Биологи проследили происхождение головы до примитивных хордовых
Ученые нашли древний и высоко консервативный ген, который определяет появление нервных ганглиев в хвосте оболочников и в голове у миног и более совершенных животных.
Долгое время животные на Земле обходились без позвоночника, головы и головного мозга, а клетки их нервной системы были более-менее равномерно распределены по телу. Однако постепенно нейроны стали концентрироваться в передней части, обеспечив быструю и надежную связь с органами чувств. Со временем этот нервный ганглий выделился в полноценный мозг, заключенный в голове и соединенный с телом через спинной мозг в позвоночнике — как у нас. Европейские ученые выяснили, как проходили первые и самые ранние шаги этого процесса. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Nature.
Ут Ротбахер (Ute Rothbächer) из Университета Инсбрука и его коллеги из Австрии и других стран исследовали оболочников Ciona intestinalis. Это крайне примитивные морские хордовые животные, внешне напоминающие скорее мешкообразных губок или кишечнополостных. Черты хордовых у них можно различить лишь на личиночной стадии развития, когда они активно плавают, пользуясь хвостом, в котором ненадолго формируется хорда. Биполярные нейроны хвостового ганглия соединяют чувствительные и моторные нейроны этих личинок, представляя собой простейший аналог будущего головного мозга.
Ученые обнаружили, что развитие биполярных нейронов в хвосте у оболочников запускается геном Hmx, участвующим в ранних этапах формирования головного ганглия у других, более сложных хордовых животных. Этот ген содержит гомеобокс — стандартный участок, позволяющий связываться с ДНК и регулировать ее экспрессию. Гомеобокс служит важным признаком генов, который контролирует работу множества других генов, запуская «встроенные программы» развития органов и тканей. От этих управляющих генов зависит так много, что они весьма консервативны и мало меняются в процессе эволюции.
Тот же Hmx определяет образование головного нервного ганглия у миног, еще одной группы примитивных хордовых, которые, однако, уже похожи на «полноценных» позвоночных животных. Они имеют полноценный передний и задний концы и развитую хорду, а их головной ганглий развивается в некоторых деталях почти как настоящий мозг. Чтобы продемонстрировать универсальность Hmx, ученые отключили его у оболочников, заменив аналогом, полученным у миног. Это по-прежнему приводило к формированию биполярных нейронов в хвосте Ciona. И наоборот: у миног ген Hmx из оболочников запускал развитие головного ганглия.
«Удалось показать, что Hmx — центральный ген, исключительно консервативный в эволюции, — резюмирует Алессандро Пеннати (Alessandro Pennati), один из авторов новой работы. — Возможно, его структура и функции определились уже у общего предка позвоночных и оболочников».
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Современные люди проводят днем неподвижно столько же времени, сколько и охотники-собиратели. Но делают это сидя, а не на корточках, как их предки. Физиология человека не адаптирована к сидению, а физические возможности цивилизованных людей — к длительному пребыванию на корточках. Теперь исследователи рассчитали часть цены, которую мы платим за проблему длительного сидения.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии