Песни родителей подготовили к жаре еще невылупившихся птенцов
Эмбрионы зебровых амадин изменили архитектуру кровеносной системы своего гипоталамуса под действием предупреждающих криков родителей о высокой температуре. Один лишь звук без реального перегрева сделал сосуды развивающегося мозга более эластичными. Это должно защищать будущего птенца от теплового удара.
Ученым известно, что взрослые зебровые амадины в засушливых регионах издают особые высокочастотные звуки при экстремальной жаре. Предыдущие наблюдения показали: если зародыши внутри яйца слышат эти крики, после вылупления они легче переносят высокие температуры. Оставалось непонятным, как именно акустический сигнал превращается в физиологическую защиту мозга. Главная гипотеза предполагала, что звук включает нейроэндокринную систему и заранее меняет выработку гормонов стресса.
Авторы исследования, опубликованного в издании Journal of Experimental Biology, проверили эту гипотезу. Они изолировали яйца амадин в искусственных инкубаторах со стабильной температурой 37,5 градуса Цельсия. Ученые полностью исключили климатический перегрев и контакт с родителями. С 10-го по 13-й день инкубации одной группе яиц через динамики включали записи «криков о жаре», а контрольной группе — обычные повседневные звуки птиц.
На 14-й день, за сутки до вылупления, биологи извлекли у зародышей гипоталамус — отдел мозга, который интегрирует сигналы среды и управляет терморегуляцией. Исследователи секвенировали матричную РНК из тканей и проанализировали, какие гены изменили активность в ответ на звук и в каких типах клеток это произошло.
Гормональная гипотеза не подтвердилась. Гены, управляющие гормонами стресса (например, рецепторы глюкокортикоидов), почти не отреагировали на акустический сигнал. Вместо этого родительские крики целенаправленно подавили активность 48 генов, отвечающих за сокращение гладкой мускулатуры и жесткость клеточного скелета. Сильнее всего снизилась активность гена TPM1, который регулирует мышечные сокращения.
Анализ показал, что генетические изменения затронули не нейроны, а клетки сосудов мозга: эндотелиальные, гладкомышечные и эпендимальные. Именно они формируют гематоэнцефалический барьер и управляют мозговым кровотоком. Под воздействием звука клетки зародыша начали синтезировать другие версии белков (изоформы) — клеточный механизм сплайсинга вырезал альтернативные участки из матричной РНК.
В результате сосуды гипоталамуса стали менее жесткими и более пластичными. Биологи отметили, что при реальной жаре усиленный приток крови может повредить капилляры, а ослабление клеточного скелета позволяет барьеру мозга безопасно расширяться, предотвращая отек и воспаление.
Дополнительно исследователи выяснили, что базовая генетическая активность в гипоталамусе самцов и самок амадин кардинально различается еще внутри яйца. На половые различия пришлось 48% всей вариативности в экспрессии генов. Авторы работы впервые доказали этот факт для певчих птиц на эмбриональной стадии.
Исследование показало, как сенсорная информация от родителей способна программировать развитие кровеносной системы потомства. Этот механизм позволяет птицам адаптировать детенышей к экстремальным погодным условиям до их рождения, решая проблему выживания без участия долгих генетических мутаций.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.
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?
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
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.
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