Кафедра биофизики

В новом молекулярно-филогенетическом исследовании выделена эволюционную ветвь эукариот, имеющая очень высокий ранг, но состоящая целиком из одноклеточных организмов: она включает группы коллодиктионид, мантамодад и ригифилид. При этом ее ранг значительно выше, чем, например, ранг ветви заднежгутиковых, в которую входят грибы и многоклеточные животные. Если это открытие подтвердится, оно может потребовать серьезного пересмотра представлений об устройстве эволюционного древа эукариот в целом.

Проанализировав распространение 93 видов остракод в верхнемеловых отложениях юго-востока США, американские палеонтологи обнаружили связь между силой полового отбора и вероятностью вымирания вида: у видов с максимальным диморфизмом она на порядок выше, чем у видов с минимальными межполовыми различиями. Это согласуется с предположением о том, что половой отбор может ускорять вымирание видов, стимулируя развитие громоздких, «дорогостоящих» адаптаций, повышающих конкурентоспособность в борьбе за половых партнеров ценой снижения приспособляемости к переменам среды.

Для жизненного цикла всех высших растений характерно чередование гаплоидной (гаметофит) и диплоидной (спорофит) фаз, имеющих, соответственно, одну или две копии генома в каждой клетке. Судя по всему, на первых порах в жизненном цикле высших растений преобладал гаметофит, а спорофит был лишь зависимой «надстройкой». Но у большинства современных высших растений спорофит живет самостоятельно и является главной жизненной формой. Предложена гипотеза, согласно которой переход от крайне простого и зависимого спорофита к сложному и автономному произошел в результате переноса на спорофит экспрессии нескольких групп регуляторных генов, которые вначале обеспечивали развитие гаметофита.

Американские археологи опубликовали результаты многолетних исследований стоянок древнего человека в южной Кении, относящихся к самому началу так называемого «среднего каменного века». Как выяснилось, уже 320–295 тысяч лет назад жители восточной Африки обладали рядом продвинутых поведенческих признаков, характеризующих людей современного типа. В частности, они транспортировали ценные материалы на большие расстояния и изготавливали краски. Примерно к этому времени мозг наших предков достиг современного объема.

Длина теломер определяет способность клетки к делению, а с их укорачиванием связывают процессы старения. Однако до сих пор неизвестно, передается ли «старость» организма по наследству. В эксперименте на зебровых амадинах ученые показали, что, чем старше птица-отец, тем короче теломеры у птенцов, но при этом они растут и развиваются быстрее других.

Детальное исследование анатомии морского животного Phoronis ovalis показало, что устройство его нервной системы является промежуточным между двумя типами — форонид и мшанок. Это подтверждает близкое родство мшанок с форонидами, от которых они, возможно, и произошли. Тем самым снимается конфликт между двумя противоречащими друг другу гипотезами о родстве этих типов.

Американские биологи расшифровали эволюционный механизм, позволяющий бактериофагу лямбда в лабораторных экспериментах вырабатывать новый способ заражения бактериальных клеток. Эволюционное новшество возникает в ответ на приобретение бактериями устойчивости к старому способу вирусной атаки, основанному на прикреплении вирусного белка J к бактериальному поверхностному белку LamB. Работа подтверждает старую, но имеющую мало экспериментальных подтверждений идею о том, что новые функции могут развиваться через промежуточный этап дестабилизации фенотипа с последующей стабилизацией удачных ненаследственных отклонений.

Ученым удалось разработать уникальный биоинженерный метод ускоренного заживления ран. Они «научили» лактобактерии Lactobacillus reuteri синтезировать хемокин CXCL12, стимулирующий деление и работу макрофагов. При этом повышенная кислотность, которую эти бактерии создают вокруг себя, продлевает действие хемокина и значительно повышает эффективность метода. Эксперименты показывают, что применение нового способа лечения может решить проблему незаживающих ран у больных ишемией и диабетом.

Международная команда палеогенетиков во главе со Сванте Пэабо сообщила о черновом прочтении ядерных геномов пяти «поздних» неандертальцев. Исследование стало возможным благодаря новым методам очистки древней ДНК от бактериальных и современных человеческих примесей. Анализ геномов показал, что предки поздних европейских неандертальцев 150 000–90 000 лет назад отделились от предков той неандертальской популяции, которая 55 000 лет назад скрещивалась с предками современного внеафриканского человечества.

Благодаря достижениям палеогеномики известно, что предки современных людей скрещивались с неандертальцами и денисовцами. Применив новый метод поиска чужеродных фрагментов ДНК к геномам 5639 современных жителей Евразии и Океании, американские генетики показали, что было не менее двух эпизодов гибридизации сапиенсов с денисовцами. При этом в геномах восточноазиатов есть следы обоих эпизодов, а у южноазиатов и папуасов — только одного.