У хрящевых рыб нашли суставы как у наземных животных
Американские биологи проанализировали происхождение суставов у хрящевых рыб и морских миног на молекулярном и геномном уровнях. Результаты экспериментов показывают, что смазанные суставы возникли еще до эволюции костей.
Суставы — подвижные сочленения костей, покрытые суставной сумкой, синовиальной оболочкой и жидкостью — позволили животным плавно передвигаться и сохранять стабильность при перемещении. Раньше считалось, что это изобретение наземных позвоночных, поскольку при выходе на сушу изменился тип передвижения. Однако впоследствии белки, которые смазывают суставы, обнаруживали в челюстях костных рыб данио-рерио (Danio rerio), трехиглой колюшки (Gasterosteus aculeatus) и у пятнистой панцирной щуки (Lepisosteus oculatus).
Эти находки отодвинули эволюционное происхождение смазанных суставов как минимум на 410 миллионов лет назад к общему предку позвоночных животных. Но точнее определить дату возникновения такого механизма сложно, поскольку суставная ткань не сохраняется в ископаемых скелетах.
Скольжение костей в суставе обеспечивают несколько вещей. Во-первых, место соединения на костях покрыто упругим гиалиновым хрящом. Во-вторых, сустав смазывают белки хондроитинсульфаты (аггрекан, лубрицин), коллагены двух типов, гликозаминогликаны (гиалуроновая кислота) и гликопротеин CD44. Все они предотвращают трение костей при движении. По этим признакам американские биологи решили узнать, есть ли синовиальные суставы у хрящевых рыб, считающихся предками позвоночных. Для это ученые изучили устройство скелета акул, скатов и бесчелюстных миног. Препринт исследования опубликован на сайте bioRxiv.
Авторы работы исследовали скелетную морфологию эмбрионов белопятнистой кошачьей акулы (Chiloscyllium plagiosum), ежового ската (Leucoraja erinacea) и молодой особи морской миноги (Petromyzon marinus). Микротомография и гистологический анализ показали, что у хрящевых рыб есть сочленения с полостями наподобие суставов в челюстях и тазовой области, но у миног отдельных хрящевых элементов не было. Выстилка суставной полости ската и акулы напомнила ученым мембрану из хондроцитов тетраподов, а морфология походила на суставы куриного эмбриона.
Метод окрашивания выявил в составе суставной поверхности скатов коллаген второго типа и гликозаминогликаны. С помощью геномного анализа биологи обнаружили, что у скатов смазывающие белки (аггреканы, CD44 и другие) выделяются только в области сустава, тогда как у миноги — по всему хрящевому скелету. Также выяснилось, что разделение хрящей на два и формирование посередине суставной полости происходит у скатов между 32-й и 33-й стадией развития.
Чтобы узнать, какой процесс стоит за созданием сустава, авторы работы вызвали у некоторых эмбрионов паралич мышц. В результате у парализованных особей суставных полостей в тазовой и челюстной областях не возникло, тогда как у нетронутых взрослых рыб все было в порядке. Биологи сделали вывод, что сустав между хрящами формируется мышечными сокращениями.
Результаты работы показали, что синовиальные суставы возникли еще до эволюции костей, а генами, которые продуцируют смазывающие белки, обладали уже бесчелюстные морские миноги — поэтому их тело такое гибкое. Это позволяет предположить, что хрящевые рыбы использовали уже существующие инструменты, но специализировали их для движений челюсти и плавников в более жестком и длинном скелете.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
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?
Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
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.
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.
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.
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