Ключевую роль в массовых вымираниях живых организмов, которые происходили несколько раз в истории Земли, возможно, играли не удары метеоритов и извержения вулканов, а спровоцированный ими бурный рост токсичных водорослей, считают ученые из американского университета Клемсона. Массовые вымирания, включая исчезновение динозавров около 65 миллионов лет назад, ученые, как правило, связывали падениями крупных небесных тел. В частности, в слоях, относящихся к этому периоду, была найдена иридиевая аномалия – повышенное содержание металла иридия, которого в метеоритах содержится значительно больше, чем в земных породах.
Однако Джеймс Кастл и Джон Роджерс полагают, что есть еще один кандидат на роль «убийцы динозавров» – микроскопические токсичные водоросли. Такие водоросли обитают практически во всех водоемах. Обычно они малочисленны, чтобы их присутствие как-то повлияло на другие организмы, однако повышение температуры воды или попадание в воду пыли может провоцировать бурное размножение водорослей, что приводит к гибели рыбы, моллюсков и даже людей.
Кастл и Роджерс в докладе на конференции Американского геологического общества выдвинули гипотезу, что нечто подобное происходило и во время пяти самых больших массовых вымираний. Они отмечают, что эти события совпадают по времени с резким увеличением в отложениях количества окаменевших водорослевых матов, так называемых строматолитов. Кастл отмечает, что существующие теории массовых вымираний не отвечают на все вопросы. Все возможные причины – падение астероида, извержения вулканов, изменение климата – не достаточно существенны, чтобы привести к гибели такого количества видов.
Однако, богатые азотом осадки, которые попадают в океан в результате таких катастроф, становятся пищей для водорослей. Происходит взрывной рост их численности, и резко растет количество выделяемых ими самых разных токсинов – от раздражающих кожу до нервных ядов. Растения усваивают токсины из грунтовых вод, откуда они попадают в организм травоядных животных. Кроме того, бурное размножение водорослей, а затем их гниение «высасывает» из водоемов кислород, что также приводит к гибели морской фауны.
Ученые отмечают, что полученные ими результаты касаются не только истории жизни на Земле, но и ее будущего. Глобальное потепление и рост температуры воды в океанах, который наблюдается сейчас, также могут привести к взрывному размножению водорослей и к новому «всемирному отравлению». «Рост температуры способствует росту водорослей», – отмечает Кастл, добавив, что такой процесс ускоряет обмен веществ и размножение этих организмов и приводит к широкому распространению вырабатывающих токсины сине-зеленых водорослей.
Ученые вырастили работающее сердце мыши из стволовых клеток
Американские ученые сумели вырастить жизнеспособную сердечную мышечную ткань, используя стволовые клетки эмбриона грызуна.
Детали работы, выполненной в тесном сотрудничестве доктора Кеннет Шьен и группы специалистов из Гарварда и штата Массачусетс, опубликованы в очередном номере журнала Science.
Доктору Шьену удалось генетически модифицировать эмбрион мыши, так что конкретные клетки сердечной ткани подсвечивались красным или зеленым цветом. Когда зародыш достиг достаточной степени созревания, исследователи смогли отделить необходимые части, которые к тому времени превратились в сформировавшиеся сердечные желудочки.
После этого ученые из Гарварда вмонтировали полученные Кеннетом Шьеном ткани в созданный ими макет и удостоверились, что сердечная мышца полностью работоспособна – они смогли воочию увидеть ее «биение» и замерить пульс. ИТАР-ТАСС
Ученые замедлили старение сердца, подавив работу гена
Ученые сумели предотвратить изменения в сердечной ткани мышей, наступающие по мере старения организма с помощью подавления работы одного гена, и полагают, что подобная методика применима и к людям, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Circulation: Journal of the American Heart Association. «Это исследование показывает, что уменьшение или предотвращение сбоев в работе сердца у людей может быть осуществимо», – сказал Тецуо Шиои, ведущий автор публикации из Киотского университета в Японии, слова которого приводит пресс-служба Американской ассоциации кардиологов.
Сбои в работе сердца могут произойти как от естественного старения и изменения структуры сердечной мышцы, так и от увеличивающегося с возрастом риска воздействия на сердце вредных веществ.
В своей работе ученые наблюдали за генетически модифицированными мышами. У грызунов была подавлена работа одной из форм гена PI3K, включенного в работу механизма, который помогает контролировать продолжительность жизни клеток. Белок p110, синтезируемой этой формой гена, играет важную роль в старении тканей и замедление его синтеза, как показали предыдущие исследования на дрозофилах и круглых червях. Он также увеличивает продолжительность жизни животных и замедляет снижение работоспособности сердечной мышцы. После того, как генетически модифицированные мыши достигли преклонного возраста (по меркам мышиной жизни), ученые сравнили их с контрольной группой, в результате чего выяснили, что модифицированные животные имели улучшенную функцию сердечной мышцы, ее повышенную эластичность, меньше признаков старения и работу генетического аппарата, соответствующую молодым особям.
Несмотря на то, что ученым пока неизвестен детальный молекулярный механизм такого улучшения функции сердца в результате подавления работы PI3K, авторы статьи полагают, что эффект генной модификации связан с регулировкой работы гормона инсулина в клетках.
Мозг посылает импульсы организму только на рассвете и закате
Головной мозг посылает короткие электрические импульсы всему организму на рассвете и на закате, все остальное время он не посылает никаких сигналов, и таким образом пробуждает организм и наоборот, подготавливает его к ночному отдыху, уверены авторы исследования, опубликованного в журнала Science. Это открытие не только позволит разработать более совершенные методики лечения различных типов нарушений сна, но и ставит крест на теории суточных, или, как говорят специалисты, циркадных ритмов, господствовавшей среди ученых в течение последних двух с половиной десятилетий.
«Знания о том, каковы настоящие сигналы мозга, определяющие циркадные ритмы, помогут нам разработать методы лечения заболеваний, связанных с их нарушением», – сказал один из авторов публикации Дэниел Форжер математик из Мичиганского университета в США, разработавший модель, которая описывает циркадные сигналы головного мозга.
Ученым уже было известно, что центр контроля суточных ритмов организма человека и других животных находится в специальной области в центре головного мозга - так называемом супрахиазматическом ядре. Измеряя активность нейронов, входящих в состав этого ядра, ученые неизменно видели одну и ту же картину – увеличенную активность в дневное время суток и замедленную ночью во время сна. На основании этих наблюдений ученые вот уже 25 лет полагали, что именно снижение активности нейронов этого ядра приводит ко сну в ночное время суток, а повышение, напротив, побуждает организм к активным действиям.
Профессор Хаг Пиггинс из Манчестерского университета, и его коллеги обратили особое внимание на то, что только часть нейронов супрахиазматического ядра имеют клетки с активным геном per1, который принадлежит к семейству генов, отвечающих за циркадные ритмы. Группе Пиггинса впервые удалось измерить активность отдельных нейронов, содержащих клетки как с активным per1, так и без него. В экспериментах на мышах ученые обнаружили, что нейроны per1 обладают необычайной активностью и способны посылать и реагировать на электрические импульсы с огромной частотой. Любые другие нейроны такой частоты выдержать не в состоянии. Эта необычайная активность заставляет per1-нейроны «молчать» в течение дня, находясь в постоянно возбужденном состоянии. Свою активность эти нейроны у мышей проявляют только в течение коротких временных промежутков, на рассвете и на закате, и лишь ночью переходят в «спящее» состояние истинного покоя. Именно такая периодичность работы «часовых» нейронов per1 определяет продолжительность и время наступления периодов бодрствования и покоя у мышей. Остальные же нейроны супрахиазхматического ядра, активизируясь днем и снижая свою активность ночью, участия в регулировке времени работы организма не принимают.
Авторы статьи полагают, что таким же образом устроена работа циркадных ритмов и у человека. Эта работа, кроме прочего, заставлять ученых задаться вопросом: работает ли мозг как аналоговое устройство, или в чем то он похож на цифровые приборы. РИА «Новости»
http://www.gazeta.ru/news/science/2009/10/09/n_1412265.shtml
Комментариев нет:
Отправить комментарий