Биология - жизнь в деталях! Новости биологии. Энциклопедия по биологии. Словарь по биологии.

Отрастание оторванного плавника, ноги или хвоста у рыб и амфибий происходит не за счёт единых и универсальных стволовых клеток, как считалось, а с помощью набора различных клеток, каждая из которых восстанавливает определённый тип ткани.

Регенерация органов у позвоночных требует целого набора стволовых клеток, как показывают в своей статье исследователи с медицинского факультета Вашингтонского университета (США). Способность к восстановлению утраченных органов есть у многих позвоночных: вспомним хотя бы ящериц или саламандр с тритонами. Долгое время считалось, что восстановление конечностей происходит за счёт единых стволовых клеток (СК). По этой теории, клетки в месте ампутации теряли свою специализацию и становились стволовыми. Поскольку все они выглядели как одна, было решено, что отрастание ноги или хвоста происходит стараниями СК, подобных эмбриональным, которые могут превратиться в клетку любой ткани.

Стивен Джонсон и Шу Ту исследовали регенерацию плавников у Danio rerio, аквариумной рыбки и популярного модельного объекта. Подобно саламандрам, данио способны быстро восстанавливать утраченное за счёт группы клеток, которые появляются на месте ампутации сразу после операции; и на вид эти клетки неотличимы друг от друга. Исследователи вводили в ДНК клеток на месте ампутации фрагмент, кодирующий флуоресцентный белок. Всё потомство этой клетки несло копию такой ДНК и светилось зелёным светом. И если бы заживляющие клетки действительно восстанавливали все ткани в новом плавнике, то зелёным светились бы и клетки кожи, и нервные клетки, и клетки кровеносных сосудов.

Но такого не произошло. Если ДНК зелёного белка вводилась в клетку кожи, то в новообразованном плавнике зелёным светилась только кожа. То же самое наблюдалось и в случае нервных, иммунных, костных и других типов клеток. То есть клетки на месте разрыва ткани не превращались во всемогущие эмбрионоподобные, а давали только свой собственный тип ткани. Иначе говоря, становились тканеспецифичными СК. Таких клеток исследователи насчитали 9 типов.

По словам учёных, похожим образом дело обстоит и у других животных: амфибий, ящериц и т. д., вплоть до человека. Это открытие должно облегчить задачу медикам, занимающимся заживлением ран и регенеративной медициной: не нужно получать сложные и нестабильные эмбрионоподобные клетки общей специализации, вполне достаточно будет ограничиться частично стволовыми.

С помощью аппаратуры с высоким цветовым разрешением исследователи оценили, за счёт чего хищник видит замаскировавшуюся каракатицу. Оказалось, головоногие необычайно тщательно имитируют цветовую гамму окружающей среды, несмотря на собственную цветовую слепоту.

Учёные из Вудсхоулской лаборатории биологии моря (США) решили выяснить, так ли уж хороши хвалёные способности к маскировке у каракатиц и осьминогов. Головоногие моллюски, к которым относятся каракатицы, осьминоги и кальмары, считаются чемпионами животного мира по камуфляжу: маскируясь, они повторяют во всех подробностях фактуру фона.

Исследования показали, что маскировка головоногих зависит от целого ряда параметров: яркости, контраста, формы и размеров объектов, на фоне которых находится животное, и т. д. Информацию об окружении каракатицы, осьминоги и кальмары получают с помощью сложноорганизованных глаз. Но при всём их совершенстве головоногие не различают цветов, и перед исследователями возникает вопрос: действительно ли эти животные так хорошо маскируются?

Хотя маскировочные способности головоногих известны давно, все оценки и исследования в этом направлении проводились, так сказать, «на глазок». По большому счёту, не было никаких строгих доказательств того, что эти моллюски могут попадать в цвет фона и окружающей среды. Чтобы узнать, насколько точно страдающие цветовой слепотой головоногие «угадывают» камуфляжную окраску, исследователи применили метод гиперспектральных изображений (HIS). С его помощью можно оценить цвет предмета не через три цветовых «окна», известных как RGB, а через 540.

С помощью такого устройства учёные «посмотрели» на маскирующуюся каракатицу. Но оценивали они не абсолютную способность к маскировке. Ведь любой камуфляж в итоге подогнан под конкретную цель, то есть под конкретного хищника, под его зрение. Поэтому все полученные от маскирующейся каракатицы данные оценивались как бы с точки зрения потенциального хищника, который этими каракатицами питается. Последний реагирует на контраст добычи с окружающим фоном.

Оказалось, что в случае каракатицы вся «контрастная» информация приходится на разницу в яркости между замаскировавшимся животным и «настоящим» фоном. Иначе говоря, хищник обнаруживает головоногую добычу не за счёт её ошибок в цветовой маскировке, а по более тусклому свету, который отражает тело затаившегося моллюска. Ошибок же в цветовой маскировке каракатицы не допускают.

Подробно об исследованиях маскировочных способностей каракатиц можно почитать в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Работа американских зоологов примечательна в первую очередь методически. Кроме того что это первый случай использования оптического метода с высоким цветовым разрешением в биологии, исследователи продемонстрировали единственно корректный подход к изучению поведения животных в дикой природе. Они оценивали талант головоногих к маскировке не на основе человеческого зрения, а исходя из зрительных способностей морских хищных рыб, для защиты от которых и предназначен маскирующий механизм. Как оказалось, камуфляж каракатиц действительно совпадает с цветовой палитрой окружения, а не просто имитирует фактуру и размер окружающих объектов и подстраивается под соответствующую насыщенность и яркость света (эксперимент показал, что с яркостью у каракатиц как раз не очень). Очевидно, века эволюции научили не различающих цветов головоногих приспосабливаться к цветному зрению хищников. Теперь остаётся выяснить главное: каким всё-таки образом каракатицы, осьминоги и кальмары определяют цвета, под которые им нужно замаскироваться?

В отличие от одомашненных животных, которые могут отличить одного человека от другого, о диких такого сказать нельзя. Обыкновенные сороки стали третьим видом птиц, которые способны узнать конкретного человека не по его запаху, голосу или одежде, а по лицу.

Орнитологи из Сеульского национального университета (Южная Корея) в течение 15 лет исследовали популяцию обыкновенных сорок, обитавшую вблизи университетского кампуса. Каждую весну кто-нибудь из исследовательской команды проверял гнёзда сорок, чтобы оценить плодовитость и динамику популяции. Но в 2009 году в поведении сорок появились странности. Птицы стали преследовать и «ругать» того, кто поднимался на деревья с их гнёздами.

В этом, на первый взгляд, не было ничего удивительного, но учёные работали в паре, и птицы продолжали гнать от гнезда древолаза даже после того, как он отдал свою шапку оставшемуся внизу спутнику. Предполагалось, что сороки поведутся на этот трюк и отстанут от человека. Однако преследования продолжались даже после завершения работ. И, как вы уже догадались, объектом внимания птиц был именно непрошеный гость.

Любопытно, что птицы, чьи гнёзда не проверялись, в «травле» не участвовали.

Чтобы проверить, действительно ли дикие сороки могут узнавать конкретного человека, исследователи провели целенаправленный эксперимент. Два совершенно одинаково одетых человека приходили к сорокам, и один из них забирался к гнёздам. Во всех случаях сороки атаковали только того, кто покушался на их жилища, не обращая внимания на напарника.

Как оказалось, в последние три года обязанность считать по весне яйца и птенцов возлагалась на одного и того же человека. Поскольку сороки не отличаются хорошим обонянием, и расстояние между человеком и птицами всегда было не менее 10 метров, то выходило, что сороки запоминали человека «на глаз». Причём запоминали они, очевидно, лицо, потому что одежда участников эксперимента не различалась; кроме того, даже напарника древолазу подобрали с таким расчётом, чтобы у них были одинаковыми рост, сложение и походка.

Результаты исследований готовятся к публикации в журнале Animal Cognition.

Среди домашних животных конкретных людей могут распознавать чуть ли не все, от пчёл и приручённых ящериц до пингвинов и осьминогов. Но, как считается, тут всё дело в специфической среде и ежедневном наблюдении за людьми. Насчёт диких животных не было уверенности, что они могут узнать конкретного человека. Лишь в последнее время появились данные, что такой способностью обладают вóроны и пересмешники. И вот обыкновенные сороки стали третьим видом, способным узнавать нас в лицо.

Как говорят авторы работы, эту задачу сорокам облегчало то, что они жили всё-таки около университета, а потому могли постоянно видеть множество людей. Теперь учёные хотят выяснить, действительно ли на подобные способности диких животных влияет среда обитания и будут ли птицы, живущие вблизи городов, лучше распознавать людей, чем те, что обитают в диких, неокультуренных ареалах.

В Университетском колледже Лондона выяснили интересную закономерность: хорошо образованные люди стареют медленнее, — делятся авторы исследования в статье, опубликованной в Brain, Behavior, and Immunity

Чтобы проследить, как влияет образованность на старение организма, исследователи пригласили 450 добровольцев. В зависимости от уровня образования их разделили на четыре группы: в первую вошли те, кто не учился в школе, вторую составили из тех, кто бросил школу после пятого класса, третьи имели полное среднее образование, добровольцы из четвертой окончили вуз.

Далее ученые проанализировали теломеры участников эксперимента. Выяснилось, что самые длинные теломеры были у добровольцев из четвертой группы, а самые короткие – из первой, то есть у самых малообразованных.

Напомним, что теломеры – концевые участки хромосом, укорачиваются после каждого деления клетки. Когда длина теломера доходит до критической отметки, клетка доживает цикл и умирает.

ScienceBlog.Ru