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 Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.
Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.
Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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