Исследование показало, как естественный отбор противостоит половому
#социобиология_РА

Подробности исследования опубликованы в журнале Nature Communications. Команда ученых из университетов Эксетера и Окаямы провела эксперимент. Сначала они отобрали жуков Gnatocerus cornutus, принадлежащих семейству чернотелок, и проверили, каких самцов выбирают самки. Оказалось, самцы с большими жвалами выигрывают больше боев и как следствие, чаще спариваются.

Затем исследователи запустили к Gnatocerus cornutus других жуков — хищников Amphibolus venator, принадлежащих к отряду полужесткокрылых. Результаты эксперимента сравнили с данными, полученными от контрольной группы чернотелок, к которой не подсаживали хищников.

Выяснилось, что Amphibolus venator чаще едят насекомых с самыми большими жвалами. Таким образом, авторы работы установили, что естественный отбор может мешать отбору по половому признаку.

Далее исследования показали, что из-за хищников у Gnatocerus cornutus признак, который развился благодаря половому отбору, стал менее заметным. А после нескольких поколений жизни рядом с Amphibolus venator самцы чернотелок начали вылупляться более феминными. У них увеличилось брюшко — что характерно для самок, которым нужно нести как можно больше яиц. Кроме того, со временем самцы стали более плохими бойцами.

Также ученые заметили, что хищники повлияли на эволюцию самок. Размер их жвал не изменился, но увеличилось брюшко. Так, они лучше приспособились к новым условиям и стали более плодовитыми. Спустя восемь поколений самки производили на 20% больше потомства в течение жизни.

У самцов и самок всех видов есть общие гены. Но иногда, например в случае с чернотелками, гены, подходящие для одного пола, неидеальны для другого. Так возникает «конфликт» между полами, для решения которого нужно искать эволюционный компромисс, рассказал профессор Дэвид Хоскен из Университета Эксетера.

Результаты показали, как с этой проблемой можно справиться. Половой отбор, заставляющий самцов отращивать большие жвала, может помешать эволюции самок, которым такой признак ни к чему. А эволюционный отбор, в свою очередь, делает самцов и самок более похожими друг на друга — и в итоге способствует размножению.

«Это исследование помогает понять два эволюционных “перетягивания каната”: один между естественным и половым отбором, а другой — между формой тела и характеристиками обоих полов», — подытожил Хоскен.

Источник: https://naked-science.ru/article/biology/estestvennyj-otbor-protivostoit-polovomu?utm_source=inarticle&utm_medium=inarticle&utm_campaign=inarticle

Ученые узнали, когда у наших предков уменьшились клыки

У современных людей самые маленькие клыки из всех антропоидов, к которым относятся и прочие гоминиды — гориллы, орангутаны, шимпанзе. К этой же группе принадлежали предки человека. Общим «прадедушкой» всех этих гоминидов считается проконсул — небольшой примат, живший 15-18 миллионов лет назад.

Найденный череп животного наглядно демонстрирует наличие хорошо оформленных крепких клыков. Этот вид зубов, вероятно, присутствовал и у накалипитеков — общих предков человека, гориллы и шимпанзе, живших 10 миллионов лет назад.

Далее эволюция людей шла уже независимо от остальных нынеживущих гоминидов и включала сахелянтропа (шесть-семь миллионов лет назад), оррорина (шесть миллионов лет назад), ардипитека каддабу (5,5 миллиона лет назад) и ардипитека рамидуса (4,4 миллиона лет назад). Последнего сменили знаменитые австралопитеки, исчезнувшие порядка 2,9 миллиона лет назад. Где-то в череде этих гоминидов у наших предков и уменьшились клыки. Ученые из Токийского университета (Япония) узнали, когда именно это произошло. Их работа опубликована в журнале PNAS.

Для этого исследователи изучили более 300 окаменелых зубов гоминидов, 24 из которых принадлежали ардипитеку рамидусу (Ardipithecus ramidus) — последнему звену между древними приматами и австралопитеками. Исследуя зубы этих животных, ученые выяснили, что клыки самок и самцов ардипитеков рамидусов настолько схожи между собой, что специалистам пришлось разработать статистическую технику оценки, чтобы различить их (это не очень характерно, ведь обычно клыки самцов больше, чем у самок, — они служат средством запугивания других самцов).

В результате ученые выяснили, что верхние клыки самцов рамидусов больше клыков самок в 1,06 раза, а нижние — в 1,13 раза. Это примерно соответствует разнице, наблюдаемой у современных людей. Для сравнения: клыки самцов шимпанзе больше, чем у самок, в 1,3 раза. Из всего этого исследователи сделали вывод, что клыки у предков человека уменьшились 4,5 миллиона лет назад — во времена ардипитека рамидуса. И это, по их мнению, было связано со снижением межсамцовой агрессии: вероятно, самки по каким-то причинам стали выбирать более миролюбивых половых партнеров.

Источник: https://naked-science.ru/article/anthropology/uchenye-uznali-kogda-u-nashih-predkov

Около 2200 года до нашей эры на юго-востоке полуострова появилось сообщество людей, которое мы сейчас относим к археологической культуре Эль-Аргар (ранний бронзовый век). Ее характерные особенности — большие укрепленные поселения на вершинах холмов, своеобразная керамика, достаточно необычное оружие, бронзовые, серебряные и золотые артефакты. Кроме того, именно к аргарской культуре относят первые внутригородские захоронения.

Международная группа под руководством ученых из Автономного университета Барселоны (Испания) и институтов общества Макса Планка по изучению истории человечества (Йена, Германия) и эволюционной антропологии (Лейпциг, Германия) проанализировала ДНК 136 древних иберийцев, живших в период с 3000 по 1500 год до нашей эры. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Авторы работы попробовали связать данные о геноме древних жителей Пиренейского полуострова со сдвигами в численности населения и крупными социальными изменениями того периода.

Достаточно давно известно, что так называемые степные предки, распространившиеся по Европе в третьем тысячелетии до нашей эры, достигли северной части Пиренейского полуострова около 2400 года до нашей эры. Но не было понятно, как далеко они продвинулись на юг. В новой работе ученые выяснили, что все доисторические люди периода аргарской культуры несут гены этих предков, в то время как предшествовавшие им люди эпохи энеолита (местной «городской» культуры медного века) — нет.

Основная часть генома говорит о том, что люди бронзового века представляли собой смесь местных иберийских предков эпохи энеолита и меньшей части пришлых предков с европейского материка. А Y-хромосомные гаплогруппы, наследуемые по отцовской линии, показывают, что эти предки — степняки, генетические следы которых заметны и в других частях Европы (и Азии) в III-II тысячелетиях до нашей эры. Обычно эти степные народы считают индоевропейцами.

Причем, как только появляется Y-хромосома степняков, резко снижается разнообразие других Y-хромосом. «Причины этого исчезновения прежнего разнообразия все еще трудно объяснить», — говорит Кристина Риуэтэ Эррада (Cristina Rihuete Herrada), соавтор исследования.

Возможных сценариев довольно полного замещения населения не так много: либо война и геноцид, либо эпидемии с вымиранием или миграцией автохтонного населения. Очевидно, кроме генома, степняки принесли и свою материальную культуру, и особенности социальных отношений. Скорее всего, именно так сформировалась аргарская археологическая культура.

Другую часть генов, которые ученые нашли у представителей аргарской культуры, можно проследить до Центрального и Восточного Средиземноморья и Западной Азии. Вообще, гипотезу о средиземноморских корнях культуры Эль-Аргар высказывали и раньше. Например, в 2013 году археологи из Автономного университета Барселоны обнаружили монументальное укрепление аргарского поселения Ла-Бастида в Мурсии. И некоторые найденные там архитектурные элементы выглядели прямым заимствованием из Восточного Средиземноморья.

Сейчас же генетики говорят, что средиземноморская линия прослеживается на Пиренеях вплоть до 1500 года до нашей эры (возможно, и позднее, но исследователи не затрагивают в своей работе последующий период).

Итак, появляется Эль-Аргар, население растет, люди строят укрепленные поселения, устраивают кладбища внутри городской черты, развивают агломераты — но вдруг через какое-то время все это бросают. И численность населения падает.

«Был ли генетический сдвиг вызван миграцией групп из Северной и Центральной Иберии или виновато ухудшение климата, которое затронуло Восточное Средиземноморье около 2200 года до нашей эры, — вопрос на миллион долларов, — отметил другой соавтор исследования профессор Роберто Риш (Roberto Risch) из Автономного университета Барселоны. — Было бы глупо думать, что все это можно объяснить простой однофакторной моделью. Хотя временное совпадение поразительно, но, вероятно, многие факторы сыграли свою роль».

Одним из таких факторов могли быть пандемии, например ранней формы чумы, следы которой найдены в других регионах Европы и датированы примерно этим периодом. Хотя ее пока не обнаружили непосредственно в Южной Иберии, болезнь вполне могла стать причиной перемещения или даже исчезновения некоторых популяций в этом регионе.

Источник: https://naked-science.ru/article/anthropology/el_argar

Подавление коры мозга разрешило конфликт внутренних человеческих мотивов в пользу просоциальности

Ученые из НИУ ВШЭ выяснили, что снижение возбудимости дорсолатеральной префронтальной коры мозга ведет к решению конфликта между личными и просоциальными интересами в пользу просоциальных. Но только в тех случаях, когда этот конфликт действительно существует.

Статья опубликована в Scientific Reports. Многие теории экономического поведения игнорируют существование у человека просоциальной мотивации. Считается, что люди преследуют исключительно эгоистические интересы и не заинтересованы в принятии решений, которые также выгодны другим. Однако исследования в нейронауке доказывают обратное.

Например, при взаимодействии с незнакомым человеком вам выгоднее разделить ресурсы так, чтобы вам досталось как можно больше. Но более вероятно, что вы поделите все поровну, даже если никакого наказания за эгоизм не последует. Так работает наше, вероятно врожденное, стремление к сотрудничеству и справедливости.

Ученым известно, что в выбор между эгоистическими и просоциальными интересами вовлечена правая дорсолатеральная префронтальная кора мозга. Однако не до конца изучено, какое именно поведение запускает активация этой области: в одних исследованиях стимуляция для подавления ее активности вела к просоциальному поведению, в других — к более выраженному преследованию личных интересов, а иногда не давала никакого эффекта.

Чтобы конкретизировать роль дорсолатеральной префронтальной коры в подобных ситуациях, исследователи из НИУ ВШЭ провели эксперимент с использованием транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). ТМС ведет к снижению возбудимости той области мозга, которая находится под стимуляцией.

46 испытуемых 18–27 лет были разделены на две группы. В первой группе участникам в течение 5–7 минут стимулировали дорсолатеральную префронтальную кору, во второй — области мозга, отвечающие за зрительное восприятие. После этого они играли в две экономические игры подряд — «Диктатор» и «Щедрость».

В «Диктаторе» испытуемый в роли диктатора делит определенное количество ресурсов между собой и партнером, а партнер может только принять предложение диктатора. В игре «Щедрость» испытуемый также решает, сколько ресурса дать своему партнеру, однако при этом количество ресурса, которое получит сам испытуемый, фиксированно — не зависит от того, сколько он отдал другому игроку.

Оказалось, что снижение возбудимости дорсолатеральной префронтальной коры привело к тому, что испытуемый отдавал партнеру по игре «Диктатор» больше ресурса по сравнению с теми участниками, которые получили стимуляцию зрительной коры. В то же время такого эффекта не наблюдалось в игре «Щедрость»: независимо от типа стимуляции испытуемые делились с партнерами по игре примерно одинаково.

«Эти результаты могут говорить о том, что дорсолатеральная префронтальная кора вовлечена, только если участник испытывает конфликт между эгоистическими и просоциальными мотивами, а ее подавление ведет к разрешению этого конфликта в пользу интересов других. Поэтому стимуляция этой области влияет на поведение, лишь когда игра предполагает этот конфликт, — поясняет один из авторов статьи, научный сотрудник Международной лаборатории социальной нейробиологии Оксана Зинченко.

— В игре “Щедрость” конфликт между личными и просоциальными интересами отсутствовал, так как личная выгода испытуемого не зависела от того, насколько он щедр со своим партнером. В “Диктаторе” этот конфликт выражен более остро».

Источник: https://naked-science.ru/article/column/podavlenie-kory-mozga-razreshilo-konflikt-vnutrennih

Изменение плотности локализованного населения, 2000-2014 гг. Единица изменения - количество людей в радиусе 5 км.

Оттенками синего – рост населения, оттенками красного – уменьшение за эти 15 лет.
Поражает рост Московского мегалополиса. По яркости и плотности – это как Голландия+Бельгия.
Второе, что поражает, это людское опустынивание всего бывшего соцблока (б.СССР и В.Европа). Демографически умирающая восточная часть Европы, особенно Украина, Молдавия, Балканы и бывшая ГДР.

Самой нормальной страной на этой огромной территории выглядит только Польша. Если полякам всё же удастся не свалиться в мракобесие и архаику, то в будущем она станет субгегемоном этого пространства.

У обезьян, морских свинок и людей выявили схожие реакции мозга на речь
#социобиология_РА #разум_животных_РА

Звуки речи вызывают идентичные нейронные реакции и стимулируют одну и ту же область мозга у людей, макак и морских свинок. Это открытие может помочь улучшить понимание и диагностику дефицита слуховой обработки.

Реакции мозга на звук, называемые частотными реакциями, или FFRS, можно записать с помощью небольших электродов, помещенных на кожу головы человека. Клиницисты используют их для экспресс-тестирования слуха ребенка и выявления множества потенциальных нарушений речи и языка, таких как дислексия и аутизм. Но у этого метода есть главный недостаток — ему не хватает специфичности. То есть подобные тесты могут показать исследователям: что-то не так, но что именно — остается загадкой.

Многопрофильная группа ученых из Питтсбургского и Техасского университетов (США) решила проверить, как обезьяны, морские свинки и люди реагируют на звуки речи. Точнее, как реагирует на это их мозг. Свои выводы команда представила в журнале eNeuro.

«Понимание источника и механизма генерации FFR позволит разработать специфические маркеры нарушений речи, которые сыграли бы важную роль в улучшении клинической диагностики дефицита слуховой обработки», — сообщил один из авторов исследования Бхарат Чандрасекаран, доктор философии, профессор и заместитель председателя по исследованиям в отделе коммуникационных наук и расстройств в Школе здоровья и реабилитации Питтсбургского университета.

FFRS, отображаемые на нейротипичной электроэнцефалограмме головного мозга почти как точная копия звуковой волны, которую мозг интерпретирует и на которую реагирует, потенциально могут дополнить скрининг слуха новорожденных. Если мозг ребенка вырабатывает электрическую реакцию на звук, воспроизводимый через наушники, то нейронный путь, соединяющий ухо с центром обработки информации высокого уровня в коре головного мозга, развит и функционирует.

Кроме того, частотные реакции используют для выявления любых проблем со слуховой обработкой или того, как мозг интерпретирует звуки, исходящие из окружающей среды, особенно речь. Чем ближе профиль FFR напоминает профиль источника звука, тем сильнее способность мозга к обработке слуховых сигналов. И наоборот: чем больше различий между двумя профилями, тем выше шансы диагностировать дефицит слуха.

До недавнего времени ученые полагали, что частотные сигналы возникают глубоко внутри ствола мозга и распространяются наружу, достигая коры мозга и кожи головы. Объединив электроэнцефалографические записи с кожи головы с записями с электродов, расположенных внутри мозга, специалисты показали, что эта гипотеза неверна.

Они выяснили, что частотные сигналы генерируются не только в стволе, но и в слуховой коре головного мозга — области, ответственной за обработку звуков и находящейся вокруг висков, в нескольких сантиметрах от поверхности черепа. А еще ученые доказали, что схема генерации FFRS одинакова для млекопитающих: макак, морских свинок и людей.

источник: https://naked-science.ru/article/biology/u-obezyan-morskih-svinok-i-lyudej-vyyavili-shozhie

Биологи научились получать животных нужного пола

Благодаря генной модификации лабораторные мыши могут приносить потомство, целиком состоящее из самок или самцов.

Возможность получения животных нужного пола способно совершить очередную революцию в науке и сельском хозяйстве. Птицеводы могут получать цыплят, которые в будущем будут приносить яйца, а животноводы телят, которые вырастут в молочных коров, не сталкиваясь с избытком животных мужского пола, которые обычно сразу отправляются на убой. Многие лабораторные исследования, касающиеся биологии и медицины, также нуждаются в животных строго определенного пола.

Возможно, такую возможность создаст новая работа Джеймса Тернера (James Turner) и его коллег из лондонского Университета Фрэнсиса Крика, статья которых опубликована в свежем номере журнала Nature Communications. Ученые использовали технологию генной модификации CRISPR, чтобы получить линии лабораторных мышей, приносящих потомство строго одного пола.

CRISPR использует белок-нуклеазу, способную разрезать ДНК в строго определенном месте, а также «направляющую» РНК, которая указывает ферменту место, в котором он сделает разрез. Это позволяет производить самые разнообразные и точные манипуляции с геномом, открывая громадные перспективы в биологии, медицине и промышленности. Ну а британские ученые применили систему CRISPR, чтобы уничтожать зародыши одного пола еще на самых ранних этапах развития, оставляя вторых в целости.

Мишенью для фермента был выбран ген топоизомеразы 1 (TOP 1), работа которого жизненно важна для клеточного деления, так что нарушение в нем быстро ведет к гибели развивающегося эмбриона. Для этого составляющие CRISPR-системы разделили по геномам родителей: ген нуклеазы вносили в одного, а ген, кодирующий направляющую РНК, – во второго. Например, ген направляющей РНК помещали в ДНК самки, а нуклеазы – в «мужскую» Y-хромосому отца.

По отдельности они не оказывали никакого влияния на организм, но соединившись в эмбрион будущего самца, вступали в действие и уничтожали его еще тогда, когда тот был не больше нескольких клеток. При этом зародыши, не получившие Y-хромосому, развивались нормально, и вскоре самка приносила помет, целиком состоящий из самок. Аналогичным образом (лишь разместив гены CRISPR в обратном порядке) удалось получить и самок, приносящих исключительно самцов.

По словам ученых, приплод от таких ГМ-самок был даже многочисленнее, чем можно было ожидать. Вместо примерно половины обычного количества они приносили лишь на 30-40 процентов меньше молодняка. Скорее всего, это происходит потому, что гибель части эмбрионов на самых ранних стадиях высвободила ресурсы материнского организма на развитие дополнительных зародышей «правильного» пола.

С учетом того, что ген TOP 1 имеется у всех животных, теоретически, этот метод можно использовать для получения линий, приносящих приплод нужного пола. Авторы считают, что уже в ближайшее время он найдет применение в лабораторных исследованиях. Но вот насчет сельского хозяйства возникают некоторые сомнения – прежде всего, связанные с вопросами этического характера и с той настороженностью, с которой относятся многие потребители к ГМ-продуктам.

Источник: https://naked-science.ru/article/biology/biologi-nauchilis-poluchat-zhivotnyh-nuzhnogo-pola

Одним из первых ученых, которые классифицировали и описывали человеческие расы, был Карл Линней. Он приписывал каждой расе свой психологический тип: мол, коренные американцы — холерики, европейцы — сангвиники, азиаты — меланхолики, а африканцы — флегматики. Эти наблюдения были весьма субъективными и никак не отражали частных особенностей этих групп.

Впоследствии появилось еще несколько типологий человеческих популяций — их предлагали все кому не лень, даже философы, например Иммануил Кант. Относительно конкретную классификацию и критерии для нее предложил русско-французский антрополог Жозеф Деникер (1852–1918). Он также ввел понятие «подраса», но, поскольку фактического материала было мало (данных об антропометрических измерениях жителей колоний Нового Света и Африки почти не было), при жизни Деникера его конкретизировали только для европейцев.

Последующие исследователи тоже старались максимально конкретизировать понятия «раса» и «подраса», и в целом в более поздних классификациях это деление на главные и побочные расы сохранилось.

С 1960-х годов оформляется понятие переходной расы. Ее примером могут служить так называемая эфиопская малая раса (довольно резкий переход от усредненного африканского типа к европеоидам) и уральская малая раса (резкий переход от европейского типа к азиатскому).

Однако в наше время для более точной классификации используется так называемая популяционная генетика. Она опирается не столько на антропометрические параметры, сколько на частоту определенного набора аллелей или мутаций в той или иной популяционной выборке.
Это позволяет более точно сгруппировать популяции и вычислить генетическое расстояние, то есть степень отличия частоты и набора аллелей одной точки-популяции от другой. Этот процесс называется кластеризацией.

Например, на карте генетического расстояния видно, как древние люди, выйдя из Африки, начали активно расселяться по миру, осваивая новые земли и формируя географически разделенные популяции (картинка 2)

Сейчас самым информативным методом исследования в антропологии является генетическое тестирование. Однако до сих пор судмедэксперты, определяя расовую и этническую принадлежность неустановленных лиц, наряду с генетикой применяют антропометрические методы: дело в том, что выборка популяционных данных слишком мала для клинической работы.

Кому можно пить молоко?

Одним из первых задокументированных физиологических различий между популяциями людей, помимо очевидных (строение лица, цвет кожи), была реакция на молочные продукты. Если европейцы могли пить молоко в чистом виде, то окружающие их народы — нет. Более того, первые кисломолочные продукты появились именно вне Европы. С чем это было связано?

Скорее всего, вы являетесь счастливым обладателем очень полезной мутации в гене МСМ6. В молоке содержится углевод лактоза, который расщепляется с помощью белка лактазы. У новорожденных ген, отвечающий за работу фермента лактазы (LAC), активен, но со временем выключается регуляторным белком MCM6. Но у вашего предка, который принадлежал к одной из первых индоевропейских популяций, ген MCM6 поломался: у него возникла мутация, которая не дает выключить ген лактазы. Благодаря этому, как считают историки, ваш предок получил эволюционное преимущество — возможность во взрослом возрасте пить молоко крупного рогатого скота, получая больше питательных веществ, чем его менее удачливые соседи.

К сожалению, остальным популяциям человека повезло не так сильно: (картинка 3)

Если африканец или азиат, у которого нет значительного числа предков-европеоидов, выпьет молока, то, скорее всего, вся лактоза, содержащаяся в пище, пойдет на корм микрофлоре его кишечника. Выльется это всё (в прямом смысле) в картину острого пищевого отравления: вздутие живота, метеоризм, рвота и диарея. Именно поэтому в Африке и Азии распространены кисломолочные продукты: во время приготовления всю лактозу в молоке поглощают микроорганизмы. Исключение составляют некоторые районы на территории современных Эфиопии, Южного Судана и Танзании, где мутация в MCM6 возникла независимо от европейского влияния.