Новости науки

[VPolevoj]

Увлечение наблюдениями за живой природой привело 69-летнюю английскую леди к научному открытию. Рут Брукс обнаружила у садовых улиток способность находить дорогу домой, известную ранее только у высших животных.

Как сообщает РИА Новости, открытие было сделано благодаря наблюдательности пожилой женщины. Несмотря на то, что моллюски наносили значительный ущерб ее саду, поедая листья салата, петуний и бобов, она не хотела убивать их и выносила на ближайший пустырь. «Я действительно не люблю изводить улиток с помощью химикатов или соли, поэтому и пыталась найти более гуманный способ избавить свой сад от их присутствия», - пояснила Рут.

Однако они каждый раз находили дорогу обратно. Рут Брукс заинтересовалась, существует ли теоретическое научное объяснение этому эмпирически доказанному факту. Она дозвонилась до авторов научно-популярной передачи на радиостанции BBC Radio 4, где ее связали со специалистом, биологом из университета Экстера, доктором Дэйвом Ходжсоном. Вместе они провели серию экспериментов, подтвердившую наблюдения Рут: улитки обязательно находят обратный путь, если их отнести не далее, чем на 10 метров.

Это открытие повергло ученое сообщество в глубокое удивление, поскольку согласно классическим теориям улитки устроены слишком просто, чтобы обладать подобным умением. «Если это действительно так, то нам придется пересмотреть многие теории», - признал Дэйв Ходжсон. «Принято считать, что нервная система улитки слишком просто устроена, чтобы позволить ей находить путь домой», - добавил он.

Чтобы подтвердить это открытие и научно доказать такие способности улиток, ученые попросили британцев поучаствовать в эксперименте национального масштаба, названном «Обмен улитками». Участники эксперимента будут собирать улиток в своих садах в емкости и помечать их «домики» цветным лаком для ногтей, предварительно договорившись с соседями, что они пометят «своих» улиток другим цветом. Затем они обменяются контейнерами с улитками и посмотрят, не вернутся ли «свои» домой.

http://focus.ua/tech/136626

[анфиса]

а вот человек.. не умеет ориентироваться в незнакомой местности и угадывать путь..

[VPolevoj]

Всем известно, что сперматозоидов обычно очень много, а яйцеклетка-цель одна или несколько штук. В общем, борьба происходит не шуточная. Однако и в ней есть место объединению усилий, особенно когда речь идёт об общем противостоянии другой особи, выяснили учёные из Гарварда.

Хайди Фишер (Heidi Fisher) и Хопи Хоэкстра (Hopi Hoekstra) давно знали, что сперматозоиды некоторых грызунов способны объединяться в небольшие группы при помощи своеобразных крючков на головке. Десяток таких "альтруистов" двигается примерно на 50% быстрее единичной половой клетки, а значит, и цели достигает быстрее.



Когда речь идёт об одном самце, всё выглядит вполне логично: объединение даёт некоторое преимущество одному сперматозоиду из "скоростной" группировки. Но что происходит, если самку в течение короткого срока оплодотворяют сразу несколько мужских особей?

Хоэкстра и её коллега решили изучить происходящее на примере хомячков видов Peromyscus polionotus и Peromyscus maniculatus. Они обитают в разных частях Северной Америки, но при этом могут скрещиваться между собой в лабораторных условиях (и у P. polionotus, и у P. maniculatus сперматозоиды могут сформировывать "поезда").

Однако между двумя видами есть существенное отличие: первые грызуны обычно образуют моногамные пары, в то время как у вторых самка подчас за минуту спаривается сразу с несколькими партнёрами, в результате в её помёте запросто могут оказаться мышата от разных отцов.

В первом опыте Фишер и Хоэкстра просто смешали в чашке Петри подкрашенную разными веществами сперму самцов (как P. maniculatus, так и P. polionotus). Оказалось, что около трёх четвертей сперматозоидов объединились в группы по принципу принадлежности к тому или иному виду.

После успешного прохождения этого теста, клеткам предложили задачку посложнее: распознать "братьев" от одного самца. Учёные смешали в общем объёме сперматозоиды от разных особей одного вида.

И тут проявились особенности конкуренции, возникающие вследствие различных сексуальных привычек видов. Сперматозоиды моногамных P. polionotus образовывали смешанные группы, то есть не смогли распознать друг друга. Что вполне объяснимо, ведь это им не нужно и в дикой природе. Им просто-напросто не приходится конкурировать.

Половые клетки P. maniculatus напротив легко узнавали друг друга в толпе и собирались согласно принадлежности той или иной особи. Соответственно, повышая шансы именно своих "отцов" на оплодотворение яйцеклетки. Правило действовало даже в том случае, когда биологи смешивали сперму от двух близкородственных мужских особей. "Нас шокировало, что фактически мышата из одного помёта конкурируют между собой так же, как отдельные виды", — говорит Фишер.


Окрашенные разными цветами группы сперматозоидов, взятых от разных представителей вида P. polionotus (фото Heidi Fisher/Harvard University).


В своей статье в Nature авторы исследования делают и ещё одно важное замечание: многие клетки "поезда" раньше времени запускают реакцию, которая позволяет им пробраться сквозь стенки яйцеклетки. Это приводит к увеличению скорости группы, но при этом доводит некоторые сперматозоиды до подобия самоубийства.

Получается, данное эволюционное приспособление даёт преимущество только одному сперматозоиду, поэтому сколько-нибудь объяснимым данный альтруизм может быть только в случае очень близкой генетической схожести клеток в одном таком "поезде".

Нынешнее исследование ещё раз подтвердило, что сперматозоиды не просто "сосуды", заполненные генетическим материалом определённой особи, они способны на некое примитивное подобие социального общения.

Теперь Хоэкстра и Фишер планирует выяснить, каким образом "братские" сперматозоиды распознают друг друга. Основных вариантов два: либо на поверхности клетки присутствуют какие-то химические маркеры, либо сперматозоиды узнают друг друга и самоорганизуются благодаря какому-либо генетическому процессу.

http://www.membrana.ru/lenta/?10034

[VPolevoj]

Израильские исследователи доказали, что люди, лишившиеся одной из рук, неверно оценивают расстояние между объектами, находящимися неподалеку от них со стороны ампутированной конечности.



В проведенных ранее опытах было показано, что представление о предметах, приближенных к человеку, формируется в соответствии с тем, какое положение они занимают относительно его рук.

Авторы, намереваясь тщательно исследовать эту связь, пригласили к участию в своих экспериментах 12 человек, у которых была ампутирована левая или правая рука. Испытуемым нужно было сконцентрировать внимание на кресте в центре экрана, с обеих сторон которого на короткое время появлялись белые квадраты, и указать, какой из квадратов располагался дальше от креста.

Результаты тестирования не слишком удивили исследователей: оказалось, что люди с ампутированной конечностью постоянно недооценивали расстояние, отделяющее от креста квадрат, расположенный со стороны отсутствующей руки. Этот эффект, как и предполагалось, проявлялся на небольшом (50 см) удалении от экрана; когда испытуемых отсаживали на 150 см, они давали намного более точные оценки.


Отмеченное явление, возможно, имеет некоторую связь с неврологическим синдромом одностороннего пространственного игнорирования, при развитии которого больной с поражением мозга не реагирует на стимулы, предъявляемые в половине пространства, противоположной пораженной области. У таких пациентов очень часто отмечается паралич руки на «игнорируемой» стороне тела; восстановление ее подвижности, предполагают исследователи, должно способствовать выздоровлению.

http://science.compulenta.ru/504830/?r1=yandex&r2=news

[VPolevoj]

В результате неизвестного фактора, около 70 тысяч лет назад предки современных Homo Sapiens были практически полностью уничтожены. Популяция людей на тот момент была сокращена до нескольких изолированных и совсем немногочисленных групп на территории Африки. К таким выводам пришли израильские ученые, специалисты Стенфордского университета и исследователи из компании IBM, занимающиеся генным моделированием, сообщает ресурс CyberSecurity.

По мнению авторов данной гипотезы, в результате изменения климата, предки людей столкнулись с небывалой засухой и нехваткой пищи, в результате которой популяция вида сократилась всего до 2 тысячи особей. Однако затем, с наступлением Каменного века популяция вновь начала расти.

Прежние исследования показывают, что у всех современных людей, а также наших предков вплоть до поколений, живших на планете 200 тысяч лет назад наблюдается схожая митохондриальная ДНК, передающаяся только по материнской линии. В отличие от большинства клеток, функции которых определены ядерной ДНК, митохондрия имеет свою собственную ДНК, которая, как предполагают, эволюционирует отдельно.

На базе исследований митохондриальной ДНК можно отследить примерное развитие предков людей, а с учетом географического расположения найденных останков, генный анализ которых был ранее проведен, можно довольно точно отследить пути миграции как Homo Sapiens, так и их предков. На сегодня ученым известно, что расселение людей по планете началось примерно 60 000 лет назад, но вот что было в промежутке 200 - 60 тысяч лет назад известно гораздо хуже.

Новое исследование, проведенное командами генетиков из Израиля утверждает, что в промежутке 150 - 90 тысяч лет назад на юге Африки существовали как минимум две довольно различных ветви предков людей, каждая из которых обладала довольно индивидуальной митохондриальной ДНК. На востоке Африки в промежутке 135 - 90 тысяч лет назад специалисты также обнаружили несколько вариантов митохондриальной ДНК, отмечает издание.

Как сообщалось ранее, около 1,2 миллиона лет назад число предков человека на Земле было меньше, чем число особей некоторых современных видов, находящихся на грани вымирания.

http://podrobnosti.ua/technologies/2...11/665179.html

[VPolevoj]

Увеличение скорости распространения вируса осповакцины (vaccinia virus) в четыре раза не могло не привлечь внимание учёных из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London). Отсняв поведение подкрашенного вируса на видео, биологи обнаружили, что он использует весьма необычную тактику заражения новых клеток.

Прежде чем рассказывать о поведении вируса осповакцины, напомним о тактике, характерной для большинства вирусов. Частица прикрепляется к мембране клетки-цели, потом проникает под оболочку и заставляет клетку работать на воспроизводство самой себя. Потомство тем временем распространяется на соседние клетки.

Вирус осповакцины переходит от клетки к клетке весьма оригинальным способом. Сначала он, как и все остальные частицы, вылавливает первую цель, закрепляется на её мембране, выпускает белок, который проникает в клетку и взаимодействует там с белком актином. Реакция клеточного белка довольно необычна: он начинает расти в длину, прикрепляется к вирусу, образуя своеобразный хвост. С течением времени он всё удлиняется, постепенно "перекидывая" частицу на новую жертву.

Чтобы понять, что же происходило в нынешнем случае, Смит окрасил клетки-хозяева (не все) красным флуоресцентным белком, а вирусные частицы – зелёным. На полученной видеозаписи было ясно видно, что вирус как будто перепрыгивает через уже заражённые клетки, продвигаясь сразу к здоровым. Конечно же, это не может не сказаться на скорости распространения осповакцины.



http://www.membrana.ru/lenta/?10045

[VPolevoj]

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD), создавшие в позапрошлом году уникальные "генетические часы", сообщают о новой разработке в этой области. Теперь бактерии могут действовать как единый сенсорный датчик, общаясь между собой посредством обмена молекулами.

Как сообщается в пресс-релизе университета, исследователи построили устройство для наблюдения за колониями в двух различных масштабах — микрометровом и миллиметровом. В первом случае клетки выдают вспышки с периодом от 50 до 90 минут (его можно настроить со стороны) строго синхронно.



http://www.membrana.ru/lenta/?10044

[VPolevoj]

19 фев - РИА Новости.
Ученые установили, что в процессе обучения новым знаниям или навыкам головной мозг намеренно стирает свежую информацию из памяти, что можно использовать для создания лекарств, которые удалят нежелательные воспоминания, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Cell.

Исследователи уже много лет не могут сойтись во мнении, почему свежеполученные знания у большинства людей легко улетучиваются со временем. Одни считали, что причиной этому - естественная нестабильность свежих воспоминаний, вторые полагали, что это происходит по мере поступления в мозг новой информации.

Ученые из Лаборатории Колд Спринг Харбор в США, под руководством профессора И Чжуна (Yi Zhong), впервые показали, что процесс стирания свежей информации в мозге активно протекает под влиянием специального биохимического процесса.

В работе с плодовыми мушками-дрозофилами ученые показали, что за стирание информации из мозга отвечает специальный белок, называемый Rac. Блокировка его работы в ходе эксперимента приводила к тому, что мушки существенно дольше сохраняли память о полученной от ученых информации. Если же уровень этого белка был повышен искусственным образом, то информация у мушек стиралась заметно быстрее, чем у контрольной группы.

Для того, чтобы показать это, ученые провели серию экспериментов, в которых использовали два отвратительных для мушек запаха. Подвергая мушек небольшому электрическому удару в случае вдыхания ими одного из запахов, ученые привили насекомым желание избежать этого запаха в пользу другого.

В первом эксперименте ученые через определенные промежутки времени просто проверяли, способны ли мушки вспомнить, что одного из запахов следует избегать. Во втором эксперименте ученые заставили мушек научиться различать два других запаха, после чего, в третьем эксперименте, полностью запутали насекомых, сопровождая электрошоком воздействие того запаха, к которому мушки после первого эксперимента должны были стремиться, дабы избежать удара током.

Во всех случаях мушки постепенно забывали то, чему их изначально научили, причем это происходило под воздействием белка Rac, активация работы которого происходила существенно раньше, если мушек заставляли заучить новую информацию, или сбивали с толку противоположными по смыслу данными.

Ученые показали, что если генетическим путем блокировать работу этого белка, то мушки способны удерживать воспоминания существенно дольше, чем обычные: на время от нескольких часов до более, чем на сутки. Искусственное же повышение уровня Rас провоцировало более быструю потерю заученной информации.

Авторы исследования полагают, что понимание того, как происходит потеря заученной информации на уровне биологических молекул, позволит ученым понять каким образом устроена память.

"Мы до сих пор точно не знаем, как происходит запоминание информации на клеточном и молекулярном уровнях: что образуется и что стирается" - сказал Чжун, слова которого приводит пресс-служба издательства Cell Press, выпускающего журнал.

Механизм, обнаруженный учеными на примере дрозофил, может быть актуальным и для млекопитающих, в том числе и людей.

"Кроме того, белок Rac или связанные с ним биологические молекулы могут быть использованы в качестве мишеней для лекарств, предназначенных для стирания воспоминаний", - добавил Чжун в интервью изданию Live Science.

Такие лекарства могут использоваться для стирания у людей тягостных или неприятных воспоминаний, например о перенесенной травме.

http://www.rian.ru/science/20100219/209912211.html

[VPolevoj]

Ученые из Гарвардского университета (США) выяснили, что формы клювов разных видов дарвиновых вьюрков связаны друг с другом через простые аффинные преобразования.


Дарвиновы вьюрки: 1 — Geospiza magnirostris, 2 — G. fortis, 3 — G. parvula, 4 — Certhidea olivacea (иллюстрация Джона Гулда).

Вьюрки Галапагосских островов привлекли внимание Чарльза Дарвина в 1835 году, когда он совершал кругосветное путешествие на бриге «Бигль». Знаменитый натуралист отметил, что формы их клювов соответствовали рациону питания: маленькие заостренные клювы достались любителям полакомиться насекомыми, а крупные — тем, что предпочитали растительную пищу. Эти наблюдения были использованы при формулировании теории эволюции.

Авторы работы постарались отыскать математические закономерности в эволюционных адаптациях. Они сделали фотографии взятых из коллекции Гарвардского музея сравнительной зоологии образцов 13 видов вьюрков, в число которых вошли шесть представителей рода Geospiza и три птицы рода Camarhynchus, после чего, используя программу обработки изображений, получили кривые, соответствующие контуру верхней части клюва вьюрков.

Как оказалось, в случае шести птиц рода Geospiza и их предка вьюрка-тиариса чернолицего Tiaris bicolor кривые связаны простейшими масштабными преобразованиями (то есть такими преобразованиями, которые сжимают или растягивают перпендикулярные оси, но не изменяют угол между ними); аналогичная связь существует и между оставшимися шестью видами. Эти две группы объединялись с помощью срезающих преобразований, при которых точки сдвигаются параллельно одной из осей на расстояние, пропорциональное их удалению от оси. «Такие результаты удивили и нас самих, — признается участник исследования Майкл Бреннер (Michael Brenner). — Пока это лишь наблюдение, и мы не можем точно сказать, что это должно означать».

Скорее всего, совпадения вызваны тем, что форма клюва вьюрков рода Geospiza контролируется всего двумя протеинами: кальмодулин задает длину, а bmp4 определяет ширину и толщину. Во второй группе птиц ростом клювов, вероятно, управляют эти же или аналогичные белки.

Полная версия отчета будет опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

http://science.compulenta.ru/507879/?r1=yandex&r2=news

[VPolevoj]

18 фев - РИА Новости.
Ученые показали, что работа тех или иных генов в клетках организмов может зависеть от совершенно случайных химических реакций, что возможно использовать при лечении наследственных болезней у человека, которые определяются проявлением или отсутствием эффектов от наличия в геноме генетических мутаций, сообщается в статье исследователей, опубликованной в сегодняшнем выпуске журнала Nature.

В своей работе группа ученых во главе с Александром Ван-Оуденаарденом (Alexander van Oudenaarden) из Массачусетского технологического института обратила внимание на тот факт, что некоторые генетические мутации, связанные с развитием таких заболеваний, как болезнь Паркинсона или диабет, далеко не во всех случаях вызывают наступление недуга. В некоторых случаях обладатели этих мутаций ничем не отличаются от здоровых, с генетической точки зрения, людей. Такие последствия генетических мутаций ученые называют "неполностью проникающими".

Эти неполностью проникающие генетические мутации отчасти можно объяснить влиянием стрессов, других генов и различных факторов окружающей среды, однако учеными уже было показано, что два генетически совершенно идентичных организма, помещенные в одну и ту же среду, могут развивать свойства, связанные с одними и теми же генетическими мутациями, по-разному.

Группа Ван-Оуденаардена впервые показала, что такие различия могут быть обусловлены совершенно случайными параметрами экспрессии генов - химических реакций по декодированию генов ДНК и синтезу белков.

"Неполностью проникающие мутации могут не зависеть ни от других мутаций, ни от внешних факторов. Есть и случайный параметр, который определяется тем, как биологические молекулы встречаются друг с другом и взаимодействуют между собой. Этот механизм не работает подобно часам", - сказал Ван-Оуденаарден, слова которого приводит пресс-служба Массачусетского технологического института.

В своей работе ученые доказали это на примере модельного подопытного беспозвоночного, червя C. elegans. У этого червя развитие желудочно-кишечного тракта, состоящего во взрослом возрасте из 20 клеток, подчиняется гену skn-1. Этот ген активизирует набор других генов, которые отвечают за синтез белков, взаимодействующих с ДНК и активизирующих дополнительные гены.

В ходе экспериментов ученые обнаружили, что часть червей, имеющих мутации в skn-1, обладала нормально развитым желудочно кишечным трактом, тогда как другая часть испытывала затруднения с развитием этого органа.

Исследователи пришли к выводу, что определяющим фактором развития желудочно-кишечного тракта у C. elegans является работа гена end-1, запускаемого геном skn-1. В процессе экспрессии end-1-клетка делает копии с этого гена, называемые матричными РНК (м-РНК). Эти молекулы несут на себе код, по которому затем происходит синтез белков. Оказалось, что в эмбрионах C. elegans с мутацией в skn-1 количество копий м-РНК end-1 сильно различается. При этом, при превышении количества этих копий сверх определенного предела, происходит нормальное развитие органа, тогда как при недостаточном их количестве желудочно-кишечный тракт у C. Elegans так и не развивается.

Команда Ван-Оуденаардена в дальнейшем надеется выяснить, влияют ли случайные флуктуации в активности генов на развитие рака у людей, обладающих специфическими мутациями, что может быть использовано для разработки новых типов лекарств.

http://www.rian.ru/science/20100218/209771608.html