Самки красных белок способны предсказать урожайность елей за несколько месяцев до начала плодоношения. На основе этих прогнозов они регулируют количество детенышей в помете.
Ученые проанализировали данные об успехе размножения 1000 самок этого вида, собранные на исследовательском участке в провинции Юкон в течение 31 года, начиная с 1987 года.
53,5 процента самок увеличивали число детенышей перед урожайным годом. Однако 23,1 процента из них даже в урожайные годы рожали обычное число детенышей, а 26,7 процента приносили увеличенное количество детенышей в неурожайные годы.
К моменту массового плодоношения елей репродуктивный успех самок, которые не увеличили размер помета, сокращался на 97 процентов. К этому моменту у них выживало в среднем 1,07 детеныша, в то время как у их сородичей, сумевших принести больше потомства, — 2,11 детеныша.
В то же время самки, которые в неурожайный год приносили увеличенные пометы, почти не расплачивались за эту ошибку: репродуктивный успех у них оставался таким же, как у самок, которые принесли пометы с обычным числом детенышей.
Каждый раз, когда белка-самка делала правильный прогноз и приносила больше детенышей в урожайный год, ее репродуктивный успех в пересчете на всю жизнь увеличивался на 12,5 процента. Однако каждый раз, когда самка в урожайный год приносила обычное число детенышей, ее репродуктивный успех в пересчете на всю жизнь сокращался на 30 процентов.
Самки красных белок, дожившие до одного года, живут в среднем 3,5 года. Неудивительно, что более половины из них ни разу в жизни не сталкиваются с массовым плодоношением елей (это происходит раз в 4-6 лет). Репродуктивный успех таких самок в течение всей жизни заметно меньше, чем у их сородичей, которым удалось застать период изобилия.
В таких условиях отбор, скорее всего, благоприятствует самкам, которые очень чувствительны к сигналам, указывающим на приближение урожайного года. Несмотря на то, что такие особи чаще совершают ложноположительные ошибки (то есть приносят больше детенышей в неурожайные годы), они с меньшей вероятностью совершат самую большую ошибку в жизни — пропустят урожайный год.
Однако за склонность матерей к риску расплачиваются их детеныши. Проанализировав данные о 8455 молодых красных белках, исследователи обнаружили, что детеныши самок, которые приносят увеличенные пометы в неурожайные годы, медленнее растут и реже переживают первую зиму.
Как ВИЧ-инфицированным лимфоцитам удается сохраняться в организмах больных людей долгие годы — даже если они проходят антиретровирусную терапию?
Две группы исследователей независимо друг от друга выделили клетки-резервуары ВИЧ и проанализировали их фенотипические характеристики.
Первая группа ученых провела детальный анализ паттернов экспрессии генов в клетках-резервуарах ВИЧ, выделенных из крови трех взрослых доноров, проходящих антиретровирусную терапию. Для своего исследования они использовали технологию секвенирования одиночных клеток, позволяющую выделить и секвенировать образцы ДНК и РНК отдельно из каждой клетки в образце.
Вторая группа использовала схожий подход, но основное внимание исследователи уделили изменениям в экспрессии поверхностных маркеров на ВИЧ-инфицрованных клетках. Ученые сравнивали фенотипы здоровых T-хелперов с лимфоцитами, выделенными из крови пяти доноров, проходящих антиретровирусную терапию.
Результаты обеих групп говорят о том, что ВИЧ использует триосновные стратегии, которые позволяют ему сохраняться в лимфоцитах долгое время.
1️⃣ ВИЧ-инфицированных лимфоцитах блокируется репликация вируса, и он переходит в латентное состояние, что позволяет избежать распознавания иммунной системой.
2️⃣ Зараженные лимфоциты начинают экспрессировать молекулы, ингибирующие работу клеток-киллеров, — таким образом обеспечивая себе защиту от уничтожения.
3️⃣ ВИЧ-инфицированные лимфоциты запускают молекулярные программы, обеспечивающие долгую жизнедеятельность клетки, и блокируют молекулярные механизмы клеточной смерти.
У кита в тысячи раз больше клеток, чем у человека, но опухоли у него появляются реже. Более того, у некоторых китов и жизнь — длиннее человеческой. Почему?
Ученые сосредоточили внимание на девяти генах китообразных — пять из них отвечают за гормон роста и инсулиноподобный фактор роста (GHSR, IGF2, IGFBP2, IGFBP7, and EGF), а другие четыре были связаны с крупным размером у других млекопитающих (NCAPG, LCORL, PLAG1, and ZFAT).
В генах GHSR, IGFBP7, PLAG1 и NCAPG ученые обнаружили признаки молекулярной эволюции, то есть изменения в последовательности нуклеотидов ДНК. Возникшие изменения находились под положительным отбором — давали преимущество в выживании, поэтому выгодные мутации постепенно распространились среди всей популяции. Гены PLAG1 и NCAPG отвечали за большие размеры тела, а GHSR, IGFBP контролировали клеточный цикл и защищали от онкологии.
А вот с геном EGF произошла обратная ситуация. С течением эволюции в гене EGF появились нуклеотидные последовательности стоп кодонов и превратили его неактивный псевдоген. Это привело к потере шерсти и зубов, а также появлению китового уса — роговых пластин для отсеивания планктона. Китовый ус помог занять свободную экологическую нишу, где достаток пищи позволил стать крупнее.
Это исследование приблизило ученых к пониманию парадокса Пето — когда риск заболеть раком не зависит от количества клеток в организме. По всей видимости, параллельная эволюция генов-контролеров деления клеток и генов крупных размеров позволила китообразным получать пользу от своих огромных размеров и одновременно защититься от онкологии и жить долго.
*где-то вдали играет Рихард Штраус*
Господин Ведущий приветствует вас, случайный пользователь, заглянувший в телеграм-канал. Готовы ли вы принять его вызов? Готовы ли вы победить?
Вращайте волчокРеклама: 16+, АО «ПФ «СКБ Контур», ОГРН 1026605606620
В конце прошлого года мы рассказывали, что в Англии нашли захоронение очень привилегированной женщины. В ее могиле находился ценный инвентарь, включая самое роскошное ожерелье англосаксонского периода, которое когда-либо находили в этой стране.
Часть заполнения могилы археологи извлекли в виде монолитов, чтобы очень аккуратно разобрать их в лаборатории. Рентгенография показала, что внутри одного из них находится большой и искусно украшенный крест, который указывает на то, что женщина была высокопоставленной христианской служительницей.
И вот ученые из Музея археологии Лондона показали первые результаты кропотливой работы в лаборатории — из грунта показалась деталь, украшенная ярким гранатом.
Понять, чем занимаются математики, сложно (так думает наш замглавреда Иван Шунин). Разобраться в том, зачем они это делают, — и вовсе кажется невозможным (наш ведущий редактор Александр Дубов тут не согласен). Некоторые математические проблемы называют Задачами тысячелетия, а за их решение платят огромные деньги. Математик Андрей Коняев объясняет, в чем суть одной из этих задач, почему она так знаменита и что на самом деле случится, если ее наконец-таки решат.
Остальные выпуски подкаста «Это сигнал» о непонятном, но очень интересном — о запахах, конце света и делании детей — можно послушать на ваших любимых платформах:
ВК
Apple Podcasts
Spotify
Яндекс Музыка
Строки
Подросток — и в Африке подросток.
Ученые исследовали поведение шимпанзе в заповеднике Республики Конго с помощью тестов с едой. В экспериментах участвовало 40 шимпанзе — начиная с подросткового возраста и заканчивая ранним взрослым.
В первом тесте шимпанзе выбирали между двумя чашками с едой. В первой всегда было три арахиса, и обезьяны про это знали. Во второй был рискованный вариант — с одинаковой вероятностью в нем мог оказаться кусочек банана, который шимпанзе любят больше арахиса, или невкусный ломтик огурца. Животные не знали, что окажется во втором контейнере, и могли выбрать безопасный арахис, либо рискнуть.
Подростки рисковали чаще, чем взрослые шимпанзе: семилетние обезьяны предпочитали рискнуть в среднем более чем в 60 процентах случаев, а вот шимпанзе старше восемнадцати лет рисковали уже вдвое реже.
Ученые также отслеживали, как реагировали шимпанзе, когда риск не оправдывался. Авторы отмечали негативные вокализации — стоны, хныканье, крики; царапание — признак стресса у приматов; и удары по сетке, которая разделяла животное и экспериментатора. Здесь большой разницы не было — и молодые, и взрослые особи одинаково злились, когда им доставался огурец.
Вторым испытанием был классический зефирный тест: обезьянам предлагали съесть один кусочек банана или подождать минуту — и получить три. Подростки-шимпанзе показали себя такими же терпеливыми, как и взрослые особи: первые выбирали отложенную награду в 68 процентах испытаний, а вторые — в 63. Однако подростки раздражались сильнее, пока ждали — сдержанности им все-таки не хватало.
Также исследователи измерили уровни кортизола и тестостерона в слюне испытуемых животных и убедились, что у подростков этих гормонов больше. Образцы слюны брали до когнитивных тестов в одно и то же время в разные дни — чтобы учесть циркадные изменения в гормонах и влияние других факторов. Чем выше был уровень тестостерона, тем более склонным к риску был шимпанзе.
В общем, подростки людей и шимпанзе в чем-то друг на друга похожи.
Возможно, у нас появится еще один способ контрацепции. А еще ученые стали ближе к разгадке причин мужского бесплодия.
Сами по себе сперматозоиды не фертильны, пока вещества в половых путях женщины не приведут к активации сперматозоидов — капацитации. Для успешной капацитации сперматозоид должен перейти в состояние гиперполяризации, — накопить внутри клетки большой отрицательный заряд.
У мышей за гиперполяризацию отвечают калиевые каналы типа SLO3. Каналы активируются под действием pH — положительно заряженные ионы калия выводятся из клетки во внеклеточное пространство и внутри клетки накапливается отрицательный заряд.
До сих пор не было доказано, что SLO3 аналогично работает у человека. По некоторым данным, калиевый ток в сперматозоидох человека активировался не только изменением pH, но и повышением внутриклеточного кальция. Кроме того, не было полностью исключено влияние другого канала — SLO1.
Группа исследователей добилась экспрессии SLO3 и SLO1 на моноклональных клетках и опробовала на них 50240 соединений, из которых 53 успешно ингибировали рецептор SLO3. Самым многообещающим оказался VU0546110: в концентрации десять микромоль он полностью прекращал токи через SLO3 и практически не влиял на SLO1.
Затем исследователи специально активировали мужские гаметы добавлением кальция или прогестерона. Добавление VU0546110 значительно снижало индукцию акросомной реакции и активацию подвижности сперматозоидов.
Ученые выдерживали клетки в состоянии капацитации в течение одного часа, а затем в течение минуты инкубировали с VU0546110. Начиная с концентрации VU0546110 в 0.5 микромоль подвижность клеток заметно снижалась, а концентрация в 10 микромоль подавляла гиперактивированную подвижность на целых 70 процентов.
В сперматозоидах VU0546110 одинаково хорошо ингибировал калиевый ток при концентрациях кальция от 0 до 50 микромоль и в диапазоне pH от 5.8 до 8 — т.е. на всем физиологическом диапазоне колебаний среды в женских половых путях.
Так что VU0546110 потенциально может быть использовано в качестве контрацептива. А мутации в гене KCNU1, который кодирует калиевый канал SLO3, могут быть причиной мужского бесплодия.
Рассказываем про космическую погоду!
Бури улеглись, за прошедшую неделю на Солнце не было ни одной вспышки класса X, и хотя вспышек класса M было около десятка, с понедельника, 16 января, магнитных бурь на Земле не было, и в ближайшие три дня не ожидается.
В списке из 15 астероидов, пролетевших рядом с Землей на прошлой неделе, нет ничего необычного, зато 26 января нас ждет интересное свидание. Пятиметровый объект 2023 BU, открытый позавчера крымским астрономом Геннадием Борисовым, пролетит лишь в 0,03 радиуса лунной орбиты от центра Земли, то есть в 4,13 тысячи км от поверхности.
Из десяти объектов космического мусора, сошедших с орбиты на неделе — пять обломков «Космоса-1408» и два аппарата Flock 3P. В среду с орбиты должен сойти большой аппарат — американский радарный спутник Capella-1.
Данные: NOAA, MPC, 18th Space Defense Squadron
«10 лет не выходи за ворота», — так говорят в тайцзицюань, имея в виду, что не стоит проверять свое мастерство раньше времени. Китай не выходил за ворота почти три года, оттачивая искусство сводить заболеваемость ковидом к нулю. Но недавно все-таки снял большинство ограничений — и пострадал. Почему так получилось, вполне понятно. Чем это закончится, тоже представить несложно. Гораздо интереснее понять, можно ли было этого избежать — и существует ли вообще способ выйти из строгого локдауна без лишних жертв.
Вот вам два факта. Что между ними общего?
▫️Хроническое злоупотребление кофеином может стать причиной изжоги.
▫️Вероятность заболеть ковидом в тяжелой форме выше, если вы живете один, чем если вы живете в семье.
Ответ можно найти в нашем материале о биобанках и больших данных в медицине.
#партнерский_материал
Джефф Безос и Юрий Мильнер давно уже вложились в технологию репрограммирования клеток, но никто так и не знал, помогает ли оно продлить жизнь хотя бы обычным лабораторным мышам. Сейчас тому появились сразу два подтверждения.
В любом учебнике анатомии можно прочесть, что оболочек у мозга строго три. Но скоро это может измениться — американские ученые обнаружиличетвертую мозговую оболочку в виде тонкой мембраны.
Генетики научились проверять плод на врожденные заболевания более эффективным способом, чем классический анализ околоплодных вод. Для этого они занялись секвенированием РНК из клеток амниотической жидкости.
Представьте, что вы печатаете на тачскрине, а мышцы при этом так напряжены, будто под пальцами клавиатура старой печатной машинки. Судя по эксперименту американских биологов, что-то похожее возникает при дистальном артрогрипозе пятого типа.
В Фиванском некрополе обнаружили ранее неизвестную гробницу. Похоже, ее построили во времена правления фараонов XVIII династии. По мнению археологов, в ней могут покоиться члены царской семьи.
Если бы не нанотехнологии, нам пришлось бы таскать на себе антенну и возить за спиной гигантский GPS-приемник — ведь именно так бы выглядели умные часы. В партнерском материале рассказываем, как именно создавались маленькие гаджеты, которыми мы владеем.
За тем, что мы знаем о раке сегодня, стоит труд ученых из разных стран и исторических эпох. В партнерском материале рассказываем, как эволюционировало понимание нами рака с XIX века до настоящего времени.
Физики, работающие на БАКе, несколько месяцев назад перестали публиковать научные статьи в журналах, потому что не могли определиться, как им указывать участие российских ученых в «братских могилах». Рассказываем, из-за чего сыр-бор
#главноезанеделю
Некоторые космические аппараты можно назвать трудоголиками — работают до последнего вздоха. Так произошло с зондом Geotail, который должен был исследовать земную магнитосферу четыре года, а в итоге проработал целых 30 лет https://nplus1.ru/news/2023/01/21/geotail-end
В Румынии обнаружили очень богатое погребение эпохи Великого переселения народов. Вместе с останками мужчины и лошади археологи нашли больше сотни предметов, включая меч, кинжал и драгоценности. Похоже, в могиле V века нашей эры покоился гуннский воин nplus1.ru/news/20…-warrior
Многие столетия точное местоположение древнего города Тенея оставалось неизвестным, пока его не обнаружили греческие археологи. И теперь это древнее поселение, которое, согласно легенде, основали взятые в плен троянцы, радует исследователей многочисленными находками. На этот раз ученые сообщили, что обнаружили больше двух тысяч монет, значительная часть из которых датируется V–VI веками нашей эры https://nplus1.ru/news/2023/01/21/tenea
Если длинные волосы намотаются на быстро вращающийся механизм, то кожа головы оторвется от черепа. Звучит (да и выглядит) это неприятно, но врачи знают, что с этим делать. Датские хирурги пришили большой по площади (от бровей до затылка) скальп женщине, чьи волосы намотались на колонковую дрель. Через полгода к коже головы вернулась чувствительность nplus1.ru/news/20…on-scalp
Диких кур пора спасать! От их собственных потомков - домашних кур. Орнитологи выяснили, что за последние сто с небольшим лет в результате скрещивания диких банкивских кур с одомашненным в популяции первых проникло много генов домашнего происхождения. В геноме особей из разных популяций их доля составляет 20–50 процентов. В результате генофонд вида заметно обеднел, что снижает его шансы на выживание https://nplus1.ru/news/2023/01/21/gallus-gallus
Денисова пещера богата не только на останки ископаемых видов людей, но и на древние артефакты. Минувший сезон не стал исключением. Среди находок выделяются бифас треугольной формы, а также украшения. Последние представлены подвеской из зуба сибирского горного козла, а также бусинами из бивня мамонта и скорлупы страусиного яйца https://nplus1.ru/news/2023/01/21/denisova-cave