Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторам
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Тендеры и госзакупки Маркетинговые исследования Бизнес планы Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Дед, я тебя помню…


Навигация

Реклама


Загрузка...

Важные темы
Работа Дмитрия Медведева над «ошибками» страны...
Управление, как реальность: кое-что о Фурсенко, образовании...
Новые реалии методологии управления
Алекс Зес: Тезисы управления
США:У нас мало времени! Час расплаты близок!
Л.Ларуш: Америка рухнет первой. "Мы входим в период бунтов"
Теоретическая география


Анализ системной информации

» » » Почему осьминоги такие умные

» Почему осьминоги такие умные
16-08-2015, 13:16 | Наука и техника / Естествознание | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (1) | просмотров: (4 175)

Почему осьминоги такие умные

Осьминоги поумнели благодаря эволюционному умножению генов, контролирующих развитие нейронов и формирование межнейронных контактов.

Головоногие моллюски вообще и осьминоги в частности известны своим высоким уровнем развития, который делается  заметнее  при сравнении их с их ближайшими родичами: улитками, беззубками и т. д. Достаточно вспомнить выдающиеся способности головоногих к маскировке, их глаза, похожие строением человеческие, и то, как они управляются с восемью щупальцами. Чтобы согласованно двигать таким количеством конечностей, нужно обладать довольно развитой нервной системой.

Осьминог Octopus bimaculoides стал первым головоногим, чей геном прочли полностью. (Фото Norbert Wu / Science Faction / Corbis.)

Осьминог Octopus bimaculoides стал первым головоногим, чей геном прочли полностью. (Фото Norbert Wu / Science Faction / Corbis.)

Осьминоги способны решать экспериментальные когнитивные задачи: они находят и запоминают выход из довольно сложных лабиринтов и понимают, что нужно открыть банку с едой, чтобы достать вкусного краба – что опять же указывает на достаточно высокий уровень развития интеллекта. Они даже могут сотрудничать с другими хищниками, когда для того, чтобы заполучить добычу, требуются объединённые усилия (год назад мы писали о том, как каменные окуни договариваются с осьминогами о совместной охоте).

Очевидно, секрет сообразительности осьминогов кроется в генах, но в каких? Ответ на это даёт статья в Nature, в которой Кэролайн Альбертен (Caroline Albertin) из Чикагского университета, Олег Симаков из Научно-технологического института Окинавы и Дэниэл Рокшар (Daniel Rokhsar) из Калифорнийского университета в Беркли описывают результаты полного прочтения генома осьминога Octopus bimaculoides. Исследователи не просто прочли гены, они ещё и проанализировали их активность в двенадцати различных тканях животного.

Оказалось, что геном у осьминогов необычайно велик: в их ДНК в сумме содержится 2,7 млрд пар оснований (то есть генетических «букв»), а число генов, которые кодируют белки, составляет 33 000., что в 5-6 раз больше, чем у других беспозвоночных. Более того, если у человека геном по «буквам» всё-таки будет больше (3 млрд пар оснований), то по кодирующим генам человек уступает осьминогам – у нас их, по разным оценкам, от 20 до 25 тыс.

 

 

Поскольку хромосом у осьминогов тоже примерно в два раза больше, чем у остальных беспозвоночных, то сначала решили было, что у головоногих в ходе эволюции произошло удвоение генома – обычная процедура, позволяющая присваивать копиям старых генов новые функции и тем самым осваивать новые экологические ниши, развиваться и т. д. Но оказалось, что у осьминогов умножились не все гены, а лишь те, которые принадлежат к двум определённым семействам: протокадгеринов и транскрипционных факторов со структурным мотивом цинкового пальца.

Протокадгерины играют важную роль в развитии нейронов и межклеточных взаимодействий между нейронами: они нужны как для поддержания механического контакта, так и для передачи сигналов между клетками. Таких генов у осьминогов оказалось более полутора сотен, что почти в два раза больше, чем у млекопитающих. Очевидно, что благодаря увеличенному набору протокадгеринов осьминоги получили возможность умножить и число нервных клеток – их у них полмиллиарда, что в несколько раз превосходит общее число нейронов у мыши. Причём большая часть нервных клеток осьминога собрано в щупальцах, где они формируют нечто вроде модулей управления.

Считается, что это стало обходным манёвром ввиду отсутствия у осьминогов миелина – вещества, окутывающего нервные волокна, благодаря чему сигнал проводится намного эффективнее. Если бы щупальца полагались только на мозговые команды, координация движения занимала бы много сил и времени: импульс из конечности сначала бы долго шёл по немиелинизированным нервам в мозг, а потом обратно. Поэтому в щупальцах и появились скопления нервных клеток, пользующиеся определённой автономией; и лишние протокадгерины как раз и должны были помочь организовать центры управления в осьминожьих конечностях.

Что до транскрипционных факторов с цинковыми пальцами, то они управляют активностью других генов. Транскрипционными факторами называют белки, которые регулируют – усиливают или ослабляют – синтез РНК на хромосомах. Те из них, у которых пространственная структура полипептидной цепи скреплена ионами цинка, образуют, как легко догадаться, группу факторов с цинковыми пальцами, которых у белковой молекулы может быть не один и не два. Причём как раз цинковые пальцы и «хватают» нуклеиновые кислоты, то бишь связываются с теми или иными последовательностями в ДНК или РНК. Такие белки – одни из самых распространённых инструментов регуляции генетической активности, и, поскольку у осьминогов умножилось число нервных клеток и отвечающих за них генов, то понадобились и дополнительные регуляторные факторы к ним.

Кроме того, в геноме головоногих обнаружились и другие особенности. Так, у них нашли способность быстро модифицировать белки, чтобы поменять их функции – это, как считается, помогает осьминогам настраивать нервные цепочки на выполнение разных задач и обеспечивает пластичность «ума». Ещё несколько сотен специальных генов обслуживают присоски щупалец. Наконец, шесть генов, кодирующих белки рефлектины, активны в коже и помогают осьминогам менять цвет и фактуру покровных тканей, обеспечивая выдающийся камуфляж.

В целом можно сказать, что основные генетические приобретения пошли у осьминогов на усовершенствование нервной системы. Стоит ли поэтому удивляться охотничьей стратегии, которую демонстрирует большой тихоокеанский полосатый осьминог: подкравшись сзади к креветке, он вытягивает щупальце и слегка бьёт её по голове – испуганная креветка отскакивает назад, прямо в объятия осьминога. Такую хитроумную тактику описывают в своей статье в PLoS ONE () Рой Колдуэлл (Roy Caldwell) из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги.

 Более того, оказалось, что большие тихоокеанские полосатые осьминоги проявляют достаточную толерантность к себе подобным, разделяя трапезу с другими – а, как известно, социальная терпимость и вообще навыки социального общения считаются признаком высокого развития нервной системы.

Хотя гены читали только у одного вида осьминогов, можно предположить, что в этом смысле все они устроены примерно одинаково, так что зоологам стоит повнимательней присмотреться к тем 300 видам, которые известны на сегодняшний день – возможно, каждый из них по-своему демонстрирует присущую им сообразительность. А вот у кальмаров и каракатиц в генах вполне могут найтись какие-то отличия: хотя они вместе с осьминогами и относятся к головоногим, образ жизни, строение тела и навыки манипулирования щупальцами у них заметно отличаются от осьминожьих.

источник



Источник: cont.ws.

Рейтинг публикации:

Не нравится +5 Нравится





Комментарии (1) | Распечатать

Добавить новость в:

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

 


Загрузка...







  1. » #1 написал: Aramida (16 августа 2015 13:33)
    Статус: |



    Группа: Гости
    публикаций 0
    комментариев 0
    Рейтинг поста:
    0
    Сразу девять голов... тут хошь не хошь а умным будешь) fellow

       
     


» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
 


Новости по дням
«    Июль 2019    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама


Загрузка...

Опрос
Как по вашему мнению Украина изменится при президенте Зеленском?




Реклама
Загрузка...

Облако тегов
Аварии и ЧП на АЭС, Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Готовим дома, Единая Россия, Импортозамещение, ИнфоФронт, Калита-Финанс, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Кризис в России, Лекарственные растения, Любимая Россия, Наука России, Неизвестный Путин, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Простонародный лечебник, Россия, Сделано в России, Сильные землетрясения, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония

Показать все теги
Реклама


Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2019 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map