Долгая дорога вместе: ученые разобрались в симбиозе губок и микробов
Губки — очень примитивные и древние существа, которые относятся к главным компонентам рифовых экосистем. Они давно живут в тесном симбиозе с микроорганизмами, и вот теперь ученые реконструировали эволюцию губок с помощью «геномной машины времени».
Внешне губки — это нечто бесформенное и неподвижное, но с точки зрения биологии и биохимии они очень своеобразны. К тому же губки играли огромную роль в прошлом биосферы и участвовали в становлении первых морских экосистем, а сейчас остаются важным компонентом коралловых рифов — наряду с кишечнополостными-полипами.
Губки живут на дне водоемов (главным образом, морей) в составе так называемого бентоса или прикрепившись к погруженным объектам — в этом случае их относят к обрастателям (перифитону). Ни рта, ни кишечника, ни органов чувств и тем более никакого поведения они не имеют — зато без устали прокачивают через себя воду и извлекают из нее органическую взвесь. Это и есть пища губок. Кроме того, они сильно зависят от микроскопических симбионтов (включая бактерии и другие одноклеточные формы жизни), которые населяют их тело. Именно этому древнему сожительству посвящена новая статья в журнале Nature Ecology & Evolution.
«Это исследование позволило понять, как более 700 миллионов лет назад одна из групп организмов приобрела свои микробиомы», — рассказывает Сабрина Пэнки (Sabrina Pankey) из Университета Нью-Гэмпшира (США). Она подчеркивает возрастающую долю губок в экосистемах коралловых рифов на фоне изменений климата, а также их роль в очищении воды и усвоении питательных веществ.
Объектом нового исследования стали без малого 100 видов губок, обитающих в Карибском море. Ученые создали модель каждого из уникальных микробиомов, населяющих отдельные губки. Оказывается, их следует распределить на две четко различающиеся группы. Микробы из первой участвуют главным образом в питании губки. В то же время микробиомы второй группы нужны для защиты губки (а значит, и ее симбионтов) от поедания животными. Как отмечают авторы, эти сообщества очень сложно устроены и предполагают, что микробиомы губок развивались независимо и возникали заново несколько раз.
Значение новой публикации не ограничивается лишь такими необычными существами, как губки. В ней предложен новый подход, основанный на секвенировании геномов, ДНК-баркодинге и особых алгоритмах машинного обучения. Поскольку новый методологический подход позволяет реконструировать эволюционное прошлое геномов, исследователи назвали его «геномной машиной времени».
«Если мы сможем воссоздать эволюционную историю настолько сложных микробных сообществ, заодно многое узнаем и об истории Земли, — уверен один из соавторов, Дэвид Плачецки (David Plachetzki). — Научные исследования вроде нашего помогают подробнее разобраться с тем, каким был химический состав океанов на Земле задолго до появления коралловых рифов». Плачецки и его коллегам удалось выяснить, что появление океанических рифов совпало по времени с резкими изменениями биогеохимических условий на Земле.
Профессор Плачецки также предполагает, что их методика пригодится для выяснения причин величайшего вымирания в истории Земли, которое произошло в конце пермского периода и погубило 95% жителей морей.
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.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
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?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
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