Главная
Форум
Правила
Регистрация
Почта
Карта сайта
  • Красивые норвежские зеленые крыши

    Зеленые крыши стали новым феноменом во многих регионах мира, но норвежцы сооружали такие крыши на протяжении сотен лет. ..  подробнее...
  • Массовоая гибель птиц, рыб и других животных: возможные причины и последствия

    2016 год начался зловещим и непонятным явлением - массовой гибелью совершенно разных видов птиц и рыб, в разных странах и на разных континентах.  подробнее...
  • Скоро самкам гренландского тюленя будет негде рожать

    Благодаря детальному изучению гренландских тюленей стало известно, что для родов, самки этого вида ищут самый толстый и старый лед..  подробнее...
  • Водные ресурсы, климат и здоровье

    Крупномасштабные глобальные изменения природной среды в настоящее время становятся все более очевидными, и все чаще их связывают с процессами глобального изменения климата.  подробнее...
Главное меню
Популярное на сайте
КЛИМАТ И СО2
Доклад ВОЗ Периоды сильной жары: угрозы и ответные мерыОжидается, что в результате изменения климата произойдет повышение средних летних температур и частоты и интенсивности жарких дней. Периоды сильной жары в Европе ассоциируют со значительной заболеваемостью и смертностью.
УРОВЕНЬ ШУМА
Шумовое загрязнение - это своеобразный и очень опасный для здоровья человека вид загрязнения среды обитания. При сильном, продолжительном или постоянном шуме мы подвергаемся особенно большой опасности.
ЭКOТРАНСПОРТ
электромобиль Фольксваген Golf Blue E-motionВы, вероятно, ничего не слышали о набегах компании Фольксваген в сферу электромобилей. Откровенно говоря, до недавнего времени, действительно было мало поводов для подобных обсуждений. Но, наконец, ситуация изменилась, поскольку второй по величине автомобилестроитель в мире только что представил свой Гольф Blue E-motion.
Обзор экологичных автомобилей на авто салоне в Детройте, 2011Детройт принимает автомобильные шоу уже более 100 лет подряд. Первые несколько десятилетий своего существования, однако, это была локальная выставка в США. Затем, в 1987 году, группа компаний из Детройтской ассоциации авто дилеров (DADA) задала себе вопрос: Почему бы не сделать из этого авто шоу национальную выставку автомобилей с приглашенными автопроизводителями из других стран?
КРАСИВЕЙШИЕ МЕСТА
Командорские остров, остров Беринга фото
Командо?рские острова? - архипелаг из четырёх островов в юго-западной части Берингова моря Тихого океана.
Великий барьерный риф, АвстралияОдно из естественных чудес на Планете - это Великий барьерный риф в Австралии. Он находится на ее восточном побережье и является самым большим коралловым рифом на Земле.
Интересное на сайте
Реклама на сайте
Экологичный и футуристичный тримаран Earthrace продолжает ставить рекорды - zelife.ru - Капитан и создатель экологичной яхты Earthrace дал интервью австралийским "Зеленым страницам" во время ее стоянки в Сиднее. Пит Бетюн построил эту лодку, которая приводится в действие исключительно благодаря био-топливу и является морским транспортным средством с нулевым балансом выбросов углерода.
МИРОВАЯ ЭКОЛОГИЯ
В Запорожье отмыли национальный заповедник14 сентября активисты Запорожской экологической организации "Оберег" провели акцию "Отмоем Хортицу вместе". Наиболее активными участниками акции стали девушки в народных костюмах, кто-то с "сажей" на лице, кто-то в противогазе.
ЗЕЛЕНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Недельное тестирование нового гибридного автомобиля Chevi Volt - Экологический портал Зеленая жизнь www.zelife.ruИзвестный экологический веб-ресурс Inhabitat недавно получил в свое распоряжение электрический Chevy Volt от Дженерал Моторс на целую неделю с тем,
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Зеленый офис: «уже в России чувствовать себя человеком...» Экологический портал Зеленая жизнь - Зелайф www.zelife.ruВ Москве состоялась встреча в рамках проекта EcoLounge, посвящённая экологизации офиса. Мы публикуем основные тезисы, прозвучавшие в ходе мероприятия.
ЭКОТУРИЗМ
На фоне глобальных изменений природной среды ХХ-го и начала XXI веков возникает проблема формирования нового типа общественного сознания, отражающего как современное знание о природе, так и принципиально новые потребности людей. Одной из них является возрастающая тяга к экотуризму.
ГМО
ГМО. Бомба замедленного действия.Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 1970-х годов. Уже тогда возникли опасения, что новая наука в неумелых руках может не только нанести человечеству непоправимый вред, но и вообще уничтожить его.
Навигатор по сайту  »  Экология
баннер
Сортировать статьи по: дате | популярности | посещаемости | комментариям | алфавиту
опубликовано:  8-05-2017, 19:41   |   автор:  admin
Вверху: ящерица Lerista microtis с хорошо развитыми пятипалыми конечностями. Внизу: Lerista ameles — вид, почти полностью утративший конечности. Фото Марка Хатчинсона, одного из авторов обсуждаемой статьи в BMC Evolutionary Biology, с сайта www.hermonsladВверху: ящерица Lerista microtis с хорошо развитыми пятипалыми конечностями. Внизу: Lerista ameles — вид, почти полностью утративший конечности. Фото Марка Хатчинсона, одного из авторов обсуждаемой статьи в BMC Evolutionary Biology, с сайта www.hermonslade.org.au

Позвоночные вышли на сушу в конце девонского периода (около 370 млн лет назад), имея в своем распоряжении две пары полностью сформированных конечностей с пальцами. Потому-то всех наземных позвоночных — амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих — называют тетраподами (четвероногими). Наличие конечностей, однако, не является обязательной чертой всех тетрапод. Во многих эволюционных линиях конечности были частично или полностью утрачены, причем началось этого чуть ли не сразу после выхода на сушу. Например, уже в каменноугольном периоде (300–360 млн лет назад) процветали безногие амфибии — аистоподы (Aistopoda). В дальнейшем редукция конечностей многократно происходила у различных амфибий (Apoda), рептилий (змеи, многие ящерицы); передние конечности редуцировались у некоторых птиц, задние — у китообразных и т. д.

У чешуйчатых рептилий (ящерицы и змеи) тенденция к утрате конечностей проявляется с особой настойчивостью: считается, что утрата хотя бы одной кости передних или задних ног произошла независимо по меньшей мере в 53 эволюционных линиях чешуйчатых.

Австралийские ящерицы-леристы, относящиеся к семейству сцинковых, представляют собой один из самых удобных объектов для изучения редукции конечностей. Род Lerista включает более 70 видов, демонстрирующих едва ли не все возможные стадии утраты передних и задних ног — от хорошо развитых пятипалых конечностей до их полного отсутствия. Между этими двумя крайностями в пределах рода можно выделить около 20 промежуточных состояний.

Чтобы в деталях изучить динамику эволюции конечностей в роде Lerista, Адам Скиннер (Adam Skinner) и его коллеги из Университета Аделаиды (Австралия) составили весьма надежную филогенетическую реконструкцию (эволюционное древо) на основе нуклеотидных последовательностей одного ядерного и пяти митохондриальных генов 72 видов лерист. До сих пор столь подробные молекулярные данные не были доступны, и поэтому многие детали эволюции лерист оставались неясными.

Важно, что эволюционное древо было построено на основе независимых молекулярно-генетических данных без учета сведений о строении конечностей. Имея эволюционное древо и зная строение конечностей для каждого из 72 видов, авторы смогли реконструировать строение конечностей у вымерших представителей рода — общих предков тех или иных групп современных видов (см. рисунок). Эти неизвестные науке вымершие леристы соответствуют узлам (точкам ветвления) эволюционного древа.

Математический анализ полученной таким образом эволюционной реконструкции показал, что в эволюции лерист редукция конечностей, по-видимому, всегда была необратимой: скорее всего, не было ни одного случая, когда хотя бы один утраченный палец на передних или задних ногах впоследствии восстановился. Это противоречит выводам, сделанным ранее другими авторами на основе менее надежных исходных данных.

Заключение о необратимости утраты пальцев можно считать совершенно достоверным для передних конечностей, тогда как с задними ногами ситуация несколько сложнее. Формальный математический анализ показывает, что на задних ногах утраченные пальцы могли иногда восстанавливаться, однако в этом случае приходится признать, что в прошлом существовали леристы с такими конфигурациями пальцев, которые у современных видов не встречаются (например, формы, у которых на передних ногах было больше пальцев, чем на задних — у современных лерист такого не бывает). Гипотеза о необратимости редукции пальцев на задних ногах представляется более вероятной, потому что она не требует подобных допущений: она предполагает, что все вымершие леристы имели вполне «реалистичные» конфигурации пальцев, встречающиеся и у современных видов.

Анализ показал поразительно высокую скорость редукции конечностей у лерист. Этот род ящериц появился 13,4 млн лет назад (возраст определен при помощи метода «молекулярных часов»), и за это время произошло много десятков независимых эволюционных событий, ведущих к частичной или полной утрате конечностей. Первые леристы имели две пары пятипалых конечностей. Упрощение исходной пятипалой конечности произошло независимо 11 раз. В результате одного из этих событий возникла четырехпалая конечность, которая затем подвергалась дальнейшему упрощению не менее семи раз в разных эволюционных линиях. Полная утрата всех пальцев на передних и задних ногах произошла независимо в четырех линиях.

Самая быстрая редукция конечностей наблюдалась у предков видов humphriesi и praepedita: в данном случае процесс превращения ящерицы с пятью пальцами на каждой ноге в форму, полностью лишенную ног, занял не более 3,6 млн лет. Ранее считалось, что минимальное время, необходимое для такого эволюционного преобразования у ящериц, составляет примерно 16 млн лет.

Необходимо подчеркнуть, что леристы (как и другие чешуйчатые рептилии), разумеется, не ставили себе целью побыстрее избавиться от ног. Иллюзия ортогенеза — строго направленного развития, напоминающего движение к заранее намеченной цели, — в данном случае могла возникнуть просто из-за того, что редукция конечностей в результате случайных мутаций является намного более вероятным событием, чем их последующее восстановление. Многие «промежуточные» состояния на пути от полностью развитых пятипалых конечностей к безногости в действительности являются адаптивно выгодными состояниями, соответствующими определенной среде обитания и образу жизни, и могут устойчиво сохраняться и поддерживаться отбором в течение миллионов лет.

Полученные результаты вовсе не исключают принципиальной возможности восстановления утраченных конечностей или их частей. По-видимому, это иногда происходило в других группах чешуйчатых рептилий. В частности, известны вполне надежно подтвержденные случаи восстановления утраченных пальцев у ящериц рода Bachia. Характерно, что у видов Bachia с «восстановленными» пальцами наблюдается весьма необычное соотношение числа фаланг: 0.2.2.2.2 и 2.2.2.2.0 для передней и задней конечности соответственно (исходной для чешуйчатых рептилий является формула 2.3.4.5.3 для передней ноги и 2.3.4.5.4 — для задней).

В пользу принципиальной возможности восстановления недавно редуцированных конечностей свидетельствует и тот факт, что гены — регуляторы индивидуального развития, переставшие в ходе эволюции экспрессироваться (работать), могут сохранять функциональность довольно долго — от 0,5 до 6 млн лет (Marshall et al., 1994. Dollo's law and the death and resurrection of genes). Лишь после этого накапливающиеся в отключенном гене мутации портят его безвозвратно. Таким образом, восстановление утраченных конечностей в принципе возможно, но происходит, по-видимому, довольно редко.

Источник : Adam Skinner, Michael S. Y. Lee, Mark N. Hutchinson. Rapid and repeated limb loss in a clade of scincid lizards // BMC Evolutionary Biology. 2008. V. 8. P. 310.
(elementy.ru Александр Марков)

  • Просмотров: 324
опубликовано:  7-05-2017, 16:54   |   автор:  admin
В октябре 2001 года мы пришли в лабораторию компании Advanced
Cell Technology для того, чтобы увидеть через микроскоп
маленькие шарики делящихся клеток, невидимые невооруженным
взглядом. Не смотря на свою внешнюю незначительность, эти
крупинки были драгоценны, потому что представляли собой первый
человеческий эмбрион, полученный техникой ядерной
трансплантации, известной также как клонирование.<!--more-->



Мы надеялись получить ранний эмбрион, развившийся до состояния
полой сферы, состоящей из примерно ста клеток, так называемого
бластоцита. Мы намеревались выделить из бластоцита стволовые
клетки,  которые могли бы служить в качестве исходного
материала для выращивания нервных, мускульных и других тканей,
которые могут быть использованы для лечения многих болезней. К
сожалению, только один из эмбрионов развился до шести клеток,
после чего деление остановилось. В аналогичном эксперименте,
однако, нам удалось заставить человеческую яйцеклетку, саму по
себе, неоплодотворенную сперматозоидом, партногенетически
развиться до бластомера (партогенез – развитие
неоплодотворенной яйцеклетки). Мы верим, что эти достижения
представляют начало новой эры в медицине, демонстрирую
принципиальную возможность терапевтического клонирования.



Терапевтическое клонирование, одной из задач которого является
использование генетического материала из собственных клеток
пациента для, например, выработки тканей поджелудочной железы
у диабетиков или нервных клеток для лечения повреждений
спинного мозга, отличается от репродуктивного клонирования,
целью которого является имплантация клонированного эмбриона в
матку с последующим рождением клонированного ребенка. Мы
полагаем, что репродуктивное клонирование несет потенциальную
опасность, как для ребенка, так и для матери, поэтому
поддерживаем ограничение на репродуктивное клонирование до тех
пор, пока не будут решены вопросы безопасности, а также
этические вопросы.



Сторонники репродуктивного клонирования пытаются кооптировать
термин «терапевтическое клонирование», заявляя, что применение
клонирования поможет иметь детей тем парам, которые не могут
сделать это естественным путем. Мы против такого
использования, так как называя эту процедуру
«терапевтической», они лишь вносят путаницу.



Что мы сделали?




Мы предприняли попытку создать человеческий клон в начале 2001
года. Мы начали с консультаций с нашим совещательным советом
по этике, с юристами, со специалистами по репродукции. Под
руководством Рональда Грина, директора Института Этики в
Дартмусе, совет вывел пять ключевых положений (см.

The Ethical Considerations).



Затем мы наняли женщин, которые согласились на использование в
процедуре клонирования  своих яйцеклеток и также собрали
клетки других людей (доноров), которые и должны быть
клонированы. Процесс клонирования выглядит несложным, но успех
зависит от множества факторов, влияние которых зачастую еще не
понято. В базовой технике переноса ядра ученые используют
очень тонкую иглу, с помощью которой они «высасывают»
генетический материал из зрелой клетки. Затем они вводят ядро
клетки-донора (или иногда целую клетку) в клетку с удаленным
ядром и выращивают это в специальных условиях, способствующих
делению и росту (

TherapeuticCloning: HowIt'sDone).



Мы нашли женщин, желающих на условии анонимности разрешить
использовать свои яйцеклетки в нашем исследовании, поместив
объявление в Бостонских газетах. Мы принимали женщин в
возрасте от 24 до 32 лет, которые уже имели по крайней мере
одного  ребенка. Все эти женщины были подвергнуты
психологическому и физиологическому тестированию, включая
проверку на инфекционные болезни. Это было необходимо для
того, чтобы убедиться в том, что они здоровы и что участие в
эксперименте не скажется на них неблаготворно. В конце концов
из всех кандидатов мы отобрали двенадцать. Тем временем, мы
взяли биопсию кожи у нескольких других анонимных участников
эксперимента для выделения клеток, называемых фибробластами.



Наша группа доноров фибробластов включала людей в целом
здоровых или с такими заболеваниями как диабет или повреждения
спинного мозга – именно этим людям терапевтическое
клонирование должно помочь в первую очередь.



Первая попытка клонирования была произведена в июле.
Определение времени каждой попытки зависело от менструальных
циклов женщин – источников яйцеклеток; донорам несколько дней
делали уколы гормонов, так что при овуляции выделялось около
10 яйцеклеток вместо обычных одной или двух.



Слабый проблеск успеха появился в третьем цикле попыток, когда
ядра введенного фибропаста как бы начали делиться, но до двух
отдельных яйцеклеток процесс не доходил. Поэтому в следующем
цикле мы выбрали тактику, используемую Терухико Уакайама и его
коллегам, учеными, создавшими в 1998 году первую клонированную
мышь. (Уакайама тогда работал в Гавайском университете, а
теперь – в AdvancedCellTechnology). Хотя в некоторые
яйцеклетки мы вводили ядра из кожных фибропластов как обычно,
в другие яйцеклетки были введены клетки яичников, названные
«cumulus», функция которых заключается в питании развивающихся
яйцеклеток.  Клетки «cumulus» настолько малы, что их
можно ввести целиком. В конце концов для получения одного
клонированного эмбриона были использованы 71 яйцеклетка,
взятые от семи человек. Из семи яйцеклеток в которые мы ввели
клетки «cumulus», две развились до эмбриона из четырех клеток,
одна – до шести клеток, после чего их рост прекратился.



Партеногенез.



В ходе нашего исследования мы также хотели выяснить, возможно
ли вызвать деление яйцеклетки, без оплодотворения
сперматозоидом или введения клетки-донора. Хотя зрелые
яйцеклетки и сперматозоиды имеют лишь половину генетического
набора обычной клетки, яйцеклетки делят пополам свой
генетический материал на поздней стадии созревания. При
активировании до этого момента у них сохраняется полный набор
генов.



Стволовые клетки, извлеченные из таких партеногенетически
активированных клеток предположительно не будут отторгаться
при трансплантации, потому что они весьма схожи с собственными
клетками пациента и не будут вызывать реакции отторжения у
иммунной системы (они не будут полностью идентичны клеткам
пациента из-за «перетасовки» генов, которая всегда
сопровождает образование половых клеток).  Применение
таких клеток вызовет меньше вопросов морального толка, чем
использование стволовых клеток извлеченных из ранних
эмбрионов.



По одному из сценариев, женщины с заболеваниями сердца могут
«сдавать» свои яйцеклетки в лабораторию, где из этих клеток
будут выделены бластоциты. Ученые, используя комбинацию
некоторых факторов роста, могут направить развитие
изолированных из бластоцитов стволовых клеток таким образом,
что из них вырастет ткань сердечной мышцы, которая
имплантируется обратно женщине в качестве «заплатки» для
пораженного участка сердца. Для мужчин аналогичная процедура,
называемая андрогенезом, является более сложной. Но она должна
включать перенос двух ядер из сперматозоидов в лишенную ядра
яйцеклетку.



Ранее исследователям удавалось, используя воздействие
различными химикатами или электротоком,  стимулировать
деление яйцеклеток мышей и кроликов. В 1983 году ElizabethJ.
Robertson, работающий сейчас в Гарвардском Университете,
демонстрировал что стволовые клетки из партеногенетических
эмбрионов мыши могут образовывать различные ткани, в том числе
нервные и мышечные.



В нашем эксперименте по партеногенезу мы подвергли двадцать
две яйцеклетки воздействию химикатов, меняющих концентрацию
ионов внутри клетки. После пяти выращивания шесть клеток
образовали нечто, похожее на бластоциты, но в них не было так
называемых внутренних клеток, которые образуют стволовые
клетки.



Почему мы сделали это.



Наша цель – использовать терапевтическое клонирование или
клеточную терапию на основе партеногенеза для помощи больным
людям. В настоящее время наши усилия направлены на болезни
нервной и сердечно-сосудистой системы, аутоиммунные
расстройства, диабет и заболевания крови и костного мозга.



Мы надеемся, что когда нам удастся вырастить из клонированных
эмбрионов нервные клетки, возможно будет лечить не только
повреждения спинного мозга, но и расстройства головного мозга,
такие как болезни Паркинсона, Альцгеймера, инсульт и
эпилепсия.



Кроме этого, стволовые клетки можно превратить в клетки
поджелудочной железы для лечения диабета, клетки сердечной
мышцы для терапии инфарктов.



Еще более интересно было бы направить развитие столовых таким
образом, чтобы они дифференцировались в клетки крови и
костного мозга. Аутоиммунные расстройства, такие как
рассеянный склероз и ревматический артрит, возникают когда
белые кровяные клетки, образуемые в костном мозге, атакуют
собственные клетки тела. Предварительные исследования
показали, что состояние людей, больных одновременно раком и
аутоиммунными расстройствами, заметно улучшается после замены
их убитого химиотерапией костного мозга на трансплантаты.
Вливание кроветворных клонированных стволовых клеток может
«перезагрузить» иммунную систему людей с аутоиммунными
расстройствами.



Но можно ли считать клетки полученные клонированием или
партеногенезом нормальными? Безопасность их использованию
могут показать лишь клинические испытания, но наши опыты с
клонированными животными показали, что клоны здоровы. В
выпуске журнала Scienceот 30 ноября 2001 годы мы
рассказали о наших успешных экспериментах по клонированию
крупного рогатого скота. Из 30 клонированных животных шесть
умерло вскоре после рождения, но оставшаяся  часть 
были вполне нормальны по физическим показателям, и тесты их
иммунной системы не показали отличий от обычных животных. От
двух коров даже  родились здоровые телята.



Кроме того, похоже, что процесс клонирования «сбрасывает
показания» «часов возраста» в клонированных клетках, - то есть
клонированные клетки появляются более молодыми, чем те, из
которых они были клонированы. В 2000 году мы сообщали, что
теломеры, - конечные участки хромосом, от клонированных телят,
такой же длины, что и у телят из контрольной группы. Теломеры
обычно укорачиваются или разрушаются по мере старения
организма при каждом новом делении клетки. Терапевтическое
клонирование может снабжать стареющую популяцию молодыми
клетками.



Доклад, сделанный в июле этого года Рудольфом Джаничем из
WhiteheadInstituteforBiomedicalResearch в Кембридже, штат
Массачусетс, привлек большое внимание, потому что они
обнаружили так называемые импринтинг- дефекты у клонированных
мышей. Импринтинг это что то вроде печати, которая стоит на
многих генах у млекопитающих и определяет, нужно ли этим генам
включаться или выключаться в зависимости от того, унаследованы
ли они от матери или отца. Программа импринтинга обычно
«обнуляется» при развитии эмбриона.



Хотя импринтинг наверное играет важную роль у мышей, никто
пока не может определить значение этого явления у человека.
Кроме того,   Джанич и коллеги не проводили
исследования мышей, клонированных из клеток взрослых животных,
в частности из фибропластов или клеток «cumulus». Вместо этого
они изучали мышей, клонированных из более изменчивых
эмбриональных клеток. Результаты исследований, показывающих,
что импринтинг протекает нормально у мышей, клонированных из
клеток взрослых особей, должны быть опубликованы в научной
литературе в течение нескольких месяцев.



Тем временем мы продолжаем наши эксперименты по
терапевтическому клонированию. Ученые только начали
разрабатывать эту многообещающую тему.



Кальманович Дмитрий


http://www.sciam.com/explorations/2001/112401ezzell/ 






  • Просмотров: 71
опубликовано:  5-05-2017, 11:29   |   автор:  admin
Вверху: ящерица Lerista microtis с хорошо развитыми пятипалыми конечностями. Внизу: Lerista ameles — вид, почти полностью утративший конечности. Фото Марка Хатчинсона, одного из авторов обсуждаемой статьи в BMC Evolutionary Biology, с сайта www.hermonsladВверху: ящерица Lerista microtis с хорошо развитыми пятипалыми конечностями. Внизу: Lerista ameles — вид, почти полностью утративший конечности. Фото Марка Хатчинсона, одного из авторов обсуждаемой статьи в BMC Evolutionary Biology, с сайта www.hermonslade.org.au

Позвоночные вышли на сушу в конце девонского периода (около 370 млн лет назад), имея в своем распоряжении две пары полностью сформированных конечностей с пальцами. Потому-то всех наземных позвоночных — амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих — называют тетраподами (четвероногими). Наличие конечностей, однако, не является обязательной чертой всех тетрапод. Во многих эволюционных линиях конечности были частично или полностью утрачены, причем началось этого чуть ли не сразу после выхода на сушу. Например, уже в каменноугольном периоде (300–360 млн лет назад) процветали безногие амфибии — аистоподы (Aistopoda). В дальнейшем редукция конечностей многократно происходила у различных амфибий (Apoda), рептилий (змеи, многие ящерицы); передние конечности редуцировались у некоторых птиц, задние — у китообразных и т. д.

У чешуйчатых рептилий (ящерицы и змеи) тенденция к утрате конечностей проявляется с особой настойчивостью: считается, что утрата хотя бы одной кости передних или задних ног произошла независимо по меньшей мере в 53 эволюционных линиях чешуйчатых.

Австралийские ящерицы-леристы, относящиеся к семейству сцинковых, представляют собой один из самых удобных объектов для изучения редукции конечностей. Род Lerista включает более 70 видов, демонстрирующих едва ли не все возможные стадии утраты передних и задних ног — от хорошо развитых пятипалых конечностей до их полного отсутствия. Между этими двумя крайностями в пределах рода можно выделить около 20 промежуточных состояний.

Чтобы в деталях изучить динамику эволюции конечностей в роде Lerista, Адам Скиннер (Adam Skinner) и его коллеги из Университета Аделаиды (Австралия) составили весьма надежную филогенетическую реконструкцию (эволюционное древо) на основе нуклеотидных последовательностей одного ядерного и пяти митохондриальных генов 72 видов лерист. До сих пор столь подробные молекулярные данные не были доступны, и поэтому многие детали эволюции лерист оставались неясными.

Важно, что эволюционное древо было построено на основе независимых молекулярно-генетических данных без учета сведений о строении конечностей. Имея эволюционное древо и зная строение конечностей для каждого из 72 видов, авторы смогли реконструировать строение конечностей у вымерших представителей рода — общих предков тех или иных групп современных видов (см. рисунок). Эти неизвестные науке вымершие леристы соответствуют узлам (точкам ветвления) эволюционного древа.

Математический анализ полученной таким образом эволюционной реконструкции показал, что в эволюции лерист редукция конечностей, по-видимому, всегда была необратимой: скорее всего, не было ни одного случая, когда хотя бы один утраченный палец на передних или задних ногах впоследствии восстановился. Это противоречит выводам, сделанным ранее другими авторами на основе менее надежных исходных данных.

Заключение о необратимости утраты пальцев можно считать совершенно достоверным для передних конечностей, тогда как с задними ногами ситуация несколько сложнее. Формальный математический анализ показывает, что на задних ногах утраченные пальцы могли иногда восстанавливаться, однако в этом случае приходится признать, что в прошлом существовали леристы с такими конфигурациями пальцев, которые у современных видов не встречаются (например, формы, у которых на передних ногах было больше пальцев, чем на задних — у современных лерист такого не бывает). Гипотеза о необратимости редукции пальцев на задних ногах представляется более вероятной, потому что она не требует подобных допущений: она предполагает, что все вымершие леристы имели вполне «реалистичные» конфигурации пальцев, встречающиеся и у современных видов.

Анализ показал поразительно высокую скорость редукции конечностей у лерист. Этот род ящериц появился 13,4 млн лет назад (возраст определен при помощи метода «молекулярных часов»), и за это время произошло много десятков независимых эволюционных событий, ведущих к частичной или полной утрате конечностей. Первые леристы имели две пары пятипалых конечностей. Упрощение исходной пятипалой конечности произошло независимо 11 раз. В результате одного из этих событий возникла четырехпалая конечность, которая затем подвергалась дальнейшему упрощению не менее семи раз в разных эволюционных линиях. Полная утрата всех пальцев на передних и задних ногах произошла независимо в четырех линиях.

Самая быстрая редукция конечностей наблюдалась у предков видов humphriesi и praepedita: в данном случае процесс превращения ящерицы с пятью пальцами на каждой ноге в форму, полностью лишенную ног, занял не более 3,6 млн лет. Ранее считалось, что минимальное время, необходимое для такого эволюционного преобразования у ящериц, составляет примерно 16 млн лет.

Необходимо подчеркнуть, что леристы (как и другие чешуйчатые рептилии), разумеется, не ставили себе целью побыстрее избавиться от ног. Иллюзия ортогенеза — строго направленного развития, напоминающего движение к заранее намеченной цели, — в данном случае могла возникнуть просто из-за того, что редукция конечностей в результате случайных мутаций является намного более вероятным событием, чем их последующее восстановление. Многие «промежуточные» состояния на пути от полностью развитых пятипалых конечностей к безногости в действительности являются адаптивно выгодными состояниями, соответствующими определенной среде обитания и образу жизни, и могут устойчиво сохраняться и поддерживаться отбором в течение миллионов лет.

Полученные результаты вовсе не исключают принципиальной возможности восстановления утраченных конечностей или их частей. По-видимому, это иногда происходило в других группах чешуйчатых рептилий. В частности, известны вполне надежно подтвержденные случаи восстановления утраченных пальцев у ящериц рода Bachia. Характерно, что у видов Bachia с «восстановленными» пальцами наблюдается весьма необычное соотношение числа фаланг: 0.2.2.2.2 и 2.2.2.2.0 для передней и задней конечности соответственно (исходной для чешуйчатых рептилий является формула 2.3.4.5.3 для передней ноги и 2.3.4.5.4 — для задней).

В пользу принципиальной возможности восстановления недавно редуцированных конечностей свидетельствует и тот факт, что гены — регуляторы индивидуального развития, переставшие в ходе эволюции экспрессироваться (работать), могут сохранять функциональность довольно долго — от 0,5 до 6 млн лет (Marshall et al., 1994. Dollo's law and the death and resurrection of genes). Лишь после этого накапливающиеся в отключенном гене мутации портят его безвозвратно. Таким образом, восстановление утраченных конечностей в принципе возможно, но происходит, по-видимому, довольно редко.

Источник : Adam Skinner, Michael S. Y. Lee, Mark N. Hutchinson. Rapid and repeated limb loss in a clade of scincid lizards // BMC Evolutionary Biology. 2008. V. 8. P. 310.
(elementy.ru Александр Марков)

  • Просмотров: 73
опубликовано:  3-05-2017, 18:36   |   автор:  admin
Нобелевская премия по физиологии и медицине 2009 года присуждена Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джеку Шостаку «за открытие того, как теломеры и фермент теломераза защищают хромосомы». Механизм защиты хромосом от укорачивания при каждом делении был впервые предсказан в 1971 году Алексеем Матвеевичем Оловниковым; впоследствии его теоретические построения были подтверждены на практике экспериментаторами, которые и удостоились этой Нобелевской премии.
  • Просмотров: 68
опубликовано:  2-05-2017, 17:37   |   автор:  admin
Благодаря детальному изучению физиологических основ памяти, было установлено, что белок Npas4 по праву считается главным белком, который управляет процессами памяти. Как ответ на возникающий стимул, который необходимо запомнить, он активирует белки соединяющие между собой нейроны, что в свою очередь создает «ячейку памяти» где и сохраняется информация.

Принято считать, что процесс запоминания становится возможным благодаря образованию нейронных контуров.
  • Просмотров: 48
баннер