Биология

Глядя на гигантские многовековые секвойи высотой более 100 метров, сложно представить, что даже у таких исполинов есть свой природный потолок роста. Тем не менее деревья не могут расти бесконечно вверх — этому препятствуют несколько фундаментальных физических факторов.

Главное ограничение — гравитация и ее влияние на подъем воды. Дерево можно представить как природный насос, который должен поднимать воду с питательными веществами от корней до листьев, расположенных на самой вершине. Чем выше поднимается вода, тем большее давление требуется для ее подъема.

Механизм подъема воды в деревьях основан на явлении, которое ученые называют транспирацией. Когда вода испаряется из листьев, в проводящих тканях ствола создается значительный градиент давления, обеспечивающий движение воды вверх. Однако у этого процесса есть свой предел — около 130 метров высоты. При большей высоте происходит нарушение целостности водного потока из-за кавитации, что приводит к прекращению водоснабжения верхних частей дерева. Другими словами, на большей высоте природная система транспортировки воды перестает работать эффективно, что делает дальнейший рост дерева невозможным.

Второй важный фактор — необходимость поддерживать механическую стабильность. С увеличением высоты дерево должно становиться все более массивным у основания, чтобы противостоять ветрам и удерживать собственный вес. Это требует огромных затрат энергии и ресурсов, которые могли бы пойти на рост вверх.

Интересно, что самое высокое из ныне живущих деревьев — 800-летний гиперион, представитель вида секвойи вечнозеленой (лат. Sequoia sempervirens). Гигант достигает высоты в 115,92 метра, что близко к тому пределу, который определяют физические законы.

На протяжении миллионов лет эволюции деревья развивались, стремясь к максимально возможной высоте, позволяющей получать больше солнечного света. Благодаря этому высокие деревья выработали ряд удивительных приспособлений для борьбы с гравитацией. Например, в верхней части ствола их клетки имеют меньший диаметр и более плотные стенки, что помогает поддерживать необходимое давление воды. А их корневая система может распространяться на площадь, в несколько раз превышающую размер кроны, чтобы обеспечить устойчивость и достаточное поступление воды.

Таким образом, предельная высота дерева — это результат тонкого баланса между эволюционным стремлением к свету и фундаментальными законами физики. И хотя 130 метров может показаться не таким уж большим пределом, стоит помнить, что это примерно высота 40-этажного дома — впечатляющее достижение для живого организма, поднимающего воду без единого механического насоса.

Читайте также:

• Почему собаки и волки «воют на Луну»: научное объяснение.

• Океаны Земли — потенциально огромный источник энергии. Почему мы этим не пользуемся?

• Ледниковые водоросли меняют наше представление об эволюции.

В совместном индийско-российском проекте участвуют исследователи Хайдаробадского и Новосибирского университетов под руководством Ашвини Нанья и Елены Болдыревой.

Одним из главных объектов исследований стал куркумин, вещество содержащееся в приправе куркума. По своим свойствам куркумин — антиоксидант, обладающий антималярийным и антисептическим действиями, что так необходимо при профилактике и лечении различных инфекций и даже предупреждении онкологических заболеваний.

Индийские учёные предложили создать кристалл — своеобразный тандем из молекул антибиотика и куркумина. Специалисты называют их ещё со-кристаллами или многокомпонентными кристаллами, изучением которых уже много лет занимается Ашвини Нанья.

Участники проекта — в основном молодые российские и индийские учёные. Конечной целью их работы должны стать лекарственные препараты нового типа, обладающие наилучшими технологическими и фармакологическими параметрами.

Научитесь видеть мир по-новому, благодаря удивительным открытиям в науке, космосе и технологиях, которыми мы делимся с вами каждый день! Наука Космос Технологии! 🐼

Текст из исследования Hierarchical structures of cactus spines that aid in the directional movement of dew droplets опубликованного в 2016 году.
DOI:10.1098/rsta.2016.0110

Три вида кактусов, шипы которых действуют как сборщики росы, были выбраны для этого исследования: Copiapoa cinerea var. haseltoniana, Mammillaria columbiana subsp. yucatanensis и Parodia mammulosa и сравнивались с Ferocactus wislizenii, шипы которого не выполняют функции сборщиков росы.

Были выбраны шесть четко видимых и легко измеряемых шипов с незакрытым видом на капли росы. Движение капель росы анализировалось путем измерения приблизительного расстояния, пройденного каплей за время, затраченное на это. Поскольку средняя длина шипа была известна для этого вида растения (т.е. 8,6 мм), серия кадров была введена в специализированный пакет программного обеспечения для анализа изображений. Шип был выбран, и от него было измерено расстояние капли росы от основания шипа (в ареоле) до их местоположения выше по шипу. Затем движение определялось путем повторения этого для серии изображений для того же шипа.
Анализируя временные изображения капель росы, капли показывают четкое движение вдоль шипов C. cinerea, к их основаниям, даже против силы тяжести. Можно увидеть, что скорость капель росы вдоль этих шести шипов не зависела от ориентации шипов.

Изображение C. cinerea, на котором показано, какие шипы были проанализированы и соответствующее расстояние, пройденное каплями росы в миллиметрах в час для различных ориентаций шипов

Шипы, исходящие из одной из ареол C. cinerea, были погружены в воду, содержащую флуоресцентные наночастицы, и эта конкретная ареола с ее шипами и небольшой областью стебля была удалена и проанализирована. Эти изображения четко показали, что флуоресцентная вода переместилась в стебель растения. Линии сосудистых пучков, радиирующие внутрь от поверхностных ареол (откуда исходят шипы) к сердцевине стебля, были обнаружены с помощью магнитно-резонансной томографии, за исключением F. wislizenii, который не собирает росу на своих шипах.

МРТ-снимки четырех видов кактусов. МРТ-изображения
(a) продольного сечения P. mammulosa, показывающие изменения в плотности от ареол до цилиндрической сердцевины сосудистой ткани и центральной сердцевины, (b) поперечное изображение сверху вниз P. mammulosa, показывающее изменения в плотности от ареол до цилиндрической сердцевины сосудистой ткани и центральной сердцевины,

(c) поперечное изображение сверху вниз C. cinerea, показывающее изменения в плотности от ареол до цилиндрической сердцевины сосудистой ткани и центральной сердцевины,

(d) продольное сечение M. columbiana, показывающее изменения в плотности от ареол до цилиндрической сердцевины сосудистой ткани и центральной сердцевины,

(e) продольное сечение F. wislizenii, показывающее отсутствие изменений в плотности от ареол до цилиндрической сердцевины сосудистой ткани и центральной сердцевины и (f) поперечное изображение сверху вниз F. wislizenii, показывающее отсутствие изменений.

Средние части всех шипов, за исключением небольших радиальных шипов M. columbiana , имеют микроструктуры, которые выступают из их поверхностей. Эти микровыступы не так плотно упакованы, как у F. wislizenii , при этом P. mammulosa является единственным из них, имеющим микроструктуры в виде плиток с выступающими плиточными концами. Эти маленькие, разбросанные микроструктуры могут способствовать образованию росы на поверхностях шипов, действуя как точки конденсации.

Микроструктуры шипов были исследованы с использованием изображений СЭМ и измерений шероховатости поверхности (R a и R z), полученных от шипов C. cinerea. Было установлено, что существует градиент шероховатости, созданный сужающимися микрорезьбами, который потенциально может направлять поверхностную воду от кончика шипа к его основанию.

В свою очередь скажу, что мои кактусы, которые теряли корни, но жили на улице, где осенью часто были покрыты росой. Не показывали каких либо изменений в увеличения тургора. Так же я пробовал окунать колючки кактусов в воду на двое суток, тоже не заметил каких либо изменения. Такой способ получения влаги если и есть, то не у всех видов, как видим из эксперимента и скорее всего малоэффективен, в любом случае корни это основной источник получения влаги для кактусов!

Кто хочет сам разобраться в исследовании, найти неточности в измерениях или обсудить могут зайти в тг. там выложу файл пдф.

Эволюционный скачок имел серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. Биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

Рыбы и амфибии с легкостью и довольно быстро отращивают крупные части своего тела в случае потери. Например, аксолотль может восстановить после ампутации конечности, сердце и даже головной мозг.

Учёные из Института медицинских исследований имени Стоуэрса в Канзасе выяснили, какие гены помогают рыбам заново отращивать утраченные части тела. Для этого они рассмотрели рыб данио-рерио и нотобранха Фурцера. Оба вида способны вырастить новые спинные плавники взамен утраченных.

Важнейшим из генов, ответственных за регенерацию, оказался ген INHBA, кодирующий регуляторный белок ингибин бета А. Активность этого гена оказалась связана с соседними участками ДНК, которые учёные назвали «усилителями регенеративного ответа» (RRE). Если удалять RRE у рыб или заменять их человеческими участками ДНК, те теряли возможность самовосстанавливаться.

Совсем другое дело — рептилии и птицы с млекопитающими. Есть лишь отдельные исключения вроде ящериц, способных к регенерации хвоста после утраты, в том числе намеренного отбрасывания. Остальные же наземные позвоночные (амниоты) не могут вернуть себе даже потерянный палец. Их возможности к самовосстановлению ограничены заживлением ран и «отращиванием» отдельных органов, например печени.

Научитесь видеть мир по-новому, благодаря удивительным открытиям в науке, космосе и технологиях, которые мы делимся с вами каждый день! Наука Космос Технологии! 🐼

Что бы им стать надо жрать больше пищевых красителей (шутка).

Физики и биологи из США сделали кожу живых мышей прозрачной при помощи раствора красителя тартразина (жёлтый пищевой краситель E102) в воде.

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.

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.

Вот, что получается, когда сотрудничают абсолютно разные научные дисциплины.

Основной источник текста и картинок

З.Ы. Абзацы с техническими деталями я преднамеренно опускал, что бы не перегружать мозг читателя.

В качестве примера фото Гимнокалициумов Михановича до попадания на яркое солнце и после.

Как видно, обычный изменил цвет, став более коричневым. Так и вариегатный приобрел более насыщенный окрас.

Как же загорают растений?

Растюха сидит себе на чиле, пригревшись мягким весенним солнышком, фотосинтез крутится, углеводы мутятся.

Но ближе к лету становится ясно, что солнышко хочет не только дать энергии и приятного тепла, но и выжечь все живое. Хлоропласты же немного офигевают от такого напаса, но на помощь приходят на братки Каротиноиды, именно они придают окрас от жёлтого до красно-фиолетового цвета.

Каротиноиды выполняют две ключевые роли в растениях и водорослях: улавливают энергию света и передают её на хлорофиллы. Каротиноиды играют роль дополнительных светособирающих пигментов в той части спектра (450–570 нм), где хлорофиллы малоэффективны. Особенно это важно для водных экосистем, в которых волны оптимальной для хлорофиллов длины быстро исчезают с глубиной. И они обеспечивают фотозащиту посредством нефотохимического тушения. Короче - защищают от световых «перегрузок». Короче система похожа на человеческий загар. И так же как человек, растения могут обгореть на солнце.

Ещё им помогают друганы Антоцианы отвечающие за тёмно-фиолетовую, голубую и красную окраску. Но данные соединения нужны не только для окраски цветов и плодов для привлечения насекомых-опылителей и распространителей семян, но и для борьбы с различными типами стрессов. Судя по всему, именно они больше реагируют на перепады температур и другие стрессы, от которых усиливается окрас.

Такие дела.

Реддит

Оводы - очень красивые мухи. Многие окрасом напоминают шмелей или пчёл. Эта особенность помогает часто быть не съеденными всякими жабами и птицами.

Единственный минус этих насекомых в том, что беременные самки могут выстрельнуть яйцами в ваши глаза, а могут и отложить просто на вашу кожу или в слизистые.

Очень не часто вы сможете прочувствовать и довольное нежное проникновение самих личинок. Но уверяю вас, что абсолютно всегда вы запомните результат на всю жизнь.

Это событие настолько же интимное, как лишение девственности. Только вот в этом случае вы явно не захотите рассказывать никому об этом.

От того, насколько будет чувствительным заражение, и вообще возможность этого заражения, зависит исключительно от конкретного вида овода, условий окружающей среды и вашего собственного иммунитета. В любом случае, если ваше знакомство прошло удовлетворительно, то итог один - миаз вам обеспечен.

Что такое миаз?

Ничего страшного... просто милая Личинка жрёт вашу тушку, иногда выглядывая через дырочку.

А так, овод - вполне себе милая животинка. Причём, она ведь даже и не кусается! Летает себе по полю, размножается, да глаз радует... иногда, в прямом смысле.

Автор Биореактора:  Ефимов Самир

А на сегодня #вкусно_и_точка закрывает свои двери. Мы желаем вам добрых снов и #спокойной_ночи_малыши@inbioreactor

Сунда – ложный гариал, или гавиаловый крокодил (Tomistoma schlegelii), очень похожий на своего двоюродного брата – гангского гавиала (Gavialis gangeticus). У обоих узкие морды и схожие размеры –примерно до шести метров в длину.

Но на этом сходство заканчивается.

Главное отличие – в поведении. Гавиаловый крокодил – крайне агрессивная и недобрая бнопня. Практически не имея страха, она постоянно бросается в бой. Повергнуть рептилию в бегство довольно трудно. Знаю тех, кто пытался. Ходят теперь с культяпками.

Гангский гавиал, напротив, крайне миролюбивое животное. Конечно, укусить оно вас может, но только если ему принципиально сунуть пальцы в пасть. А это ещё нужно постараться сделать. И даже если умудриться спровоцировать кусь, например, погладив рептилию, причём желательно дольше пяти секунд (можно ещё ногу подёргать для уверенности), то сильно много крови не будет.

Ну, если прям на 99% хотите заработать кусь, то нужно найти кладку яиц рептилоида и начать её раскапывать. Проще это сделать ночью. Связано это с тем, что эти крокодилы подходят к своим яйцам только в тёмное время суток. А там, где на суше лежит гавиал, рядом точно есть яйца. Днём же искать сложнее. Рептилии тусуют в воде и наблюдают за своим будущим потомством из логова. А где что прикопано, не всегда очень понятно.

Но, вот цель достигнута. Вы нашли яйца. И копаете вы их в потёмках при крокодиле. Но даже в этом случае животина может не укусить вас, а просто брыкнуться в вашу сторону. И после сразу дать по съ@бам в воду. А если всё же укусит, то рьяно вас рвать в клочья она точно не будет.

Пустит кровь и убежит в ужасе в своё болото. При случае, можете проверить большую часть вышеописанных мной способов, но главное, только виды не перепутайте. Парочка людей вот перепутала... теперь инвалиды...

Второе главное отличие – это рацион.

Да, казалось бы, пищевая специализация общая. Оба вида заточены жрать рыбу. Но ложный гариал (он же гавиаловый крокодил) с радостью может сожрать и вас. Т. е. ест он не только рыбу. Жрать он будет и питонов, и удавов, и птиц, и обезьян, и мелких антилоп даже. Просто ультимативный хищник. Опаснее самой злющей тёщи на свете.

А вот гангский гавиал – исключительный рыбоед, насекомоед и пожиратель мелких млекопитающих. Ну просто лапочка травоядная.

Третье отличие – отношение к гнезду. Выше я описал, что гавиал так или иначе следит за своим будущим потомством. А вот его двоюродный брат – нет. Ему на своё потомство срать. Закопал яйца, притоптал и свалил. Потому-то яйца ложного гариала часто разрываются и разворовываются разными мелкими хищниками. И если у гавиала выживают два детёныша из кладки, то у бешеной ебаки – чаще ноль с плюсом. Видимо поэтому гавиаловый крокодил находится в очень бедственном положении. Вымирает, сучка, практически.

Четвёртое отличие – окрас. Гавиаловый крокодил – коричневый. Гангский гавиал может быть зелёным в крапинку, бежево-коричневым, болотно-зелёным. Т. е. морф может быть много.

Пятое отличие – глаза. Глаза у гавиала находятся почти на макушке. Они выразительно круглые, словно перед вами не крокодил, а лягушка. У гавиалового крокодила глаза сближены к бокам.

Шестое отличие, оно же и главное сходство – пасть. Несмотря на то, что челюсти у ложного гариала схожи с челюстями гавиала, они всё же имеют главное отличие – зубы.

Гавиаловый крокодил имеет ряды острых, крепких и длинных зубов. Эти зубы в разы острее и смертоноснее зубов гавиала. Плюсом ко всему, челюсти хищника, более массивные и широкие у основания, тогда как у гавиала, наоборот, изначально узкие.

Ну и последнее отличие - нос. У самцов гавиалового крокодила нет набалдашника. Нос округлённый. У самцов гавиала имеется крупный, сильно выступающий нарост, словно это не часть носа, а болезный прыщ, т.н. мною, опухоль вездесущая.

Сделал ещё один таймлайн по самой интересной для меня теме, по теме мезозоя. Мезозойская эра — это эра динозавров. С начала юрского периода до конца мелового динозавры правили сушей безраздельно, а это, на секундочку, 135 млн лет. За это время происходило много чего интересного в эволюции Жизни на Земле, но не всё можно поместить в такой малый формат. Цена деления на таймлайне — 1 млн лет. В 1 млн лет уместится 180 человеческих цивилизаций (человеческая цивилизация насчитывает около 5500 лет) или 12500 человеческих жизней, если мы возьмём за среднюю продолжительность жизни 80 лет. Приятного чтения!

Много, что сюда не поместилось. Как минимум плезиозавры, много других знаменитых динозавров, аждархиды (крупнейшие летающие животные в истории), различные насекомые, амфибии, рыбы (например, костистые рыбы), растения (например, сосны появились в мелу), множество климатических и катастрофических событий (например, сеномано-туронское океаническое бескислородное событие) Я попытался выделить самое важное. Если пост вам понравился, обязательно ставьте плюсик. Можете ещё поблагодарить меня донатом или оставить комментарий. Авторам это очень важно, помните про это.

Также приглашаю вас в свой телеграм-канал "Естественно знаем", где я делюсь всяким клёвым из окружающего нас мира и провожу викторины каждый день. Там же в канале я опубликовал правки к предыдущему таймлайну. Спасибо за внимание!

Чем мельче проблема, тем хитрее её решение. Изучение микроорганизмов и работа с ними сопряжена с рядом трудностей. Начиная с того, что без специальных приборов вы не углядите свой объект напрямую, и заканчивая тем, что организм из одной клетки меняется настолько стремительно и эволюционирует в масштабах культуры настолько сильно, что порой культуры с разницей в день и один пересев по свойствам имеют различий больше, чем два разных вида.

Особенно важно, если вы работаете с чем-то, ранее малоизученным или продуцентом "в работе".

Продуцентом называют организм (микроб или макрообъект), который производит какие-то полезные вещества или сам является частью такого вещества. Например, молочно-кислые культуры или лактобактерии в таблетках – это продуценты. Аспергиллус Нигер, производящий лимонную кислоту на заводе, это продуцент. Дрожжи в хлебе, квасе и пиве – тоже продуценты

Но я работаю с продуцентом другого рода – с бактериями, относящимися к виду Bacillus subtilis, знакомой и родной сенной палочкой, разные штаммы которой давно используют в препаратах для защиты растений. Как выяснилось в последних исследованиях, значительная часть известных человеку свободноживущих бацилл из разных уголков мира относится к сенным палочкам. Даже сильно различающиеся по свойствам и внешнему виду колоний. Как же это выяснилось? Всё дело в том, что в биологии с конца прошлого века наступила эпоха молекулярки. Человечество достаточно развило свои технологии, чтобы залезть под кожу каждой твари и изучить её не только внешне, визуально и на ощупь, но и доковыряться до самой сути жизни – до первичной структуры молекул белков и ДНК. И тут встаёт проблема: белки могут быть сходны у животных не только одного вида, но и разных конвергентных (независимо эволюционировавших в сходные формы) таксонов. Думаю, многие слышали, что мыши являются одним из модельных организмов для изучения мозга, и причина этому как раз в том, что у человека и мышей сходство в иммунитете мозга больше, чем у людей и собак (с обезьянами сходства больше, но и этических вопросов общество задаст больше).

При этом один и тот же вид в разных условиях или поколениях производит разный набор белков и даже разные версии белка. Так, отнесенные ранее к разным видам по внешнему строению, сезонам развития и составу белков грибы Bipolaris sorokiniana и Cochliobulus sativus оказались генетически одним и тем же видом, но разных поколений. Примерно то же случилось и с водорослями, и с бактериями.

Так вот, изучение генетической структуры теперь стало необходимой частью любого серьёзного исследования, без которой его не примут на рассмотрение методической комиссии и в больших изданиях. И моя работа исключением не стала.

Хотя полокусный анализ я провести не могу (хотя бы из-за времени и стоимости работ, у меня много полевых и лабораторных испытаний), провести примерную оценку гетерогенности вполне в силах нашей лабы.

Гетерогенность – это степень "разброса" генетических отличий в популяции. Другими словами, насколько популяция разнообразная и генетически стабильна. Особенно это важно в случаях как мой – я получала дочерние изоляты из природного, и они оказались очень разными по свойствам: одни хорошо подавляли рост плесневых грибов, другие уничтожали фитопатогенные бактерии, третьи были средними по обоим показателям, но хорошо росли и держались больше двух недель, не погибая. Учитывая, что это все было получено из одной капли исходной культуры с титром 10^8 колониеобразующих единиц на миллилитр, это очень большая разница. Поэтому и встал вопрос о необходимости проверки. Выбор пал на доступный и относительно простой анализ за авторством одного из совмещающих сотрудников нашей лабы.

Но перед этим сначала нужно извлечь ДНК для изучения. (есть, конечно, методы "засунь в каропку, она все сама сделает", но нам они не доступны)

Для этого надо наработать культуру, то есть, вырастить её побольше. Но изоляты, с которыми работаю я, растут слишком быстро, и стандартные 3е суток это слишком много – за это время на жидкой среде бациллы успевают уйти в споры, и достать оттуда суперспиралезованную ДНК почти нереально. Поэтому мне приходится сеять их на 14-16 часов, чтобы успеть снять, отстоять, перелить в пенициллиновые флакончики и довезти до соседнего института раньше, чем они наедятся и уснут. На фотографии вы можете видеть колбы возрастом в 16 часов – готова поспорить, плотное белесое кольцо наросших бактерий вас удивило.

Далее жижу надо отцентрифугировать, чтобы отделить клетки от продуктов жизнедеятельности и ферментированной среды. После чего аккуратно растворить клеточную стенку подобранной концентрацией антибиотиков лизирующего ряда (лизоцимом, например). Далее взболтать, залить феноловой смесью, чтобы растворить ДНК и отделить её от белков. После очередного центрифугирования раствор разделится на две части - близкую к консистенции воды нижнюю и густую гелеобразную верхнюю, разделённые белковый слоем. И если до этого момента вам казалось, что все вроде бы легко, знай, лей механической пипеткой заранее отсчитанные микролитры, то снять гелевый слой с ДНК, не задевая белки, надо наловчиться.

После этого гель переносят в следующие микропробирки, и отмывают от спирта буфером, неоднократно центрифугируя. В конце мы получаем волосистый белесый комок - это и есть наша ДНК в её естественной расплетённой форме без белков. Да, её видно невооружённым глазом, как на последней фотке. Количество ДНК зависит от вида, из которого её извлекают, и количества исходной культуры. Года четыре назад я выделяла ДНК из бычьей крови, и её было в двадцать раз больше (что естественно, у эукариот ДНК больше, и она содержится в нескольких хромосомах, в отличие от одной кольцевой ДНК бактерий).

В таком виде её можно залить дистиллированной водой и хранить в холодильнике пару месяцев прежде, чем перейти к следующему этапу - постановке полимерной цепной реакции. Про ПЦР в другой раз, так как красивой картинки в геле не получилось из-за проблем с системой гель-документации.

Да, это все было огромной подготовительной работой. А теперь умножьте весь описанный труд на 150 – 50 дочерних изолятов исходного штамма, и по 50 дочерних изолятов второго поколения от двух самых активных вариантов. Итого 150, плюс исходный, плюс другие культуры, участвовавшие в опытах.

И пускай только попробует кто-то сказать, что учёные ничего не делают.

Автор на Биореакторе: Хигерович

Ну что, мы постепенно приближаемся к финалу. Взглянув всего лишь на плейстоценовую мегафауну Америк, Евразии и Австралии, можно подумать, что это какая-то другая планета. Всё такое большое, странное и будто бы не на своих местах. Ну какие слоны и носороги в Сибири? Какие верблюды в Канаде? Что такое этот ваш пиротерий, и почему вараны вырастают до размеров медведя? А это же всё жило буквально недавно, порядка одного миллиона лет назад. А если мы заглянем дальше? На 10 млн лет назад? А на 50? Может на 150? А жизни на планете вообще-то 4 млрд лет, а позвоночным поллярда. Но сколько бы всего интересного не происходило за это время на планете, самым удивительным животным был и остаётся человек. А появился он в плейстоцене. Да и не в одном экземпляре. Штож, отправляемся в плейстоценовую Африку!

Если вы пропустили предыдущие посты, то вот ссылки:
Огромные животные плейстоцена. Север

Огромные животные Плейстоцена Южная Америка и Австралия

Африка — колыбель человечества

Давайте сначала обсудим других представителей мегафауны Африки. Например, стефанорины (лат. Stephanorhinus). Это двурогие носороги, обитавшие на территории Евразии и Северной Африки с позднего плиоцена по поздний плейстоцен. Насчитывают они около пяти видов, но там сложности в определение, что самостоятельный вид, а что нет. Родственно они ближе всего к шерстистым носорогам.

Безоговорочный мой любимчик среди всех хоботных — это дейнотерий. Непростительно мало говорят про дейнотерия. А он, между делом скажу, один из крупнейших хоботных в истории. Самые крупные виды дейнотериев были до 4 метров в холке и до 12 тонн массой. Даже рекордные африканские слоны не могут похвастаться такими показателями. Дейнотерии, как и многие другие, обитал как в Африке, так и в Евразии. Дожил он только до начала плейстоцена. Главной загадкой странного хоботного остаются его бивни. Они были как у самок, так и у самцов. Вероятно, нужны были для рытья чего-либо, либо ломать мешающие ветки.

Анкилотерий, родственник знаменитого халикотерия — это такая помесь лошади с гориллой и ленивцем под два метра в холке. В отличие от халикотерия, анкилотерий дожил до плейстоцена. Огромный зверь под полтонны массой бродил по территориям современных Кении, Эфиопии и Танзании.

Гигантские козы и быки тоже бегали по плейстоновым саваннам Африки. Например, пелоровис. Это не просто буйвол с огромными рогами, а претендент на крупнейшего представителя полорогих и жвачных в целом. Животное было схоже внешне с африканским буйволом, но имело большие загнутые рога. А размеры доходили до 2000 кг.

Сиватерий — полулось, полуокапи. Ух, зверь Шивы воистину божественен. Сиватерий — да, до пелоровиса недорос, да и современные жирафы будут покрупнее. Но вы только посмотрите на щикарные рога сиватерия! В холке зверь был 2,2 метра, а до кончиков рогов более 3 метров. При этом масса доходила до полутора тонн. А какие рога!!!

Про одних лишь африканских копытных можно написать целую книгу. Носороги, бегемоты, козы, быки, жирафы, газели и многие другие, кто не дожил до наших дней. Но кто же на них охотился? Сегодня Африка всё ещё богата на хищников. Леопарды, львы, гиены, собаки. В прошлом же в Африке водились, например, динофелисы. Вообще, они водились много где, но мы же про Африку говорим? Динофелисы — это род саблезубых кошек. А размеры сильно варьировались от вида к виду. Что-то вроде от средней рыси до среднего льва. Верхние клыки гипертрофированы, но не как у смилодонов.

Также, как и динофелис, другая саблезубая кошка обитала в Африке, Евразии и Северной Америке. И имя ей Мегатрон… Ой, Мегантереон. Причём, самый молодой скелет, насчитывающий 1,5 млн лет, найден как раз в Африке. Мегантереон — это саблезубик размерами с ягуара или крупного леопарда, но куда плотнее сбит, как, в принципе, и другие саблезубые.

Вообще, африканские хищники не будут сильно отличатся от евразийских. Что-то уникальное в голову не приходит. Но все мы понимаем, что (или даже кто) отличал Африку от других континентов. И это главный хищник всея планеты, человек.

Человек — венец эволюции и самый опасный хищник

В конце плиоцена — начале плейстоцена в Африке появляется совершенно новое и невиданное до этого животное, человек умелый (Homohabilis). Уникальным же человека делает регулярное изготовление орудий труда. Сегодня нет животных, которые могли бы оставить после себя целые археологические культуры. Хабилис — это что-то вроде той самой обезьяны, которая взяла в руки палку. Изготовление орудия, конечно же, не делает человека человеком, но вот регулярное и массовое производство, назовём это так, уже планку поднимает. Нельзя не упомянуть и более старые культуры, которые принадлежали предположительно австралопитекам или другим гоминидам, но у нас речь всё-таки про Homo и плейстоцен. И первым там пока что остаётся хабилис.

Пока хабилисы делали из камня другой камень, в Африке появился новый вид людей, человек работающий (Homo ergaster). Этот человек крупнее и выше. Рацион претерпел серьёзные изменения, что отразились на челюстях. Диета становилась всё более мясной, что, вероятно, сказывалось на росте мозга. Жили-то ребята в африканских саваннах, мяса там куда не плюнь. Также эргастер первый кандидат на расселение из Африки. Возможно, именно с него началась экспансия всего мира. Ноги-то длинные.

Ещё есть человек прямоходящий (Homoerectus). Некоторые говорят, что эректус и эргастер — два подвида одного человека. Но мы его всё же упомянем. Эректус уже мог и не застать хабилиса. Зато успешно продолжал расселение. Эректус расселился почти по всей Африки, по югу Европы, Ближнему востоку, Индостану и ушёл даже в Индонезию.

В раннем плейстоцене человек был не единственным гоминидом. Сегодня ближайший наш родственник, шимпанзе бонобо, обезьяна обезьяной. А во времена хабилисов и эргастеров по Африке бегали австралопитеки и парантропы. Они были похожи на обезьян, но, например, строение тазовых костей парантропа массивного, несомненно, ближе к человеческому, нежели к обезьяньему. А некоторые исследователи считают, что по большинству черт Australopithecus sediba – промежуточен между австралопитеками и Homo и даже вовсе по многим признакам этот вид оказывается более гоминидным, чем хабилисы Восточной Африки.

Представьте себе мир, где одновременно на одном континенте существует не просто несколько видов людей, а ещё и другие гоминиды. Но наш шарик оказался слишком тесный для нескольких разумных видов. Ещё задолго до появления нас, сапиенсов, вымерло большинство хомо и всяких австралопитеков. Появлялись, конечно, ещё люди: гейдельбержцы, хелмеи, неандертальцы. Но ко времени вымирания основной массы плейстоценовой мегафауны остался только сапиенс. Так что же случилось 10 000 лет назад?

Вымирание плейстоценовой мегафауны

Не будем тянуть кота и сразу же скажу. Основной причиной вымирания всех гигантов считается человек. Спорить можно долго, что больше повлияло на плейстоценовую фауну: климат или человек, но уж очень хорошо даты вымирания коррелируются с приходом человека. Например, массовое вымирание в Австралии начинается около 50 000 лет назад. Открываем карту миграции человека и когда он туда прибывает? 65 000 – 45 000 лет назад. В Южной Америке вымирание начинается около 13 000 лет назад. Когда туда прибывает человек? 14 000 лет назад. Больше всего от вымирания пострадали обе Америки и Австралия. Африка пострадала меньше всего. Казалось бы, не логично. Америка лишилась львиной доли своей мегафауны всего за 3 000 лет, африканские животные же за 200 000 лет соседства с сапиенсом и 2 000 000 лет с Хомо пострадали меньше всего. На самом деле у такой тенденции есть одно интересное объяснение. У американцев просто не было времени привыкнуть к человеку, в то время как африканская фауна эволюционировала вместе с человеком. И, кстати, Африка как раз таки вероятнее больше пострадала от климата, глобальные изменения которого отразились на саваннах.

Вы не думайте, что единственным доказательством вины человека в вымираниях является совпавшие датировки. После не значит вследствие, помните об этом. Но у антропогенного фактора есть и другие доказательства. Например, многочисленные доказательства охоты на крупных травоядных. От находок костей на стоянках до стрел и копий в тушах. В след за травоядными вымирали и хищники, ведь кормовая база сокращалась. Также климатическая гипотеза плохо объясняет вымирание на островах. Почему на юго-востоке Австралии вымирание случилась десятки тысяч лет назад, а в Новой Зеландии менее тысячи лет назад? Климатические изменения затронули бы оба региона. Может быть с разницей во времени, но на полсотни тысяч лет же. Держим в голове, что Южная Америка вымерла 10 000 лет назад. Визуализируем: Австралия вымирает 50 000 лет назад, соседняя Новая Зеландия 500 лет назад, далёкая Южная Америка 10 000 лет назад. Очень избирательный климат: «так, Новая Зеландия, ты красивая, ты вымрешь последней. Джексону там ещё Властелина Колец снимать». Но, кое-что их всех объединяет. И опять же, смотрим на карту расселения человека.

Но давайте не отбрасывать климат вовсе. 10 000 – 15 000 лет назад случился резкий скачок глобальной температуры. Мир потеплел аж на 6 градусов. Это довольно много, а для крупных травоядных и вовсе критично. Вполне себе мамонты и носороги могли вымирать от избыточного тепла. Тем более с межледниковьем пришла и континентальность климата. То есть теперь у вас не всегда холодно, а только зимой. Летом же жарко. Кроме как на животных это могло сильно повлиять на флору. И берём на карандаш, что с резким потеплением начинают обильно таять ледники, высвобождая больше влаги, что тоже отражается на экосистемах. Была саванна, а теперь болото. В этой гипотезе всё хорошо. Африка пострадала меньше из-за своего экваториального положения. Северные континенты пострадали больше, так как изменения климата там были существеннее. У Австралии свои приколы с внезапными засухами и масштабными лесными пожарами. Новая Зеландия, бог с ней, пострадала от человека. Но вот Южная Америка немножко смазывает картину. Хотя её вымирание объясняют обильным заболачиванием огромных площадей. Критика климатической гипотезы в основном сводится к истории межледниковых периодов. Поскольку в истории эволюции многих представителей мегафауны резкие изменения климата были частым явлением, маловероятно, что только после последнего ледникового максимума могло произойти настолько массовое вымирание. Сторонники же климатического фактора предполагают, что последнее исчезновение ледников могло заметно отличаться от предыдущих. Кроме того, одно исследование предполагает, что состав мегафауны плейстоцена мог заметно отличаться от состава мегафауны более раннего межледниковья, что делало плейстоценовые популяции особенно уязвимыми к изменениям в окружающей среде. С другой стороны! Исследования показывают, что среднегодовая температура последнего межледниковья, которое мы наблюдали в течение последних 10 000 лет, не выше, чем температура предыдущих межледниковий, однако большинство тех же самых крупных млекопитающих пережили подобные повышения температуры. Вы поняли о чём речь? Я, вроде бы, да. Так или иначе у сторонников антропогенного фактора в рукаве остаются островные популяции. Мамонты, ленивцы и иже с ними прекрасно жили и дальше на своих островах, адаптировавшись к новому климату, пока туда не пришёл человек.

Такие вот дела! Такая вот серия постов. Весьма большая и сложная для меня. Но много чего нового сам узнал. Южная Америка меня удивила больше всего. Но чтобы оценить невероятность этого континента, нужно окунуться во времена до Великого американского обмена. Может быть, когда-нибудь, НО НЕ ОБЕЩАЮ!

P.S. если есть ошибочки, просьба указать!

Еще вы можете поддержать меня донатом!

А на моём канале ежедневно выходят тестики по естественным наукам — "Естественно знаем"

Канал — «Естественно знаем»

Канал — «Естественно знаем»

Это детёныши земляного волка, семейство гиеновых. Интересный факт. Земляной волк — насекомоядное животное. Ещё интереснее, что питается он в основном термитами. А ещё интереснее, преимущественно термитами рода Trinervitermes. Земляной волк может съесть за ночь до 250 000 термитов, просто слизывая их с земли. Вот такая вот необычная гиена этот ваш волк.

P.S. Нет, не кошки. И не кошачьи. И даже не близкие родственники. Ближе всех гиены к виверрам.