Проповеди об эволюции: итоги 2022 - о кайнозойской весне, бодливых жирафах и непослушных археях
Несмотря на то, что в 2022 году произошло очень много всякого неприятного, наука, особливо эволюционная биология, на месте не стояла. И о самом интересном, не изменяя многолетней традиции, поведал тут недавно Марков.
Да простит меня первоисточник и неподключившиеся к трансляции читатели, но я опущу достаточно длинное вступление и перейду практически сразу к обзору интересностей. Напомню, все их можно почитать в уважаемо-лекторском изложении на «Элементах».
Первые две работы - про старение. Здесь - краткая матчасть про сие неприятное явление, тут - когда-то давно рассказанные подробности (как водится, с моими дурацкими комментариями).
Не секрет, что жизнь в пещере располагает к тому, чтобы не тратить энергию попусту, жить медленно и долго, как эстонский жираф (этот образ в моём сознании положительный, пусть на меня не обижаются эстонцы, если вдруг они это читают! :-))) Поэтому, в общем-то, не стоит удивляться долгожительству протея, вполне себе пещерного земноводного.
Для меня лично - позволю себе маленькое лирическое - самое удивительное в пещерных обитателях то, что у них заметно ниже агрессивность, чем у «наружных» сородичей. И проявляется это у самых разных групп - например, у рыб и... фринов - несимпатичных на вид, но совсем безвредных для человека паукообразных. За фринов не скажу, а вот про рыб есть ещё одно занимательное наблюдение: дескать, альбиносы дружелюбнее рыб с нормальной окраской. А поскольку пещерные обитатели обычно белые... минутка отсебятины - связь может быть!
Но пещерный долгожитель протей - не главный герой в этой работе...
Речь как раз не о том, что холодная пещерная вода - универсальный рецепт бессмертия долголетия, а горячая кровь быстрее накапливает всякий негатив (метафорически говоря). Дольше жить помогает защищённость от превратностей судьбы - скажем, прочные черепашьи покровы или смертельный лягушачий йад. И мораль всей басни как раз в том, что если есть сильный отбор на замедление старения - старение замедлится, даже если вы теплокровное существо с интенсивным метаболизмом, у которого стремительно накапливаются свободные радикалы.
Подтверждение, кстати, можно найти не только в этой работе. Если всё будет хорошо, лет 10-12 у меня смогут прожить пернатые динозавры - существа маленькие, подвижные и очень теплокровные :-))) А вот мыши, которых мне сегодня настойчиво предлагали в зоомагазине, когда я попросила замороженных крыс для таксидермии, вряд ли и 3 года протянут. У них отбор на другое шёл...
КЭТС - классическая теория старения, о которой вы по ссылке могли уже прочитать. Собственно, социальность - это тоже мощный механизм защиты от всяких невзгод, и отсюда следует, что социальные звери живут обычно дольше одиночек.
А о том, как социальность (а точнее даже - культура) способствует развитию долголетия, Александр Владимирович рассказывал прошлым летом.
Сокращённо цитирую: «Происхождение эукариот - это загадка... хотя в значительной степени эта загадка разгадана». И разгадывать сие важнейшее эволюционное событие нам помогает недавно открытая группа асгардархей. (Впечатлило, кстати, как непринуждённо Александр Владимирович перечислил практически всех этих тор-, один- и сколько их там ещё этих скандинавских богов- архей :-))) Археи вообще не любят жить в культуре, а асгардархеи - тем более (их вообще по ДНК обнаружили, живьём долго не удавалось их разглядеть). Но вот и локиархеи всё-таки позволили себя вырастить...
Раньше считалось, что происхождение эукариот - это что-то такое почти невероятное, поскольку никаких вразумительных переходных форм не находили. А вот асгардархеи (которые нам, эукариотам, родичи примерно как шимпанзе - людям) как раз несут в себе много «чисто эукариотических» генов. И кое-какие из них отвечают за формирование тоже совершенно эукариотической штуки - цитоскелета. Благодаря цитоскелету асгардархеи умеют отращивать всякие «амёбьи» («амёбовые»? «амёбские»?) отростки типа ложноножек, которые позволяют сложным образом взаимодействовать с окружающей средой, друг с другом и, самое главное - с другими микроорганизмами (а в симбиозе асгардархеи знают толк!). И вот когда-то похожий на асгардархею предок эукариот мог оплести своими «ложноножками», скажем, альфа-протеобактерию, которая затем стала митохондрией. Центральная часть археи могла стать ядром, отростки - слиться, а остатки просветов между ними - стать эндоплазматической сетью.
Признаюсь честно: я уже знала о гипотезе, согласно которой «чужаков» не поглотили через впячивания, а что их захватили как раз отростками (вот тут есть картинка). Но мне казалось, что фагоцитоз логичнее и, пожалуй, эстетичнее. Эта же работа убедила меня в том, что логичнее как раз захватывать бактерии отростками, дружить с ними сначала снаружи, а потом уже затягивать к себе в качестве эндосимбионтов. Очень любопытно!
А помните разговоры о происхождении эукариотического секса, где упоминались археи? Вот и был интригующий вопрос, есть ли цитоплазматические мостики у тех архей, которые асгард-. Таки да!
И про это уже был однажды разговор. Поэтому кину во всякого уважаемого читателя ссылку и пойду обозревать дальше...
Панцирь - это, конечно, хорошо. Но хорошо плавать - ещё лучше!
И образовать такие перспективные штуки, как плавники, на самом деле, не так уж сложно: достаточно, чтобы по бокам выросли какие-нибудь складки, а там они уже могли разделяться на плавники.
И вот такие складки как раз хорошо видны у этих, прости господи за китайское название, туцзяасписов. А главное - было показано, что эти складки вполне себе помогают плавать лучше (здесь - хорошая визуализация).
Это уже более позднее бесчелюстное. Видно, что первыми стали действительно грудные плавники.
Теплокровность - вообще признак непростой. А его происхождение - вообще тёмный лес, потому что нет совершенно надёжных признаков, по которым это можно было бы определить.
И вот вроде бы признак, который может указать на теплокровность - форма полукружных каналов во внутреннем ухе. Внутри этих каналов при движении головой перетекает особая вязкая жидкость - эндолимфа. Перетекая, она наклоняет чувствительные волоски, и тогда уже идёт сигнал к мозгу о положении головы.
Чем выше температура, тем вязкость эндолимфы должна быть ниже, да и движений становится больше. Вот и логично, что каналы должны были стать уже при переходе к теплокровности, чтобы датчик не зашкаливал!
Впрочем, стоит сразу оговориться: это не для всех верно. Очень даже теплокровные и подвижные птицы пошли совершенно по иному пути: их эндолимфа просто стала более вязкой. У камбалы, говорят, тоже - у неё, цитирую, «большие проблемы с ориентацией в пространстве и вообще пониманием своего места в этом мире»... (не получилось у меня, впрочем, откопать конкретные данные по этому безусловно интересному вопросу :-)))
Но поскольку речь о зверях, то «измерить» им теплокровность по морфологии полукружных каналов вроде бы как вполне кошерно. И оказалось, что теплокровными предки млекопитающих стали очень быстро.
Если вы, подобно вашему покорному слуге-летописцу, считаете, что нынешняя весна - редкостная дрянь... задумайтесь на минуточку, что 66 миллионов лет назад весна была гораздо хуже!
И задумайтесь, насколько изящно выяснилось, что это была именно весна... там ещё, оказывается, была история, что владелец земли с местонахождением ужасно не любил палеонтологов. Но когда его не стало, с наследниками договорились :-)))
И о кайнозойской весне сообщили, помимо всего прочего, осетры. Буквально через несколько минут после удара поднялась гигантская морская волна, пошла вверх по руслу реки и... унесла всё, что смогла унести (цитирую, «зубы мозазавров, множество переломанных раковин аммонитов и прочую шушеру из моря»). До волны уже стали сыпаться кусочки расплавленных пород, и застряли они в жабрах несчастных осетров.
При чём тут весна? При том, что кости растут у рыб по-разному в разное время года, да ещё и изотопный состав у них получается неодинаковый в зависимости от обилия корма (которое, разумеется, выше как раз весной и летом).
Раньше жирафы были лучше и трава зеленее были вот такими странными... и очень бодливыми!
Вспомнились мне, однако, пахицефалозавры с такими же мощными лбами. Ещё в далёком детстве, когда я захлёбывалась динозаврами (нептичьими), в одних книжках уверенно писали о том, как пахицефалозавры увлечённо бодались, а кое-где мне уже попадались сомнения - дескать, куполообразная форма утолщённого черепа для бодания не подходит... сейчас всё-таки больше свидетельств в пользу бодания (вот, например - раз и два) :-)))
Но вернёмся к нашим баранам... простите, жирафам. Авторы исследования предположили даже, что потом у предков жирафов шея могла удлиняться не ради срывания листочков на высоте, а для турниров. Лично мне, честно говоря, гораздо больше нравится гипотеза о том, что длинная шея жирафа эволюционировала в первую очередь как приспособление для терморегуляции (наряду, кстати, с их оссиконами - «рожками»), а не турнирное оружие.
А на то, что «дискороги» хорошо бодались, указывает не только череп, но и строение шеи.
Давным-давно северная Гренландия была не столь унылым суровым местом, каким является сейчас.
И вот поковырялись учёные в древнем грунте (преодолев при этом кучу методических трудностей), достали экосистемную ДНК возрастом 2 миллиона лет назад (2! миллиона!) и обнаружили, что много всякой живности бродило тогда по цветущим лугам и дремучим лесам.
Экосистемная ДНК - это вообще безумно крутая штука, на мой взгляд. Она может здорово помочь - и уже помогает! - изучать биоразнообразие в труднодоступных местах, мониторить виды редкие и не очень, открывать новые виды, не наблюдая их в глаза... и вот, как раз, заглядывать даже настолько далеко в прошлое. С таким прогрессом в палеогенетике нынешний нобелевский лауреат Сванте Пеэбо должен беспрестанно рыдать от счастья :-)))
А у меня теперь несбыточная мечта: собрать экосистемную ДНК в своих московских парках и посмотреть, какие птицы там скрываются от моего бинокля...
Вот вам настоящая Гренландия, «зелёная земля»!
Несмотря на то, что история с тем, как выясняли, как передвигался сахелянтроп, довольно скандальная, я ограничусь скупыми комментариями. На мой взгляд, сахелянтроп остался сахелянтропом - да, он мог быть и прямоходящим, что совершенно не мешало ему хорошо лазать по деревьям :-)))
Предлагаю отличное развлечение для вечеринок: берёте эту картинку и убираете подписи. Пусть все отгадывают, человеческие это бедренные кости или нет! :-)))
Кстати, вот эта вся история с сахелянтропом показывает, что пресловутые «недостающие звенья» настолько достающие, настолько промежуточные, что в них чёрт ногу сломит разбираться!
(Только перед самой публикацией поста поняла, как в этом контексте забавно словосочетание «чёрт ногу сломит»...)
На Алтае жил не только мой дедушка по матери, но и гораздо более древние и дальние родственники :-))) И даже не один раз неандертальцы на Алтай приходили.
У поздних алтайских неандертальцев жизнь была, очевидно, не сахар. Холодно, их самих катастрофически мало (настолько, что все приходились друг другу достаточно близкими родственниками), женщинам приходилось между группами мотаться (патрилокальность - мужчины остаются, женщины уходят) - причём, наверняка и враждующими... не позавидуешь, словом.
Немножко подробнее и с хорошими картинками - тут.
Небольшое лирическое вступление к последней работе. Влияют ли гены на социальные признаки, якобы от биологии далёких? Влияют, и ещё как, уж извините. Это очень сильно не по нраву тем, кто считает, что все вообще равны, и наследственность ничего не определяет. Определяет - впрочем, стоит заметить, вероятностно, так что далеко идущих выводов делать всё-таки не стоит. Как я всегда говорю студентам, если у вас есть гены хорошего образования, это не значит, что вы станете непременно академиком, а если таких генов нет, это не значит, что не станете :-))) Просто вероятности различаются.
И тем не менее, гены тапочкой не вышибешь. Изучать всё это дело непросто, но есть одна лазейка: психические заболевания :-)))
И вот какие есть забавные наследственные завороты, показанные в этой работе. Помимо всего прочего, в исследовании смотрели на дисбаланс между оценками по языкам и по математике (в пользу языков). Даже если дисбаланса как такового не было, и оценки были одни и те же, но генетическая предрасположенность к этому делу есть, у таких людей повышен риск психических расстройств. Говорят, кстати, что многие психические расстройства - это как раз расплата за особенно у человека развитую врождённую способность учить языки.
А ваш покорный слуга-летописец, кстати, в школе успевал по языкам несколько лучше, чем по математике (а в вузе на английском я вообще откровенно скучала и рисовала всякие дурацкие картинки в тетради). Пока вроде бы крыша откровенно не едет (хотя некоторые бзики, как мне кажется, есть, просто я им не придаю особого значения), но поехать когда-то, видимо, может... :-)))
Тем не менее, вот такие вот прекрасные лекции психическое здоровье укрепляют и помогают надеяться, что когда-нибудь неразумное человечество прислушается к умным людям, прекратит безобразничать и займётся чем-нибудь хорошим и прогрессивным. Например, эволюционной биологией!
Уповаю на возобновление эволюционного курса :-)))