Полушария воюют за ресурсы
Большинство животных, и человек в том числе, имеют неравномерное распределение функций между полушариями головного мозга. Часть функций берет на себя правая, другую часть – левая половина. Но, оказывается, чтобы заполучить ту или иную обязанность, полушария устраивают настоящую войну. По крайней мере, данное высказывание верно для рыбок данио. Именно их в качестве подопытных организмов взяли для своего исследования ученые из университетского колледжа Лондона.
Ученым известно, что в растущем мозге клетки нервной ткани могут кочевать на большие расстояния. Оказалось, что перемещение нейронов между полушариями определяет белок Fgf8. В результате нейроны в разных половинах мозга отличаются по типу и соединению. Белок Fgf8 присутствует в обоих полушариях, притягивая к себе нейроны определенного типа. Однако эта война ведется не совсем честным путем. В левом полушарии мозга у Fgf8 есть сообщник – белок под названием Nodal, который помогает первому белку выиграть битву.
Возможно, этим перетягиванием клеток на себя определяется и то, какой рукой будет писать человек. Как известно, левшей на планете примерно 10—12 % от всего населения. Если предположить, что в человеческом мозге происходит то же самое, что и у данио, то сам собой напрашивается вывод: так как в левом полушарии присутствуют дополнительные факторы, то чаще всего оно и берет верх над «письменностью». Потому на Земле больше правшей (напомним, что за правую половину тела отвечает левое полушарие головного мозга). Если бы не было белка Nodal, то левшей и правшей было бы поровну.
Но как бы мы ни стремились к равенству, у природы на всё есть свой ответ, уверены ученые. Асимметрия мозгу необходима, и она имеет логичное объяснение. В ходе эволюции мозг поделил функции с определенной целью: чтобы не происходило конфликта из-за выполнения того или иного процесса, чтобы имела место эффективная обработка информации обоими полушариями одновременно. Например, если животное наткнулось на хищника, то пусть уж одна половина мозга думает о том, как сбежать, а вторая выполняет не менее важную функцию слежения за хищником.
-------------------------------------
Нашлась полезная работа и для вирусов
Вирусы могут восстановить работоспособность нервной ткани и рано или поздно будут применяться для лечения больных с повреждениями спинного мозга, уверены в научной группе профессора Сёнг-Вук Ли из Калифорнийского университета в Беркли.
Так называемые бактериофаги – это вирусы, которые поражают клетки бактерий, но не могут проникнуть в клетки животных. Они хороши тем, что сами способны копировать себя и создавать структуры, похожие на ткани в организме животных. В то время как все искусственные заменители тканей необходимо синтезировать в лаборатории и там же придавать им форму.
Если же изменить генетический код бактериофага, то он будет производить необходимые для клетки белки, поддерживая рост и организацию нейронов, к примеру. Собрав геном лишь одного вируса, можно получить колонию из миллиардов таких же фагов, готовых к последующему размножению.
Ли и его коллега Анна Мерзляк изменили генетический код бактериофага M13 таким образом, чтобы на его поверхности появились белки, которые помогают нейронам расти. Затем вирусы поместили в питательную среду и дали им возможность размножиться, после чего пересадили в раствор, содержащий клетки – предшественники нейронов. Этот раствор биологи помещают в специальную среду, в которой и вырастают волокна нервной ткани вперемешку с вирусами.
Пока ученые еще не смогли вырастить нейроны внутри живого организма, но подготовка к тестам на мышах уже ведется. Необходимо проверить, как отреагирует на присутствие бактериофагов в организме иммунная система животных.
-------------------------------------
Когда клетки решили объединиться?
Ученые передвинули в прошлое появление многоклеточных живых организмов, как минимум, на 100 миллионов лет. Об этом сообщает информационная служба Science NOW в журнале «Nature».
Одним из самых интересных вопросов палеонтологии (которому уже больше 150 лет) является загадка так называемого кембрийского взрыва. Примерно 540 миллионов лет назад на Земле внезапно (по геологическим меркам) появились многоклеточные предки почти всех современных видов живых организмов. Сам Чарльз Дарвин считал отсутствие ископаемых останков в докембрийских отложениях серьезным аргументом против своей теории эволюции.
Одним из возможных объяснений феномена кембрийского взрыва может служить то, что останки древних организмов не сохранялись из-за отсутствия в их телах твердых частей (которые могли бы окаменеть). Теперь международной группе исследователей удалось найти доказательства этой теории.
Ученые провели анализ 30 образцов грунта, добытых оманской нефтяной компанией на Аравийском полуострове. Возраст этих образцов составлял 635 миллионов лет. Химический анализ их состава позволил установить присутствие в породе аномально высокого содержания 24-изопропилхолестанов, которые производят некоторые современные губки. По словам ученых, обнаружение этих веществ позволяет утверждать, что многоклеточные живые организмы существовали, как минимум, за 100 миллионов лет до кембрийского взрыва.
Новое открытие поднимает много вопросов. В частности, обнаруженные следы губок относятся к концу Криогения — периода оледенения в истории Земли, когда льды доходили до самого экватора. Это означает, что жизнь на Земле возникла в очень жестких условиях. Сами ученые, впрочем, полагают, что губки появились еще до начала Криогения и просто пережили этот период.
-------------------------------------
Как гусеницы муравьев «разводят»
«Они ухаживают за гусеницами, как если бы те были самыми святыми из святых, вершиной власти, королевой муравьев», — говорит энтомолог Джереми Томас из Оксфорда, раскрывший удивительный секрет бабочек. Они обманом заставляют муравьев кормить и обхаживать свое потомство.
Некоторые виды бабочек выбрали не-обычную стратегию размножения — их личинки попадают в муравейники, где трудолюбивые насекомые усердно выкармливают будущих бабочек. Порою ценой своей жизни и разорения колонии.
Только год назад биологи сумели детально разобраться с тем, как обманывают муравьев бабочки Maculinea alcon. Они, оказывается, подделывают запах гусениц под аромат муравьиного потомства. При этом между двумя видами давно идет война: мураши оперативно меняют состав своих пахучих выделений, гусеницы разгадывают этот химический пароль и начинают опять копировать его.
И вот теперь ученые обнаружили: другая бабочка — Maculinea rebeli — нашла свой способ обхитрить бдительных насекомых. Сначала, чтобы попасть в колонию, гусеницы бабочек этого вида подделывают запах обычных муравьев. Но это не главное. Внутри муравейника гусеницы эти поют мурашам песни, да такие, что шестиногие рабочие впадают в священный трепет. Дело в том, что личинки хорошо копируют звуки муравьиной царицы (а они отличны от звуков, издаваемых рабочими муравьями).
Томас и его коллеги открыли это, записав песни рабочих муравьев, муравьиной королевы, а также личинки и куколки Maculinea rebeli. Спектральный анализ показал сходство последних трех. Далее исследователи провели опыт: они помещали в муравейник крошечные динамики и проигрывали записанные ранее звуки. На песни рабочих другие рабочие муравьи реагировали или нейтрально, или агрессивно, но песня личинки бабочки приводила к потрясающему эффекту — мураши окружали динамик и застывали в трансе.
Похожая реакция у них наблюдалась и на сами личинки непосредственно, из чего биологи сделали вывод о том, что именно звук, а не запах (у динамика ведь его не было) является главным способом обмана, в результате которого гусеницы Maculinea rebeli получают в муравейнике королевский прием.
Пытаются ли муравьи изменить свои звуки, чтобы снова научиться отличать царицу от личинок бабочек (по аналогии с регулярной сменой запахов)? Пока это неизвестно, но Джереми намерен выяснить все тонкости этой войны.
-------------------------------------
Бесплодие – не приговор?
Впервые ученым удалось повернуть время назад и заставить взрослые клетки организма вернуться к истокам, если говорить точнее, снова стать предшественниками половых клеток человека. Технология дает слабую надежду бесплодным родителям, которые спустя годы смогут родить собственных детей.
Невозможность пары родителей забеременеть чаще всего определяется качеством половых клеток одного из партнеров. Существуют самые разные отклонения, как у мужчин, так и у женщин. Чтобы побороть бесплодие, врачам необходимо большое количество здоровых яйцеклеток и сперматозоидов.
Как их получить, если половые клетки родителей изначально функционируют неправильно? Ученые предлагают использовать для этих целей клетки тела взрослого человека. Возможный вариант преобразования: клетки кожи папы или мамы переделываются в так называемые индуцированные плюрипотентные клетки (первая стадия), которые в свою очередь превращаются в предшественников яйцеклеток и сперматозоидов (вторая стадия), а затем и в полноценные половые клетки. Пока Амандер Кларк и ее коллеги из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе добились важного, но промежуточного результата: осуществили второй шаг этой цепочки. По их мнению, индуцированные плюрипотентные клетки – достойная замена эмбриональным стволовым клеткам, использование которых ряд критиков считает неэтичным.
Чтобы создать эмбрион здорового малыша (третий шаг, на который у ученых могут уйти еще несколько лет интенсивной работы), необходимо изучить все происходящие процессы до самых мелочей.
