Многорукий червь-кактус возрастом 510 млн лет
Палеонтологи откопали в Китае древнейших мягкотелых шипастых организмов. Они являются родичами знаменитой галлюцигении и современных бархатных червей.
Collinsium ciliosum
Описание находки, подготовленное китайскими учеными из Юньнаньского университета, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
В кембрийском периоде в палеонтологической летописи внезапно появились все основные типы живых существ. Некоторые из них, вроде брахиопод и морских лилий, внешне мало чем отличались от своих потомков, живущих сегодня, а другие, наоборот, имели весьма причудливый облик. Одно из таких странных созданий и было найдено в отложениях раннего кембрия в южном Китае.
Всего ученым удалось обнаружить около 30 представителей нового вида и рода, получившего название Collinsium ciliosum. Они представляли из себя червеобразных существ с 15 парами конечностей. Первые шесть пар ног Collinsium ciliosum, напоминающие перья, были покрыты густыми щетинками. Остальные 9 пар конечностей, расположенные на заднем конце тела, были голыми, но имели на конце коготки.
Придатки Collinsium ciliosum плохо подходят для активного ползания по морскому дну, поэтому ученые предполагают, что своими задними ногами они цеплялись за неподвижные субстраты вроде губок, передними перьеобразными ногами отфильтровывая из воды питательные частицы, подобно некоторым современным ракообразным.
Неподвижность C. ciliosum делала их легкой добычей, поэтому они обзавелись острыми шипами на спине. Каждое из этих существ длиной всего несколько сантиметров несло 72 шипа разных размеров - это один из древнейших примеров подобного вооружения у мягкотелых животных.
Судя по морфологии шипов, которые состоят из нескольких слоев кутикулы, вложенных друг в друга, подобно матрешкам, C. ciliosum относится к кембрийским галлюцигениям и современным бархатным червям, имеющим аналогично устроенные коготки.
Дополнительная информация
- Эон: Фанерозой (542 млн лет до нв)
- Эра: Палеозой (542 -251 млн лет)
- Период: Кембрийский, кембрий (542 - 488 млн лет)
Биологи реконструировали трёхмиллиардолетние гены
Необычайно давний этап эволюции микробов, предшествовавший всплеску биоразнообразия на Земле, удалось восстановить генетикам. Они изучили родственные связи почти 4000 семейств генов из трёх царств живой природы.
Изобретение природой новых генов (красный цвет) пережило резкий всплеск где-то у корня эволюции (на данном рисунке – верх). В последующие эпохи преобладали дублирование (синий), горизонтальный перенос (зелёный) и потери (жёлтый) генов (иллюстрация Lawrence A. David, Eric J. Alm /Nature).
Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) выяснили, что задолго до кембрийского взрыва, в ходе которого появилось великое множество групп живых существ, произошёл похожий "взрыв" в мире генов.
Расхождение и модификация нескольких исходных семейств генов по мере развития биосферы, деления её на царства, группы и так далее (иллюстрация Lawrence A. David)
Авторы работы, опубликованной в Nature, посчитали, что между 3,3 и 2,8 миллиарда лет назад (где-то в интересную эпоху между появлением доядерных и ядерных одноклеточных) возникло 27% от всех существующих нынче семейств генов.
Однако наибольший интерес представляют функции тех генов, что оказались в совокупном геноме всего живого одними из самых древних. Анализ показал, что трёхмиллиардолетние гены вовлечены в транспорт электронов внутри клеточных мембран.
Этот механизм используется в дыхании, его можно найти и в кислородном фотосинтезе. Исследователи заключили, что резкое расширение разнообразия генов в архее заложило основы для последующих скачков. Так в конце рассмотренного периода (примерно 2,8 миллиарда лет назад) появляются первые гены, отвечающие за использование кислорода.
Последующий всплеск в числе "кислородных" генов хорошо согласуется с датой кислородной катастрофы, изменившей атмосферу планеты и приведшей к господству аэробных форм жизни.
Дополнительная информация
- Эон: Докембрий (4,6 млрд лет назад - 542 млн лет назад), Архей (3,9 - 2,5 млрд лет назад)
- Эра: Мезоархей (3,2 - 2,8 млрд лет)
- Время обитания: 3300-2800 млн лет назад
Тайна разделения полов
Генетические истоки разделения полов помогли открыть многоклеточные зеленые водоросли Volvox carteri, мужские и женские особи которых разделились от одноклеточных предков Chlamydomonas reinhardtii.
Вольвокс
Группа биологов из Центра растениеводства имени Данфорта (США) выявила у одноклеточных ген MID, управляющий дифференциацией половых клеток на два класса (+ и -). Потом ученые нашли аналог этого гена (VcMID) у полноценных мужских гамет Volvox carteri. Когда они искусственно простимулировали экспрессию VcMID у Volvox carteri женского пола, крупные клетки, которые должны были стать полноценными яйцеклетками, продолжили делиться, превратившись в сперматозоиды.
При обратной операции — блокировке экспрессии VcMID в мужских гаметах — ученые получили псевдоженские яйцеклетки, однако их потомство оказалось не вполне жизнеспособным.
Родство генов MID разных видов водорослей и их общая функция (регуляция различий между полами и типами спаривания) свидетельствуют, что найдена общая генетическая основа репродуктивной системы одноклеточных и многоклеточных организмов.
Свежие комментарии