...многие грибы размножаются половым путем, но у них нет самцов. У них десятки тысяч разных полов, физически идентичных, спаривающихся с другими с одинаковой вероятностью, но неспособных к спариванию с самими собой. Даже многие животные — например, земляные черви — гермафродитны. Половое размножение не предполагает необходимости наличия самих полов — тем более, именно двух, да еще и таких разных, как у людей. На первый взгляд, два пола — это самая дурацкая система, которую только можно придумать: она требует, чтобы целых 50% встреченных особей не подходили вам в качестве половых партнеров. А будь мы гермафродитами, нашим партнерами мог бы стать каждый. Если бы у нас было десять тысяч полов, как у обычной поганки, мы могли бы спариваться с 99% популяции. Если бы полов было три, нам бы подходили две трети. Похоже, одной паразитной теорией особенностей человеческого полового размножения не объяснить...
В американском штате Орегон есть опёнок темный, который простирается на 10 квадратных километров. Его возраст - от 1900 до 8650 лет. Однако, несмотря на поистине гигантские размеры, обнаружить гриб смогли лишь в XXI веке.
Опёнок темный растет в основном под землей. Этот вид - древесный паразит, он заражает живые деревья белой гнилью и существует в основном в виде трубчатых нитей - гифов. Гифы разрастаются в подземную сеть, соединяющую корни деревьев.
Сами грибы мы видим только тогда, когда наступает время размножения. Если бы грибы не вели половую жизнь, мы могли бы и не подозревать об их существовании.
Ученые смогли выяснить, что грибница опят способна достигнуть настолько гигантских размеров, лишь с появлением технологии секвенирования ДНК. После анализа образцов ДНК грибов в этом районе ученые поняли, что все опята генетически идентичны.
Бактерии научились поедать бутылочный пластик
Японские биологи нашли новый штамм бактерий, который способен перерабатывать полиэтилентерефталат (ПЭТ) — один из самых распространенных видов пластика. Со статьей можно ознакомиться в журнале Science, кратко ее изложение приводит Американская ассоциация содействия развитию науки.
Авторы собрали несколько сотен образцов почвы и грязи вблизи завода по переработке бутылок из ПЭТ и проанализировали, какие виды бактерий обитают в таких условиях. Среди образцов биологам удалось выделить штамм бактерий Ideonella sakaiensis 201-F6, который оказался способен гидролизовать пластик с помощью специальных ферментов. По словам авторов, эти бактерии способны переработать тонкую (0.2 миллиметра) пленку полиэтилентерефталата за шесть недель при температуре 30°C. Важно отметить, что организмы не только разрушают полимер, но и используют его для получения энергии.
Пленка полиэтилентерефталата, разрушенная бактериями
Yoshida et al. / Science, 2016
Бактерии гидролизуют полимер в две стадии. На первой он превращается в низкомолекулярное вещество, моногидроксиэтиловый эфир терефталевой кислоты. За это превращение отвечает фермент, названный учеными ПЭТазой. Затем происходит разложение мономера с помощью следующего фермента, МЭТазы — в результате образуется терефталевая кислота и этиленгликоль, дальнейшие превращения которых хорошо описаны.
Схема метаболизма полиэтилентерефталата
Yoshida et al. / Science, 2016
Авторы отмечают, что ПЭТаза не имеет близких аналогов у родственных бактерий, что может указывать на быструю эволюцию. По словам биологов, это еще раз подтверждает, что различные виды способны очень быстро приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Хотя активность фермента гораздо выше, чем у других аналогов, способных разрушать пластик, он все еще недостаточно эффективен для коммерческого использования. Авторы надеются получить ответ на вопрос, что делает его активнее — это может помочь создать новые, искусственные ферменты, с помощью которых быстрая утилизация бытовых отходов станет возможной.
Владимир Королёв
Существенные изменения под влиянием ЛСД наблюдались в работе сети пассивного режима работы мозга (Default Mode Network, DMN) – обширной нейронной сети, которая связывает ряд анатомически разделенных областей, не связана с решением какой-либо определенной задачи и остается активной в состоянии покоя. Функции DMN остаются неясными, но некоторые специалисты подозревают, что в ее работе может крыться главная загадка нашего мозга – возникновение феномена сознания. Эти предположения получили некоторое подтверждение в новой работе: рассинхронизация работы нейронов DMN коррелировала с субъективными оценками подопытных, сообщавших о «растворении личности», «потере "я"» (Self Dissolution). Параллельно этому МЭГ обнаружил и ослабление волновых альфа-ритмов мозга, которые проявляются у взрослых в спокойном бодрствующем состоянии.
Однако в целом активность нейронов под действием ЛСД резко возрастала и становилась более однородной по всему мозгу, усиливались связи между областями, которые обычно работают более или менее независимо. Один из авторов работы Робин Кэрхарт–Харрис (Robin Carhart-Harris) пояснил: «В норме мозг работает как набор независимых нейронных сетей, выполняющих различные специализированные функции, такие как зрение, движение или слух – или более сложные, такие как внимание. Однако под ЛСД разделение этих сетей исчезает, и мы видим более связный, более унифицированный мозг».
Усложнение нейронных сетей головного мозга, усиление специализации его областей и укрепление связей между ними происходят по мере взросления и созревания. Поэтому активность мозга человека под ЛСД авторы сравнивают с работой мозга младенца.
Усиление связей между областями мозга, которые обычно работают независимо, видимо, лежит и в основе ярких галлюцинаций, сопровождающих прием ЛСД. В самом деле, исследование показало, что первичная зрительная кора (V1), которая в норме связана, прежде всего, с регионами, занятыми обработкой визуальных стимулов, начинает активно коммуницировать и с другими областями, обычно этой работой не занятыми. Степень этой активности также коррелировала с сообщениями подопытных о переживании галлюцинаций.
Обнаружены эукариоты без митохондрий
Monocercomonoides под микроскопом
Guy Brugerolle / Encyclopedia of Life
Митохондрии – «энергетические станции», вырабатывающие молекулы АТФ, – считаются жизненно важными органеллами всех эукариотических клеток животных, растений и других организмов. Чешские ученые обнаружили первых эукариот, полностью лишенных митохондрий. Сообщение о находке опубликовано журналом Cell.
Митохондрии стали результатом симбиогенеза, в ходе которого древняя про-эукариотическая клетка поглотила бактерию, способную проводить эффективное кислородное дыхание для синтеза основных носителей энергии, молекул АТФ. После миллиардов лет коэволюции митохондрии утратили практически все гены, хотя сохранили небольшие молекулы кольцевой ДНК и двойные мембраны, рибосомы бактериального типа и другие признаки прокариот.
Для эукариотических клеток «высших» организмов наличие митохондрий считается почти столь же важным признаком, что и ядро, окружающее ДНК. Прежние сообщения об обнаружении утративших митохондрии эукариот не подтверждались. Такой организм нашелся лишь теперь – им оказались протисты Monocercomonoides, родственные таким паразитам как трихомонады и кишечные лямблии.
У некоторых представителей этой группы (Excavata) отмечается редукция митохондрий, превратившихся в более простые органеллы, приспособленные для работы в анаэробных (бескислородных) условиях. Однако у Monocercomonoides они исчезли, видимо, полностью. Группа пражских биологов под руководством профессора Карлова из университета Владимира Хампля (Vladimír Hampl) исследовалиMonocercomonoides, выделенные из кишечника шиншиллы, принадлежащей одному из авторов работы. Проведя секвенирование их ДНК, ученые не обнаружили ни одного митохондриального гена.
Авторы не считают Monocercomonoides «живыми ископаемыми», сохранившимися с тех времен, когда прото-эукариоты еще не захватили будущую митохондрию. Скорее всего, утрата митохондрий стала вторичной, связанной с анаэробными условиями, в которых обитают эти протисты. Отсутствие кислорода вынудило их не просто редуцировать митохондрии, как это произошло с некоторыми их родственниками, но и резко перестроить другие ключевые процессы, полностью отказавшись от этих органелл.
Ученые показали, что вместе с митохондриями их клетки утеряли способность синтезировать комплекс железосерных кластеров ISC (Iron-Sulfur Clasters). Эти кофакторы входят в состав целого ряда митохондриальных белков и нужны как для клеточного дыхания, так и для многих других окислительно-восстановительных процессов. УMonocercomonoides эту функцию взяли на себя цитозольные белки системы SUF (Sulfur Mobilisation System), гены которых, видимо, были получены горизонтальным переносом от бактерий – и позволили утерять митохондрии окончательно.
Роман Фишман