Анализ ДНК показал, как змеи стали безногими и узкими
Узкое тело змей лишено конечностей и вмещает всего одно легкое. Генетики показали, что это связано с потерей генов, которые контролируют развитие конечностей, и подавлением работы других, задающих двустороннюю симметрию тела.
Анатомия змей крайне необычна для позвоночных. У них нет конечностей, а туловище так вытянуто и узко, что может вместить только одно непарное легкое. Этим змеи резко отличаются даже от ящериц — своих ближайших родственниц. Новый масштабный анализ показал, какие генетические особенности лежат в основе столь странного устройства тела. Статья герпетологов из китайского Института биологии в Чэнду опубликована в журнале Cell.
Цзятан Ли (Jia-Tang Li) и ее коллеги секвенировали ДНК 14 видов змей, относящихся к 12 разным семействам, а также использовали геномы 11 видов змей, которые были определены ранее. Их разделяет 150 миллионов лет независимой эволюции — немногим меньше, чем змеи существуют на Земле. Поэтому особенности, найденные у всех, должны быть ключевыми для всего подотряда.
Ключевой находкой стали мутации в гене PTCH1, управляющем развитием конечностей. Прежде считалось, что безногость змей связана с изменениями в генах, которые контролируют его работу. Однако теперь ученые обнаружили сразу несколько делеций («выпавшие» участки гена) в PTCH1, характерных для всех исследованных видов змей. По-видимому, это произошло на самых ранних этапах их эволюции и стало основой утери конечностей.
Такое влияние удалось подтвердить и в лабораторных экспериментах. Ученые получали генно-модифицированных мышей, в аналог гена PTCH1 были внесены соответствующие мутации. Грызуны действительно рождались с сильно редуцированными конечностями.
Также у змей нарушены гены DNAH11 и FOXJ1, которые играют важнейшую роль в эмбриогенезе позвоночных и обеспечивают симметричное строение тела. Ученые предполагают, что именно благодаря этому одно из легких у этих пресмыкающихся крайне редуцировано, а то и вообще отсутствует. Принято считать, что изменения в работе настолько важных генов всегда фатальны для организма. Но змеи показывают, что эволюция находит способы обойти и эти ограничения.
С другой стороны, гены, связанные со зрением и способностью воспринимать высокочастотные звуки, у змей оказались на месте. Их активность всего лишь подавлена контролирующими генами. Поэтому, например, зрение у таких чешуйчатых совсем слабое, а изменения слухового аппарата позволили адаптировать его, чтобы лучше воспринимать вибрации грунта.
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.
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
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?
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