Текст уведомления здесь

Ученые обнаружили первого четвероногого с четырьмя глазами

Из ныне живущих позвоночных таким же количеством светочувствительных органов обладают только миноги.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Йельского университета (США) и Исследовательского института имени Шенкенберга (Германия) изучили фрагменты черепа вымершего варана Saniwa ensidens, обнаруженные в 1871 году, и пришли к выводу, что у этой рептилии имелось четыре воспринимающих свет органа. Помимо обычных глаз на его темени находились фоточувствительные структуры — парапинеальный орган и вырост пинеального органа. Это первый пример позвоночного с челюстями, у которого помимо «третьего глаза» сохранился и развитый четвертый. Научная статья опубликована в журнале Current Biology.

Авторы статьи исследовали останки рептилии вида Saniwa ensidens, родственника современных варанов, хранящиеся в Йельском музее естественной истории Пибоди. Находящиеся там фрагменты черепов были обнаружены в ходе палеонтологической экспедиции сотрудников Йеля в штат Вайоминг в 1871 году. Кости Saniwa ensidens сохранились посредственно, однако на темени имеющихся трех черепов варанов с помощью компьютерной томографии обнаружили по два отверстия: одно спереди, а другое сзади и чуть правее первого.

Отверстия на черепе ископаемого варана Saniwa ensidens для пинеального и парапинеального органов — «третьего» и «четвертого» глаза.
Отверстия на черепе ископаемого варана Saniwa ensidens для пинеального и парапинеального органов — «третьего» и «четвертого» глаза.

Палеонтологи, изучавшие кости Saniwa ensidens еще в XIX веке, считали, что оба теменных отверстия представляют собой так называемый третий глаз, производное парапинеального органа. Из ныне существующих животных он имеется только у некоторых рептилий, рыб и бесчелюстных, то есть позвоночных сравнительно простого строения. Однако у миног (они входят в группу бесчелюстных) присутствует и второе отверстие — в нем расположен вырост пинеального органа (он же эпифиз).

Пинеальный и парапинеальный органы содержат светочувствительные клетки, но не дают четкого изображения, а ощущают только уровень освещенности и в ряде случаев — поляризацию света (также на это способны настоящие глаза пчел и ряда других насекомых). У высших позвоночных, то есть птиц и млекопитающих, парапинеального органа нет. А их пинеальный орган не образует светочувствительных отростков, видимых на поверхности головы. Таким образом, получается, что помимо миног сейчас не существует позвоночных, у которых был бы развит и пинеальный, и парапинеальный органы.

Изучение строения черепов трех музейных образцов Saniwa ensidens с помощью компьютерной томографии показало, что заднее отверстие на темени этого варана соответствует парапинеальному органу, а переднее — светочувствительному выросту пинеального органа. У современных рептилий названного выроста нет. Таким образом, описанный варан — единственное известное на данный момент позвоночное с челюстями, имеющее четыре развитых глаза. По словам авторов, среди современных позвоночных такое же число светочувствительных органов сохранилось только у бесчелюстных — миног.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

Морские котики не видят сны, когда спят в воде

Они могут пропускать стадию быстрого сна без вреда для здоровья.
Добавить в закладки
Комментарии

Российские биологи совместно с коллегами из Швейцарии и США установили необычную особенность сна морских котиков. На суше эти животные спят так же, как и наземные млекопитающие: стадии медленноволнового сна в обоих полушариях у них чередуются со стадиями быстроволнового сна (у человека и, вероятно, других млекопитающих это период, когда он видит и запоминает сны). В воде морские котики спят одним полушарием, и стадия быстроволнового сна в таких условиях у них очень короткая или отсутствует. В отличие от наземных млекопитающих, которым всегда необходимо компенсировать пропуск быстроволнового сна, морским котикам этого не требуется. Новые данные согласуются с принятой в настоящее время гипотезой о функциях стадии быстроволнового сна. Научная статья опубликована в журнале Current Biology.

Сон у наземных теплокровных животных (т.е. у большинства птиц и млекопитающих) бывает двух типов. Их различают по характеру электрической активности головного мозга. На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) она представлена в виде волн различной амплитуды и длины. Тип сна, при котором на ЭЭГ возникают медленные сменяющие друг друга волны электрической активности, называют медленноволновым. Другой тип, когда волны идут с высокой периодичностью, называют быстроволновым. Медленно- и быстроволновая стадии несколько раз сменяют друг друга во время сна. Их функции до конца не ясны, однако известно, что невозможно полноценно выспаться, если животное каждый раз будить во время быстроволновой стадии. После такого вмешательства особи требуется несколько часов сна, чтобы восполнить ее недостаток.

Предполагается, что быстроволновый сон нужен, чтобы поднять температуру головного мозга, которая снизилась во время медленноволновой стадии, и тем самым подготовить этот орган к интенсивной работе во время бодрствования. Однако проверить это предположение трудно, так как невозможно убрать стадию быстроволнового сна, не будя животное и не влияя тем самым и на ход медленноволновых стадий. Поэтому исследователи стали искать животное, у которого структура сна будет отличаться от таковой у его наземных собратьев. Известно, что у китообразных электрическая активность мозга, характерная для сна, одновременно наблюдается только в одном полушарии. Второе же остается бодрствовать, иначе млекопитающее захлебнется и погибнет. Однако китообразные никогда не выходят на сушу. А вот ластоногие полуводные проводят на берегу значительное время и спят как на суше, так и в воде. Поэтому ученые предположили, что их сон отличается от сна как от наземных, так и полностью водных зверей.

Исследование проводили на территории Утришской морской станции Института проблем экологии и эволюции РАН. В нем различные физиологические параметры регистрировали у четырех северных морских котиков (Callorthinus ursinus) — трех самок и одного самца. Все они были выловлены на Командорских островах и привыкли жить в неволе. Их возраст на момент экспериментов составлял от двух до пяти лет. Животным имплантировали электроды для записи электроэнцефалограммы, электрокардиограммы (ЭКГ, изменений электрической активности сердца), электроокулограммы (ЭОГ, записи движений глаз по изменению электрического потенциала рядом с ними). Это было необходимо, чтобы выяснить, бодрствуют они или спят и на какой стадии сна в данный момент находятся. Устройство для записи и анализа всех упомянутых электрических сигналов весило 120 г и крепилось в неопреновом поясе на теле ластоногого. [ ... ]

Читать полностью

У шиншилл нашли колбочки

Их зрение оказалось цветным.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученый из Санкт-Петербурга (Россия) совместно с коллегами из Израиля исследовала глаза шиншилл и выяснила, что те, вопреки ранее широко распространенному мнению, имеют колбочки, то есть способны различать цвета. Это особенно удивительно потому, что в природе шиншиллы являются ночными животными. В то же время они различают гораздо меньше цветов, чем человек. Соответствующая статья опубликована в Veterinary Ophthalmology.

Черно-белое зрение обеспечивается палочками в сетчатке глаза, светочувствительность которых весьма высока. Однако они возбуждаются примерно одинаково сильно от излучения в любой части видимого спектра. Поэтому на основе одних палочек цвета различать не удается. Дневное зрение, способное различать цвета, обеспечивается колбочками — высокоспециализированными клетками сетчатки, которые возбуждаются лишь от излучения определенной длины волны. У большинства людей таких колбочек три типа, у небольшой части людей — даже четыре, а вот у морских свинок, да и большинства млекопитающих за пределами группы приматов, — всего два.

Авторы новой работы использовали электроретинографию и изучение тканей глаза шиншилл под микроскопом, чтобы выяснить, как обстоят дела с наличием колбочек и дневного цветного зрения у шиншилл. Электроретинография — это метод изучения функционального состояния сетчатки, основанный на регистрации биопотенциалов, возникающих в ней при световом раздражении. На основании более ранних работ считалось, что у шиншилл колбочек нет, а есть только палочки, что выглядело логичным, так как в природе шиншиллы — ночные животные.

Электроретинографическое исследование реакций девяти здоровых взрослых шиншилл на свет показало, что они реагируют на различные по цвету световые сигналы. Правда, интенсивность данных реакций была невелика, а значит, цветное зрение у них развито довольно умеренно. Для двух особей были взяты ткани их глаза и изучены под микроскопом, в том числе — с помощью иммуногистохимических методов. Оказалось, что в них есть колбочки двух типов, что примерно соответствует ситуации с морскими свинками и большинством других млекопитающих. [ ... ]

Читать полностью