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 Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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