Новый взгляд на эволюцию глаз приматов
Американские ученые из Исследовательского детского госпиталя Святого Иуды (St. Jude Children's Research Hospital), вместе со своими бразильскими коллегами занимавшиеся изучением ночных обезьян Aotus azarae Нового Света (семейство Aotidae), пришли к выводу, что существенные изменения в анатомии глаз приматов могут быть связаны всего лишь с несколькими генетическим мутациям (онлайновая публикация в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)).
Это заключение может служить еще одним доводом в пользу дарвиновской теории эволюции, поскольку именно сложности с описанием эволюционных изменений столь замысловатого органа, по мнению противников данной теории, да и самого Чарльза Дарвина, ставили ее под удар. Ведь глаз не мог появиться сразу внезапно в готовом виде, ну а при его поэтапном изменении каждый раз должна была бы сохраняться достаточная функциональность, делающая наличие "неполноценного" органа вполне осмысленным.
Американские исследователи сравнивали эмбриональное развитие глаз ночных обезьян с аналогичным развитием глаз обезьян капуцинов. Оказалось, что незначительная разница в сроках пролиферации клеток (т.е. разрастании тканей эмбриона путем новообразования и размножения клеток) отражается сразу на нескольких анатомических различиях в глазах обоих видов.
Вполне естественно, что глаза ночной обезьяны хорошо приспособлены для ночного образа жизни. Для того, чтобы подобная адаптация стала реальностью, за миллионы лет должен был произойти целый ряд преобразований. Так, сетчатки ночных обезьян в настоящее время обладают гораздо большим числом так называемых палочек - специализированных клеток-фоторецепторов, - чем сетчатки обезьян-капуцинов, которые ведут дневной образ жизни (а два этих вида произошли приблизительно 15 миллионов лет назад от общего предка, который имел дневное зрение). При этом в сетчатке глаз ночных обезьян наблюдается определенный недостаток так называемых колбочек - то есть другого типа фоторецепторов, отвечающих прежде всего за различение цветов при дневном свете.
Как у эмбрионов ночных обезьян, так и у капуцинов все эти специализированные типы клеток в глазах развиваются из единого типа незрелых клеток. Исследователи предположили, что одного лишь ускорения или замедления сроков пролиферации клеток развивающегося эмбриона могло быть вполне достаточным для того, чтобы изменить и конечные типы клеток, то есть то, чем они в результате станут. Таким образом, эволюционный переход от дневного к ночному образу жизни мог потребовать в конечном счете весьма и весьма скромных генетических изменений, отражающихся лишь на выборе правильного момента в тайминге развития плода.
"Нам удалось обнаружить великолепный эволюционный механизм, который позволяет глазам относительно быстро меняться в ту или иную сторону, переводя животное от ночного к дневному образу жизни, - пояснил ведущий автор статьи Майкл Дайер (Michael Dyer). - И эта элегантная система дает глазу очень большую гибкость в плане возможной будущей специализации". Более того, в данной работе содержится намек и на то, что важные преобразования в структуре мозга также могут определяться довольно простыми генетическими изменениями, которые всего лишь определяют выбор правильного момента времени для начала развития тех или иных областей мозга.
Полученные результаты помогают ученым понять, как столь сложные структуры, как глаза, могут изменяться постепенно в ходе эволюционного развития, оставаясь все время полностью функциональными.
Источник:
New insight into primate eye evolution
Статьи по теме
Раскрыта тайна происхождения глаз
Эволюция столь замечательной с физиологической точки зрения структуры, как глаз позвоночных животных (в том числе и человека), долгое время оставалась тайной за семью печатями и служила лишь поводом для бесплодных теоретизирований со стороны биологов.
Найден древнейший антропоид
Крошечные окаменелые зубы, найденные на территории индийского угольного карьера, могут теперь считаться останками самого древнего азиатского антропоида - предшественника всех современных приматов, включая нынешних обезьян и людей. Об этом говорит новое исследование, проведенное американскими и индийскими антропологами.
Ученые лезут в мозг
Ученые из Питтсбургского университета научили обезьяну управлять механической рукой, используя лишь сигналы от ее собственного мозга, а исследователи из Университета Карнеги-Меллона создали компьютерную программу, способную предсказывать реакцию человеческого мозга на определенные слова и понятия.
Воображая бога
Британский антрополог, профессор Морис Блок из Лондонской школы экономики решил обнародовать собственную гипотезу, объясняющую появление религиозных верований. Блок считает, что религия на самом деле является всего лишь побочным продуктом человеческой фантазии.
Наука в СМИ: итоги уходящего года
2007 год в нашей памяти останется не только годом битвы за Северный полюс, борьбы сторонников и противников введения в школьную программу ОПК, но и годом новых открытий в физике, астрофизике, палеонтологии, биологии, геофизике... Годом обнаружения новых экстрасолнечных миров и анизотропии космических лучей ультравысоких энергий. Годом ненаучных мистификаций и скандалов.
Предки человека были больше собирателями, чем охотниками
Шимпанзе ищут съедобные коренья и клубни даже тогда, когда подходящая пища в обилии водится на поверхности земли. Об этом говорит новое исследование американских этологов, которые не остановились на констатации столь простого факта из жизни животных и сделали далеко идущие выводы о роли мясной и вегетарианской диеты в ходе интеллектуального развития наших собственных предков.
Зубы протогориллы расскажут об эволюции сапиенсов
Одна из незаполненных глав в истории происхождения нашего вида Homo sapiens теперь может быть заполнена благодаря находке нескольких окаменевших зубов гориллоподобной обезьяны, которая жила в Африке свыше 10 миллионов лет назад.
Обезьян научили правильно распоряжаться деньгами
Итальянские исследователи поставили перед собой задачу выяснить, могут ли обезьянки-капуцины правильно учитывать номиналы монет и использовать выдаваемые суммы для того, чтобы накупить максимальное количество еды.
Трудно бить бога
Действительно ли настало такое время, когда без всякого страха, без оглядки, без опасения быть немедленно обвиненным в каких-то скрытых неблаговидных намерениях можно вести дискуссии о месте религии в жизни общества?
Найдено главное отличие человека от животных
Животные умеют пользоваться орудиями труда, передавать эти навыки по наследству, создавая "культуры", пользоваться "языками", испытывать самые сложные эмоции, которые ранее считались присущими исключительно человеку... Но вот теперь ученым-этологам, похоже, все-таки удалось отыскать одну вещь, которая отличает нас от самых ближайших "родственников" - шимпанзе.
У предков людей мозг был слишком мелким
Древнейшие предки обезьян, человекообразных обезьян и людей обладали удивительно маленьким мозгом. Теперь нельзя исключить, что антропологам-эволюционистам придется заново пересматривать некоторые уже вполне, казалось бы, устоявшиеся теории, объясняющие развитие умственных способностей у приматов.
Найдены осьминоги мелового периода
Эволюция осьминогов подверглась серьезному пересмотру. Уникальные окаменелости головоногих мелового периода, живших 95 миллионов лет назад на территории современного Ливана, позволяют теперь реально отследить истоки "родового древа" современных осьминогов.
Как динозавры стали вегетарианцами
Небольшая окаменелость молодого динозавра способна оказать помощь в раскрытии важнейших тайн эволюции растительноядных ящеров. Один из самых мелких черепов динозавров, известных науке, был идентифицирован и описан англо-американской группой палеонтологов из Лондона, Кембриджа и Чикаго.
Тираннозаурус Кур
Найдено подтверждение теории, согласно которой птиц следует считать самыми близкими родственниками динозавров из всех ныне живущих форм. При этом выяснилось, что новейшие методы молекулярной систематики хорошо согласуются с более традиционными таксономическими методами.
Во Франции найден редкий череп мамонта
Палеонтологам Фредерику Лакомба и Дику Молу удалось описать чрезвычайно редкий окаменелый череп степного мамонта, найденный в Южной Франции (в провинции Овернь). Это новое открытие поможет ответить на некоторые важные вопросы, касающиеся эволюции этих могучих животных.
Супертунгуска ледникового периода
Новые данные, полученные геологами за последние недели на территории американских штатов Огайо и Индиана, добавили убедительности теории, согласно которой в конце последнего ледникового периода над Северной Америкой взорвалась комета или астероид. Это событие вызвало массовое вымирание животных и людей.
Бледнолицые из тупиковой ветви
Изучение 50-тысячелетних останков неандертальцев, из которых удалось извлечь ДНК, подтвердило давние предположения антропологов: по крайней мере некоторые из древних гоминидов, как и люди, обладали бледным цветом кожи и рыжим цветом волос.
Тайну первых европейцев раскрыли в России
Древний южноафриканский череп и донское поселение времен палеолита в России послужили важнейшими свидетельствами в пользу новой теории, согласно которой люди современного антропологического типа распространились по Евразийскому континенту всего лишь 50 тысяч лет назад.
Почему ты такая маленькая?
Уже скоро год как ученые всего мира бьются на загадкой "хоббита с острова Флорес" - малорослого человекообразного существа женского пола, чьи останки были найдены палеонтологами на территории Индонезии. На днях подведены предварительные итоги дискуссии об антропологической сущности "маленькой Фло".
Доисторические шимпанзе пользовались каменными орудиями
Свыше 4 тысяч лет назад доисторические шимпанзе из западноафриканских тропических джунглей для того, чтобы разбивать орехи, с успехом пускали в ход каменные инструменты. Об этом говорит новое исследование, проведенное канадскими специалистами.
До неандертальцев наши предки расправились еще с несколькими "человечествами"
Люди современного типа мигрировали из Африки в Индию намного раньше, чем это считалось до сих пор, причем последствием такой миграции стало исчезновение более древних индийских гоминидов и создание образцов самого раннего искусства и архитектуры.
Хоббиты проживали в Индонезии
Ученые совершили открытие, которое можно отнести к самым серьезным достижениям палеонтологии за последние 50 лет. На индонезийском острове Флорес найдены кости представителя (вернее, представительницы) неизвестного доселе вида гоминид, предшественников и соседей современного человека на древе биологической эволюции. Этот вид получил название Homo floresiensis - человек с Флореса.
Болезная эволюция
Гнездящиеся в нас вирусы и бактерии могут кардинальным образом ускорять эволюционные процессы, быстро перемещая фрагменты ДНК между различными разновидностями живых организмов. Столь смелый вывод был сделан американскими специалистами из Университета Райса.
Острозубое прошлое китов
25 миллионов лет назад очень и очень странный представитель подотряда безобидных усатых китов прямо-таки терроризировал моря, окружающие Австралию, причем этот самый "беззубый кит" на самом деле обладал весьма внушительными зубами, которыми он буквально раздирал свою добычу, как самый настоящий "морской тираннозавр".
Найден беззубый двуногий крокодил
Останки беззубого прямоходящего предка крокодилов, снабженного клювом вместо зубов, вызывают большой интерес, поскольку он очень напоминает другого представителя древней фауны, генетически никак с ним не связанного, - так называемого страусового динозавра.
Тайна перелетных птиц: новая гипотеза
Ученые из Соединенных Штатов и ФРГ утверждают, что им удалось опровергнуть гипотезу, согласно которой перелетные птицы ориентируются в пространстве с помощью частиц магнитного железняка, спрятанных в их клювах. Новые эксперименты позволяют предположить, что птицы могут следить за изменениями магнитного поля с помощью своих органов зрения.
Обезьянам и младенцам знакомо понятие абстрактного числа
Даже семимесячные младенцы, которые еще не научились говорить, уже обладают понятием абстрактного числа. Эти "младенческие математические способности" удалось выявить благодаря установлению однозначного соответствия между числом человеческих голосов, услышанных маленькими испытуемыми, и количеством говорящих лиц, которые они ожидают вслед за этим увидеть.
Обезьян удалось превратить в трудоголиков на два месяца
Американским специалистам из Национального института психиатрии в Вашингтоне удалось отключить связь между готовностью обезьян работать и близостью вознаграждения в эксперименте, требовавшем длительных манипуляций для получения "платы". Примерно через 10 недель обезьяны снова осознавали, что "работа может подождать".
Долгий путь от шимпанзе к человеку
Качественные различия между наследственной информацией человека и шимпанзе оказались намного серьезней, нежели видимое несходство их генных карт. Убеждение в уникальности рода человеческого теперь получило вполне солидное генетическое обоснование.
Орангутанг меряется предками с человеком
Исследователи считают, что окаменевшая челюсть, найденная в Таиланде и датированная поздним миоценом, принадлежит недавно обнаруженному родственнику орангутангов. Орангутанг - это единственная человекообразная обезьяна, у которой выявлены конкретные предки, но теперь выясняется, что ни одна из прежних разновидностей все-таки не была его непосредственным прародителем. Впрочем, сама эта тема - развитие обезьян и человека - в свете новейшей политики оказывается весьма небезопасной...
Китайцы исследовали скандальный череп гоминида
Компьютерная томография высокого разрешения пришла на помощь антропологам, задумавшим изучить скандальный окаменелый люцзяновский череп из Южного Китая. Им удалось получить трехмерное изображение мозга гоминида и сравнить его с мозгом современного китайца.
Неандертальцы могли разговаривать
Новое исследование, выполненное германскими генетиками, показывает, что те адаптивные изменения в человеческом гене FOXP2, которые связаны с языковыми и речевыми функциями, на самом деле разделяли и наши самые близкие вымершие "родственники" - неандертальцы.
Неандертальцы-сибиряки
Ранее ареалом распространения неандертальцев считались территории, простирающиеся от Испании до Узбекистана, однако теперь восточную границу этой области отодвинули еще на 2 тысячи километров вглубь южной Сибири, она достигла западной оконечности нынешнего Китая.
Древние безделушки привели наших предков к осознанию своей индивидуальности
Уникальные бусы, найденные в известняковых пещерах Восточного Марокко, показывают, что зачатки декоративного искусства и символического мышления у людей в Африке возникли по крайней мере за 40 тысяч лет до того, как наши предки появились в Европе.
Детство детства человечества
Новое исследование ископаемых останков юного представителя одной из самых архаичных ветвей вида Homo sapiens показало, что типичное для современных людей длительное детство стало реальностью по крайней мере 160 тысяч лет назад.
Неандертальские бастарды
Наши предки продолжали эволюционировать даже после того, как 40 тысяч лет назад достигли Европы, при этом они, возможно, скрещивались с неандертальцами. Такое сенсационное заключение было сделано группой антропологов, проводивших исследования в Румынии.
От голода неандертальцы творили жуткие вещи
Самые жуткие сцены из жизни неандертальцев предстали перед учеными, которые занимаются раскопками в испанских пещерах Эль Сидрон. Судьба неандертальцев была весьма и весьма незавидной, они часто жили впроголодь и от этого прямо-таки зверели и теряли рассудок.
Зуб дашь?
Хранители музеев впервые разрешили ученым разрезать коренные зубы неандертальцев на тонкие слои. В результате теория о "скороспелости" неандертальцев была опровергнута. Их мозг вполне мог полноценно развиваться и стать таким же сложным инструментом познания мира, как и у Homo sapiens.
Нога неандертальца и скачок для человечества
Немецким ученым удалось положить начало созданию общей "геномной библиотеки" неандертальцев. Выяснилось, что все неандертальцы вышли из относительно небольшой первоначальной группы в 3 тысячи особей. Однако по поводу возможности дальнейшего скрещивания Homo neandertalis и Homo sapiens вновь разгорелись самые жаркие споры.
Когда лучше заговорить, чем жевать
Используя лазерный луч для того, чтобы вызвать испарение небольших фрагментов зубной эмали, исследователи из Соединенных Штатов и Великобритании сумели восстановить "меню" исчезнувших гоминидов-"щелкунчиков" и показать, что они вымерли не от недостатка разнообразия в пище...
Девочки, спустившиеся с деревьев
Обнародована информация о важнейшем открытии, сделанном на участке, что располагается всего лишь в четырех километрах от того места, где была обнаружена знаменитая Люси. Это практически полный скелет детеныша Australopithecus afarensis (вероятнее всего, девочки), который жил и погиб здесь во время наводнения 3,3 миллиона лет назад.
Следы реликтовых неандертальцев найдены в Гибралтаре
Антропологи долго спорили о причинах гибели Homo neanderthalensis, однако время их исчезновения определяли довольно уверенно. Теперь артефакты, обнаруженные в ходе раскопок в гибралтарских пещерах, дают повод усомниться в этих ставших уже привычными взглядах на историю неандертальцев.
Люди пришли откуда не ждали
В результате анализа генетической информации выяснилось, что человек современного типа начал миграцию со своей африканской прародины на другие континенты с пересечения Красного моря и последующего движения на восток по побережью Индийского океана.
Разумные хоббиты с Флореса
Американские ученые построили виртуальную модель мозга миниатюрных человекообразных существ, которые около двадцати тысяч лет назад жили на индонезийском острове Флорес. Полученные результаты указывают на то, что эти древние обитатели Малайского архипелага обладали развитой корой больших полушарий и поэтому вполне были способны изготовлять те примитивные каменные орудия, которые были найдены в пещере рядом с их ископаемыми останками.
Род людской постарел
Ученые из Соединенных Штатов и Австралии радикально пересмотрели датировку ископаемых останков человека современного антропологического типа, найденных почти сорок лет назад на юге Эфиопии неподалеку от города Кибиш. В то время их возраст был определен в 130 тысяч лет. Новые измерения показали, что эти кости пролежали в земле не менее 195 тысяч лет.
Мужчины и женщины действительно думают по-разному
Мужчины и женщины думают по-разному. По крайней мере, от того, какого человек пола, существенно зависит внутреннее устройство и функционирование головного мозга. В новом исследовании показано, что мужчины думают, больше полагаясь на серое вещество (как в свое время совершенно правильно заметил великий сыщик Эркюль Пуаро), а вот женщины мыслят в основном с помощью вещества белого.
Наука-2004: марсоходы, хоббиты, пульсары, конденсат из фермионов...
Традиционный перечень журнала Science включает десятку наиболее ярких достижений науки уходящего года. Первое место в новом рейтинге заняли итоги исследования марсианской поверхности с помощью бортовой аппаратуры американских марсоходов-роверов Spirit и Opportunity, а также европейской орбитальной станции Mars Express.
Бегом от обезьяны к человеку
Классики марксизма полагали, что человека создал труд. Религиозные люди верят, что человека создал Бог. Американские ученые Дэниел Либерман и Деннис Брэмбл не согласны ни с теми, ни с другими. По их сенсационной теории, главным фактором очеловечивания наших далеких предков был бег, причем на длинные дистанции. Именно эволюционное приспособление к погоне за добычей постепенно превратило австралопитека в Homo sapiens.
Обезьяну в человека превратил не труд, а трусость и коварство
Те приматы, что лучше других умеют обманывать своих сородичей, обычно обладают и самым крупным мозгом. Эта закономерность служит подтверждением так называемой теории "макиавеллевского интеллекта". Согласно этой теории именно выгоды от развития сложных социальных навыков и послужили когда-то причиной развития умственных способностей у приматов.
Древние люди обменяли мощные челюсти на разум
Люди должны быть благодарны за свои недюжинные умственные способности и изощренную культуру одной-единственной генетической мутации, в результате которой серьезно ослабли мышцы челюсти. Детальный генетический анализ показал, что эта сугубо человеческая мутация произошла приблизительно 2,4 миллиона лет назад, то есть вскоре после того, как появились самые ранние из известных нам членов рода Homo - с меньшими челюстями, но с большими умственными способностями. Это потрясающее открытие может пролить свет на происхождение рода Homo.
Неандертальцев погубил Великий холод
Возможно, это самая ужасная из всех детективных историй за все время существования нашей планеты. Речь идет о смерти целого человечества - неандертальцев, которые когда-то жили в Европе, но почти 30 000 лет назад полностью вымерли. В число основных подозреваемых включают резкое изменение климатических условий и деятельность наших собственных предков. Теперь 30 ученых объединили усилия для того, чтобы, наконец, поставить точку в давнем споре и дать самый авторитетный ответ на все эти загадки.
Неандертальцы оказались "скороспелыми"
Неандертальцы уже к 15 годам достигали полной зрелости, а затем переставали расти. Такое (пока еще весьма спорное) заключение сделали испанские и французские антропологи после исследований микроскопической структуры зубной эмали клыков и резцов, которые некогда принадлежали 55 представителям этой исчезнувшей эволюционной ветви человека.
Скандал с доисторическим Пикассо из Шове: стиль против радиоуглерода <!-- Скандальные скальные росписи -->
Если скальным росписям в пещере Шове во Франции действительно 30 тыс лет, то это самый древний из известных образец человеческого искусства. Данные углеродного анализа были использованы для поддержки революционной теории, согласно которой сложное и развитое искусство чрезвычайно быстро появилось в Европе. Пабло Пикассо, посетивший одно из таких мест в 1940 году, заметил, что современное искусство не открыло с тех пор ничего нового. Однако авторитетный археолог Пауль Бан подвергает сомнению прежние выводы.
Все люди когда-то были каннибалами, утверждают генетики
Людоедство, вероятно, было гораздо шире распространено среди наших доисторических предков, чем считалось ранее. Об этом заявили исследователи, изучавшие форе, изолированное племя, живущее в Папуа - Новой Гвинее.
Древняя Америка превращается в проходной двор
Вопрос о том, когда первые люди появились в Америке и откуда именно они прибыли в эту часть света, становится все более запутанным. 33 ископаемых черепа представителей изолированного вымершего племени в мексиканском штате Нижняя Калифорния по форме оказались непохожими на черепа современных индейцев, зато такими же, как у представителей других расовых групп.
Изобретение копья помирило древних людей
Изобретение копья, случившееся, как ныне считают, свыше миллиона лет назад, послужило прологом к великому миру, заключенному между племенами предков людей.
Все люди оказались потомками многодетного чукчи
Ближайший общий предок всего рода человеческого жил несколько тысяч лет назад в Восточной Азии. К такому выводу пришли исследователи, создавшие для этого компьютерную модель нашего генеалогического древа. Вычисления показывают, что этот таинственный прародитель, которому каждый ныне живущий обязан своим рождением, вероятно, появился приблизительно в 1500 году до н.э.
Красивые и интеллигентные мужчины без клыков появились благодаря капризным самкам
Вряд ли какой-нибудь современный щеголь или красавец-донжуан испытывает благодарность за свою красоту ко всем предшествующим поколениям женщин, а уж тем более к приматам и их сексуальным влечениям. Тем не менее это именно они "вылепили" мужчин такими, каковы они есть.
Люди каменного века умели насыщаться травой
Люди каменного века употребляли в пищу жареную пшеницу и ячмень. Согласно последним исследованиям, подобная "диета" существовала уже 23 тысячи лет назад во времена палеолита, и это удлиняет историю зерновых культур на 10 тысяч лет. Растительная пища дала возможность из излишков продовольствия делать запасы, а это в свою очередь позволило освободить некоторых людей от ежедневной заботы о пропитании, чтобы специализироваться в других областях человеческой деятельности.
Первые доисторические шахтеры работали голыми руками
Группа израильских исследователей изучила процесс освоения нашими предками добычи нужного сырья для своих первых орудий труда. Выяснилось, что некоторые доисторические жители пещер занимались осознанной добычей кремня уже 300 тысяч лет назад, в то время как их соседи все еще использовали любые подходящие камни, которые лежали на поверхности.
Прямоходящая Люсенька
Британские антропологи с помощью компьютерного анализа раскрыли правду, скрытую в ногах древней африканской женшины.
Теория эволюции нуждается в пересмотре
Сохранение изменений наследственной информации происходит не совсем так, как предсказывает современная молекулярная модель биологической эволюции. Считается общепринятым, что с течением времени генные мутации накапливаются в популяции исключительно под действием естественного отбора.
Эволюцию мозга дельфинов сравнили с человеческой
За последние 47 миллионов лет мозг у дельфинов развился до невиданных для других животных размеров. Новое, самое обширное исследование ископаемых останков этих морских жителей поставило своей целью описать динамику соответствующего эволюционного развития. Косвенным образом это может помочь найти ответ на вопрос, как сами люди стали настолько "мозговитыми".
Предков людей заставили сдружиться большие кошки
Новые результаты, полученные с помощью компьютерного моделирования, подтверждают теорию, согласно которой взаимодействие и сотрудничество между предками людей возникли в первую очередь для того, чтобы спасаться от хищников.