В этом выпуске:
- Тайна первого появления челюстей у рыб.
- Геном дикого родственника помидора может помочь одомашненному.
- Морские ежи-разорители опустошают Средиземное море из-за изменения климата.
- Холера в Ираке.
Как позвоночные рыбы впервые обрели челюсти? Отвечает исследование "eLife"
Ни для кого не секрет, что челюсти и жабры у группы позвоночных имеют общее происхождение, и чем менее продвинута в эволюции группа, тем более они похожи друг на друга. Происходят эти две части тела от единой структуры - жаберных дуг. Это образования вокруг глотки рыбы, нужные, чтобы поддерживать форму ее тела и укреплять дыхательные отверстия. Даже у позвоночных организмов, не имеющих жабер (например, у человека), они есть, и отрастают на небольшой промежуток времени в процессе эмбрионального развития, чтобы потом "рассосаться".
Скорее всего, разделение жабер и челюстей произошло так: первые несколько дуг сдвинулись вперед и видоизменились, превратившись в нижнюю челюсть, а задние остались на своем месте. Челюсти - весьма полезный атрибут, позволяющий превратить простое всасывание воды в ротовое отверстие в активные методы сбора пищи, такие, как выбрасывание челюстей вперед, перерезание ими водорослей и т. д.
Согласно идеям Мати Тируппати, первого автора исследования eLife, челюсть возникла в результате модификации жабер рыб, однако, по его словам, это остается спорным. Но в чем его главный вклад? Исследование демонстрирует "живые" доказательства жаберного происхождения челюстей в поддержку этой теории.
Многие рыбы имеют рудиментарную структуру, называемую "псевдодугой", чье происхождение до недавнего времени было неизвестно. Используя различные методы электронной визуализации, исследователи установили, что она происходит от той же нижнечелюстной дуги, которая в свое время дала начало нижней челюсти. Затем ученые показали, что развитие жабр и псевдодуг управляется одними и теми же генами.
В связанном же исследовании Гиллис и его коллега из Кембриджа Кристин Хиршбергер показывают, что скаты также имеют псевдодугу, происходящую от нижнечелюстной дуги с генетическим сходством с жабрами. В то время как рыбки данио, использовавшиеся в исследовании, являются костистыми рыбами, скаты представляют совершенно другой эволюционный класс челюстных позвоночных: хрящевые рыбы.
Вместе эти два исследования приоткрывают завесу неизвестности и указывают на то, что псевдодуга присутствовала у последнего общего предка всех челюстных позвоночных, что служит доказательством классической теории о том, что челюсть - на самом деле видоизмененная жаберная структура.
Как внедрение генов родственника помидора потенциально поможет урожайности
Культурные растения в процессе одомашнивания часто теряют многие гены, из-за которых они становятся малоустойчивыми к неблагоприятным условиям.
Solanum lycopersicoides - вид растений, генетически близкий культивируемому человеком помидору. Группа исследователей разработала "эталонный" вариант его генома, и рассмотрела его. Оказалось, что растение содержит ген, делающий его устойчивым к определенному виду бактерий, вызывающих пятнистость. Этот ген можно было бы ввести в помидоры и таким образом сформировать у них "врожденный" иммунитет к патогену.
«На самом деле даже не обсуждалось, следует ли секвенировать Solanum lycopersicoides, просто было очевидно, что это нужно сделать»,
– сказала Сьюзан Стриклер, директор Центра вычислительной биологии BTI (BCBC). Стриклер является соавтором статьи, описывающей геном S. lycopersicoides.
Для распространения своей работы и увеличения вклада в науку ученые создали веб-инструмент - браузер генома этого растения, доступный на вебсайте Sol Genomics Network. Это может помочь любому исследованию, так или иначе затрагивающему Solanum lycopersicoides. Добавочным инструментом является атлас экспрессии генов этого же вида, который был изначально разработан для помидора, но потом изменен под другой вид.
Как инвазивные морские ежи расселяются по Средиземному морю
Вокруг вулканического острова Искья (в Неаполитанском заливе), там, где из-за присутствия геоактивности вода относительно кислая и богата углексилым газом, проживает интересная популяция морских ежей. Они способны выдерживать такие условия и без помех расти и размножаться там. Теперь исследователи из Сиднейского университета определили, что они также могут переносить беспрецедентно высокие температуры моря – еще один побочный продукт изменения климата.
Также известно, что животные из группы морских ежей в Средиземном море и так крайне многочисленны. Пока мировой океан нагревается и становится кислее, они, вероятно, продолжат расселяться по прибрежным водам. А это имеет серьезные последствия для среды обитания: когда популяция ежей слишком быстро увеличивается, они приходят в донные сообщества и леса водорослей и уничтожают их, лишая пищи и укрытия бесчисленные виды, оставляя после себя лишь голое бесплодное дно.
Уже сейчас во всем мире , в том числе на восточном побережье Австралии и на побережье, простирающемся от Новой Шотландии до Чили, постоянно растут пустоши морских ежей. Во многом это можно объяснить повышением температуры моря, способствующим увеличению популяции морских ежей, поскольку вода становится достаточно теплой для выживания большей части их потомства.
В частности, вдоль юго-востока Австралии ежи расплодились (опустошив местные прибрежные зоны), но из-за течений они ушли на юг, к Тасмании, где они вредительствуют, нарушая экологический баланс, таким же образом, еще и оказывая негативное воздействие на фермы по выращиванию омаров.
Исследователи протестировали эмбрионы этих животных на устойчивость к температуре. Поразительно, но у них наблюдался серьезный стресс только на отметке в 32 градуса по Цельсию (нормальная температура их воды - 24).
В Ираке зафиксирована новая вспышка холеры
Ирак официально объявил о том, что вспышка унесла 1 жизнь во вторник этой недели. Произошло это в северной провинции Киркук.
За последние же 24 часа зафиксировано 17 новых случаев. Последняя крупная вспышка данной инфекции произошла в Ираке в 2015 году - тогда больше всего пострадали провинции Багдад и Бабиль.