Ученые успешно копировали молекулярные процессы, которые превратили пасти динозавров в птичьи клювы. С помощью отчетов по окаменелостям в качестве основы ученые во главе с Йельским палеонтологом и биологом Барт-Аньяном Балларом и биологом Архатом Абжановым из Гарварда провели первое успешное обращение особенностей птичьего черепа. Исследователи копировали наследственное молекулярное развитие, чтобы преобразовать эмбрион цыпленка в лаборатории в особи со строением морды и неба, подобными тем, что были у небольших динозавров, таких как велоцираптор и археоптерикс. «Наша цель в том, чтобы понять молекулярные основы важного эволюционного перехода, а не просто создать дино-цыпленка», сообщил Баллар, ведущий автор исследования, опубликованного в издании Evolution. Открытие механизма для воссоздания элементов физиологии динозавра некоторое время было популярной темой. В данном случае ученые особое внимание обратили на клюв. «Клюв — это ключевая роль птичьего пищевого аппарата, а кроме того он является компонентом птичьего скелета, который, возможно, развивался наиболее экстенсивно и радикально — достаточно сравнить фламинго, попугаем, колибри, пеликанов и других птиц», пояснил Баллар. В новом исследовании Баллар с коллегами детализировали новый подход к обнаружению молекулярного механизма, вовлеченного в создание скелета ключа. Сначала они провели количественный анализ анатомии связанных окаменелостей и существующих животных, чтобы сформировать гипотезу о переходе, а затем ученые вели поиск возможных изменений в генной экспрессии, которые коррелировали бы с этим переходом. В анализе использовались эмбрионы страусов эму, аллигаторов, ящериц и черепах. Исследователи выяснили, что большинство поколений птиц (неогнаты или новонёбные и палеогнаты или древненёбные) отличались от основных поколений нептичьих рептилий (крокодилы, черепахи и ящерицы) и от млекопитающих тем, что имели уникальную срединную зону генной экспрессии двух различных генов лицевого развития в раннем эмбриональном развитии. Эта срединная генная экспрессия ранее наблюдалась только у цыплят. С помощью мелкомолекулярных ингибиторов для игнорирования активности белков, производимых специфической для птиц срединной сигнальной зоной эмбрионов цыплят исследователи сумели индуцировать наследственную молекулярную активность и наследственную анатомию. Мало того, что обратилась структура клюва, так еще и в первобытное состояние вернулся процесс развития нёбной кости. «Это было неожиданным и продемонстрировало путь, с которым единственный простой механизм развития может иметь неожиданные и всесторонние эффекты», сказал Баллар. У исследования есть несколько значений. Например, если за подобное преобразование отвечал один молекулярный механизм, должно быть связанное преобразование в отчетах по окаменелостям. «Близкий родственник современных птиц — Hesperonis — сохранил зубы и измененный клюв в форме сплавленных и удлиненных костей premaxillae, расположенных на конце верхней челюсти большинства животных», отметил Баллар. По словам ученого, этот же подход может использоваться для исследования основных эволюционных механизмов, лежащих в основе множества эволюционных преобразований. 12.05.2015 |
Биосфера
Nature: Орангутан первым среди животных лечился припаркой из целебных трав | |
Орангутан с острова Суматра удивил ученых... |
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться | |
В результате климатического кризиса глобальное... |
Низкоинтенсивный выпас лучше для биоразнообразия, но не для землепользователей | |
Выпас как домашних, так и диких... |
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне | |
Наше тело состоит из триллионов различных... |
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному | |
Исследователь из Мельбурнского университе... |
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали | |
Болтливые белки, очаровательные нутрии и ... |
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад | |
По мнению исследовательской группы под ру... |
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет | |
Микросателлиты — ценный инструмент ... |
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда | |
Если вы задаетесь вопросом, кому принадле... |
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах | |
Тропические бабочки Heliconius хорошо известны... |
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи | |
Более 90% коммерчески доступных каротиноидов п... |
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком | |
Некоторые цецилии выкармливают своих детенышей... |
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды | |
В новом исследовании неврологи показали, как&n... |
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки | |
Бурые медведи, добывающие пищу на полуост... |
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов | |
Если бы мы могли встать на мест... |
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции | |
Самый обширный анализ такого рода показывает, ... |
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству | |
Размножение гигантских морских пауков в А... |
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике | |
Имиджеомика, новая область науки, за посл... |
Palaeontology: Древнейшая ископаемая рептилия из Альп оказалась подделкой | |
Окаменелость возрастом 280 млн лет, котор... |
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак | |
Крошечный корень растения толщиной не бол... |
Nature: Как плодовые мушки управляют навигационной системой мозга | |
Когда мы идем по улице, у нас&n... |
Переселенные овсянки со временем разучивают все песни, необходимые для выживания | |
Птенцы певчих птиц, переселенные в рамках... |
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый | |
Козы могут отличить счастливого человека от&nb... |
Маленькие-то какие хорошенькие! Ученые впервые увидели новорожденную белую акулу | |
Вы удивитесь, но большие белые акулы, сов... |
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса | |
Всем живым существам необходим сон. Когда люди... |
Scientific Reports: Перья у динозавров могли появиться как средство запугивания | |
Небольшие всеядные и насекомоядные диноза... |
СПбГУ: Вот почему сальмонелла по-разному заражает животных, насекомых и растения | |
Ученые СПбГУ с коллегами провели исследов... |
FEM: Ученые предлагают сушить живые деревья ради сохранения биоразнообразия | |
Экологам давно известно, что мертвые дере... |
EEH: Ученые призвали не игнорировать влияние кожного микробиома на здоровье | |
Эпидермальные микроорганизмы, жизненно важные ... |
Royal Society Open Science: Ученые выяснили, как акулы-молотилки лупят хвостом | |
Подобно Индиане Джонсу с его хлыстом... |