Почему мы предпочитаем углеводы. Генетики заподозрили в этом наших общих с денисовцами и неандертальцами предков
Пища начинает перевариваться уже во рту. Для этого в нашей слюне содержатся особые ферменты. Один из них — амилаза — облегчает расщепление крахмала, которым богаты зерновые продукты, некоторые коренья. За выработку амилазы в слюне отвечает ген AMY1. В ДНК современных людей часто встречаются сразу три его копии. Как выяснили американские ученые, эту особенность наши предки приобрели примерно 800 тысяч лет назад, до разделения с денисовцами и неандертальцами. А в бронзовом веке у европейских земледельцев ген амилазы испытал настоящий эволюционный всплеск.
Амилаза расщепляет молекулы крахмала на более простые сахара. У гоминидов процесс начинается во рту и продолжается в поджелудочной железе. Необычно большое число копий гена AMY1, отвечающего за выработку слюнной амилазы, у людей связывают с адаптаций к земледелию, когда в рационе стала появляться богатая крахмалом пища.
«Чем больше у вас генов амилазы, тем больше вырабатывается этого фермента, тем больше крахмала вы можете эффективно переварить» — пояснил Омер Гекчумен, профессор биологии из Университета штата Нью-Йорк в Буффало (США), соавтор вышедшей в Science статьи.
Гекчумен с коллегами из других научных организаций США применили оптическое картирование генома и секвенирование «длинного считывания». Эти прорывные методы позволили прочесть участок ДНК с большой детальностью, чтобы различить копии.
Исследователи проанализировали геномы 68 древних людей. Самый старый образец из Сибири возрастом 45 тысяч лет содержал шесть копий AMY1 на диплоидную клетку, а древнейший геном из Румынии возрастом 34 тысячи лет — восемь копий. Получается, что в Евразии до прихода туда земледелия разнообразие числа копий AMY1 было весьма велико.
Копии участков ДНК появляются в результате перестройки хромосомы, называемой дупликацией. Из восьми архаичных геномов, исследованных в работе, несколько копий AMY1 выявили у восточных и западных неандертальцев и одного денисовского человека.
По словам Квондо Ким из Jackson Laboratory, впервые дуплицирование AMY1 произошло более 800 000 лет назад, задолго до разделения трех подвидов людей.
«Благодаря дупликации гена амилазы люди смогли приспособиться к меняющемуся рациону питания, поскольку потребление крахмала резко возросло с изобретением новых технологий и сменой образа жизни. Индивиды с большим числом копий AMY1, вероятно, переваривали крахмал более эффективно и оставляли больше потомства. Они получили эволюционное преимущество перед сородичами с меньшим числом копий», — уточнил Гекчумен.
В результате первоначальной дупликации в человеческом геноме закрепились три копии AMY1. Этот участок хромосомы потерял стабильность и начал создавать новые вариации. Из трех копий можно получить как девяти, так и вернуться к одной копии на гаплоидную клетку.
В последние 4000 лет у европейцев произошел всплеск среднего числа копий гена амилазы. Авторы связали это с распространением земледелия и переходом на богатую крахмалом диету. Ранее ученые показали, что у одомашненных животных, таких как собаки и свиньи, число копий гена амилазы также выше, чем у животных, не зависящих от богатой крахмалом диеты.
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?
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.
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