды при формировании этих пород. Значит, океаны уже существовали тогда, 4,28млрд лет назад. Условия втом океане, конечно, отличались от теперешних, но не катастрофическим образом. И впринципе, условия были таковы, что там могла быть жизнь. Пока никаких следов ее не нашли. Однако висследованных породах очень высокое содержание железа, аобогащение пород железом может происходить при участии бактерий. Тогда (но это только предположение!)— перед нами первое свидетельство жизни».https://elementy.ru/novosti_nauki/430858/Vozrast_samykh_drevnikh_porod_zemnoy_kory_4_28_mlrd_let
Михаил Никитин не отрицает гипотезы того, что на Марсе, указанные геологичесике процессы могли пройти на 50 -100 мл лет до этого, и условия для зарождения жизни там, возникли сильно раньше. Возможно, мы с вами - марсиане.
Однако, для самого факта происхождения жизни, это значения не имеет, и на Земле и на Марсе ситуация была примерно одинакова.
Итак, Земля остывала, вся ее богатая атмосфера при температуре около 200 градусов была поглащена литосферой, образовав огромные запасы мрамора и других карбонатов. На Земле начали складываться условия для выпадения осадков в виде воды. Образовывался первичный океан.
Океан содержал огромное количество железа и его солей, имел температуру свыше 100 градусов, но уже был океаном и участвовал в формировании биомолекул.
Однако, солевой состав океана говорит о том, что жизнь образовалась не в нем (привет Опарину и Холдейну, а так же - школьному учебнику биологии). В первичном океане, как и в океане сейчас много натрия и мало калия. В нем практически нет растворенных солей фосфора и азота. А именно эти соединения в клетках являются основными.
Подобным солевым составом обладают грязевые котлы в районе действующих вулканов. Они богаты солями калия, растворимыми соединениями фосфора и азота. Сейчас для зарождения жизни они не пригодны, поскольку сера и ее соединения, так же входящие в состав газов, вырывающихся из недр, окисляются кислородом воздуха до серноватистой и серной кислоты, что не способствует какой либо биохимии. Однако тогда, 4 с лишним миллиарда лет назад, никакого кислорода в свободном виде на земле не было.
Идея о зарождении жизни в черных курильщиках на дне океана, разбивается о высокую температуру воды, выходящую из них, а так же о солевой состав клетки.
Грязевые котлы обладают еще одним немало важным приемуществом - они заполнены глинами по типу бентонита, которые содержат огромное количество микропор и, по сути - формируют клеточную мембрану "протожизни", разбивая пространства на мелкие независимые участки и прикрывая от интенсивного солненчного света. Напоминаю, озонового слоя тогда еще не было.
Так что же представляла собой эта самая протожизнь и как она могла собраться из ничего?
Из "ничего" на протоземле были простейшие органические соединения: Полисахара а в частности - рибоза. В подобных температурных условиях образуются в результате автокаталитической реакции Бутлерова. Аминокислоты, в частности простейшие из них - тимин и урацил. Эти вещества есть даже в космосе. Вероятно, возможно было формирование и более сложных веществ, аденина и гуанина, и другой сложной органики, опять таки - привет Опарину и Холдейну, в их эксперементе такие соединения образовывались.
Так почему же я выделил именно эти соединения? А все просто - это элементы РНК - рибонуклеиновой кислоты. Она и сейчас используется многими вирусами и бактериями как основной хранитель генетической информации, и более сложными живыми существами - как промежуточный ее переносчик.
Но не только этим хороша РНК, она способна создавать рибозимы - некоторые аналоги белков, а значит - способна катализировать сложные биохмические реакции, участвовать в отборе и самореплицироваться.
Ха, скажете вы, даже если бы у тебя был полный океан, сотоящий из рибозы и указанных тобой аминокислот, вероятность "самозарождения" чего то "самореплицируемого", а именно репликазы длинной всего в 500 нуклеотидов, из этого составила бы 10 в -1081 степени. (А. Марков) (https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434611/Veroyatnost_zarozhdeniya_zhizni) это не "невероятно" это просто невозможно!!! А вы мне тут рассказываете про 100 миллионов лет и бах - жизнь в почти современном виде.
Да, действительно, собрать случайно нужную последовательность у нас врядли бы получилось, но есть одна вещь, которая позволяет это делать не совсем случайно.
Недавняя история с глобальной пандемией познакомила нас с полимеразно-цепной реакцией. Для ее проведения используют амплификатор - по сути термостат, который по заданной программе нагревает и остужает раствор и аминокислотами и праймером, многократно увеличивая количество ДНК или РНК в растворе. А работает это так:
В раствор помещают требуемый участок ДНК или РНК, который собственно и нужно размножить а затем обнаружить. Два праймера, комплиментарные противоположным концам цепей требуемой ДНК. Фермент ДНК(РНК)-полимераза, дезоксирибонуклиофосфаты и соли магния.
Далее раствор многократно нагревается и остужается, а ДНК полимераза позволяет дособрать комплиментраные участки требуемого ДНК, потом опять их разъеденить при нагревании и собрать повторно при последующем остывании.
Таким образом, если вы правильно подобрали праймеры и в вашем растовре содержится нужная последовательность ДНК, она будет многократно размножена.
Соли магния, фосфора и процесс периодического остывания и нагрева - это как раз про грязевые котлы. Таким образом, в миллиардах микрополостей бентонитовой глины миллионы лет происходило размножение РНК и ДНК (привет Р. Докинзу).
Для такого размножения не нужны сложные цепочки РНК, в то же время - процесс копирования не являлся на 100 процентов точным, и допускал ошибки. И, естественным образом стартовал отбор получившихся цепочек на соответствие праймерам, на соответствие иным праймерам, на увеличение длины цепочек и в конце концов - на саморепликацию. Бентонитовая глина давала будущей жизни кров и изоляцию, различные зоны с разными температурами давали разнообразие экосистем, и так далее - по Дарвину.
Так зародилась генетическая информация. И согласно Докинзу, в результате дальнейшей эволюции она придумала себе клетку, многоклеточность, интеллект и космические корабли, чтобы покинуть бренную землю и заселить галактику. Но это другая история, которую можно прочитать в книге "Эгоистичный ген" Ричарда Докинза.
А в следующий раз я рассмотрю переход от мира РНК к современной жизни, посмотрим на товарища LUCA, и узнаем, чем же бактерии отличаются от архей и о чем вам еще наврал учебник биологии!
Его сильно поглощающие свет молекулы изменяли показатель преломления
раствора, что приводило к уменьшению контраста в показателях преломления
между водой и липидами, обратимо делая биологические живые ткани
прозрачными. Среди прочего, ученым удалось сделать прозрачным живот
живой мыши, что позволило напрямую наблюдать за внутренними органами,
говорится в статье опубликованной в журнале Science.
Группа ученых под руководством Хуна Госуна (Guosong Hong) из Стэнфордского университета смогла сделать биологические ткани живых мышей прозрачными. Исследователи обнаружили, что с этой задачей справляются растворы молекул с высоким коэффициентом поглощения света, например, водный раствор пищевого красителя тартразина.
Схема того как это работает.
Чтобы проверить способ на практике, ученые нанесли раствор тартразина на выбритую кожу головы живой мыши и использовали лазерную спекл-контрастную визуализацию (ЛСКВ) ( хм. долго искал что это такое - простыми словами в кровь или лимфу добавляют безвредный контрастный краситель, что-то вроде рентгеноскопии, но только в видимом диапазоне), чтобы рассмотреть кровеносные сосуды в головном мозге. Такая процедура обычно требует удаления кожи головы из-за ее непрозрачности, а обычная визуализация выбритой головы мыши не выявила никаких интересных особенностей, зато после нанесения раствора сосуды стали видны. Аналогично ученые показали возможность применения раствора для визуализации органов в брюшной полости мыши. Прозрачный живот мыши позволил им напрямую наблюдать за внутренними органами, включая печень, тонкую кишку, слепую кишку и мочевой пузырь, при этом не потребовалось никакое дополнительное оборудование. Кроме того, авторы отмечают, что эффект полностью обратим — достаточно смыть водой нанесенный раствор.
А вот так выглядит бритое пузико живой мышки сначала в обычном белом свете, затем после введения контрастного красителя для ЛСКВ, и последнее, уже после нанесения расствора пищевой добавки Е102.
Вот, что получается, когда сотрудничают абсолютно разные научные дисциплины.
Краб-боксёр, известный также как краб пом-пом, носит научное название Lybia tesselata и представляет собой небольшого представителя ракообразных из семейства Xanthidae. Этот вид обитает в тёплых тропических водах Индо-Тихоокеанского региона и получил своё название благодаря уникальной поведенческой особенности: краб всегда держит в клешнях морские анемоны, напоминающие боксерские перчатки.
Тело краба-боксёра отличается компактными размерами, с панцирем шириной до 2,5 сантиметров, окрашенным в сочетания коричневых, жёлтых и красных оттенков с характерным мозаичным рисунком. Клешни у этого вида сравнительно малы и не подходят для захвата крупной добычи или активной защиты. Однако восемь ходильных ног обеспечивают крабу манёвренность, позволяя ему легко передвигаться по коралловым рифам и песчаным участкам морского дна.
Ключевая биологическая особенность краба-боксёра заключается в его тесной взаимосвязи с морскими анемонами, такими как Triactis producta и Bunodeopsis. Эти актинии постоянно удерживаются в клешнях краба и выполняют двойную функцию: они защищают его от хищников и помогают добывать пищу. Стрекательные клетки анемонов эффективно отпугивают врагов, а их липкие щупальца улавливают мелкие частицы органики, находящиеся в толще воды.
Симбиотические отношения между крабом и актиниями носят взаимовыгодный характер. Перемещаясь вместе с крабом, анемоны получают доступ к большему количеству пищи и улучшенным условиям для газообмена. Взамен краб защищает их от возможных угроз и очищает от накопившихся загрязнений. Исследования показывают, что краб способен регулировать рост своих симбионтов, предотвращая их чрезмерное разрастание, что поддерживает баланс взаимодействия.
Если краб теряет одну или обе актинии, он демонстрирует удивительную адаптивность. При утрате одной анемоны оставшаяся может быть разделена на две части, благодаря способности актиний к фрагментации и бесполому размножению. Если же оба симбионта утрачены, краб может попытаться добыть их у других особей своего вида.
Питание краба-боксёра основано на поедании детрита и планктона. Актинии собирают микроскопические частицы органики, планктонных организмов и бактериальные колонии, которые краб затем извлекает, прочёсывая их щупальца своими ногами. Кроме того, он питается мелкими беспозвоночными и водорослями, встречающимися среди кораллов и в рифовых укрытиях.
Репродуктивная стратегия Lybia tesselata включает внутреннее оплодотворение и сложный цикл развития. Самки способны долго сохранять сперматофоры, что позволяет им откладывать икру несколько раз без необходимости повторного спаривания. Личинки проходят несколько стадий в составе планктона, прежде чем превращаются в молодую форму, готовую к симбиозу с актиниями.
В экосистемах коралловых рифов краб-боксёр играет важную роль, участвуя в переработке органических остатков и занимая место консумента первого порядка в пищевых цепях. Он служит добычей для различных хищников, включая рыб, осьминогов и крупных ракообразных. Симбиоз с анемонами является ярким примером коэволюции, демонстрируя сложность взаимодействий между видами в морских экосистемах.
Ареал обитания Lybia tesselata охватывает коралловые рифы от Красного моря до центральной части Тихого океана, включая территории Большого Барьерного рифа, Индонезии и Филиппин. Краб предпочитает мелководные зоны на глубинах от 1 до 30 метров, богатые коралловой фауной и обеспечивающие достаточное количество укрытий и пищи.
Хотя численность краба-боксёра в настоящее время остаётся стабильной, угрозы для его популяции связаны с деградацией коралловых рифов, вызванной изменением климата и антропогенными факторами. Сохранение рифовых экосистем критически важно для поддержания биоразнообразия региона, включая уникальные симбиотические связи, подобные взаимодействию краба-боксёра с анемонами.
Комментарии