Зачем южные животные мигрируют на север

Зачем южные животные мигрируют на север

И отчего Sapphirinidae становятся вдруг невидимыми, а коренные сибиряки около 23 тысяч лет назад стали первыми коренными обитателями Америки

На первый взгляд, изыскания ученых, вооруженных современными технологиями, находят лишь современные нюансы известного постулата о диктате климата и природном отборе.
Результаты сезонных исследований на Ямале выявили интенсивную миграцию птиц и животных с юга на крайний Север, в суровых условиях которого «южане» ранее просто не могли выжить, что свидетельствует, по мнению ученых, о стремительном потеплении климата. В частности, участники ямальской международной экспедиции на острове Белый и в поселке Саббета нашли в большом количестве южных животных: полевок, которые, как выяснилось, уживаются с леммингами, обитая в тех же местах питания, а также сумели зафиксировать на фото на острове Белый в несезонное для них время полярных оленей и медведей, обнаружили прилетевших с юга степного луня и рябинника, установили возросшее в десять раз количество белых сов.

polevki na severe«В том, что экосистема необратимо меняется, виновато изменение климата, считают биологи. Стремительное потепление, вероятно, застало врасплох обитателей Арктики. На острове Белый, к примеру, удалось сделать фотографии полярных оленей и медведей — причем в сезон, когда их здесь быть не должно. В этом году лед из Обской, Байдарацкой губ и Карского моря ушел раньше, и звери застряли. Ученые зафиксировали и новые для этих мест виды птиц — с юга прилетели степной лунь и рябинник. Сразу в десять раз выросло число белых сов.
"В такой концентрации никогда, в научной литературе не описано и нигде не видели. Это подтверждает особенную ценность острова Белый, его уникальность", — рассказывает заместитель директора экологического научно-исследовательского стационара ИЭРЖ УрО РАН Александр Соколов.
"Есть такая гипотеза, что белые совы — это активно кочующие птицы, которые, исходя из численности леммингов, могут перекочевывать из одного места в другое. То есть, если они весной прилетели и почувствовали недостаток пищи, они могут перекочевать на другое место", — говорит сотрудник экологического научно-исследовательского стационара ИЭРЖ УрО РАН Наталья Соколова.
Участники экспедиции уже завершили полевые работы. Теперь им предстоит проанализировать собранные данные. На Ямале они были не впервые, но, признаются: эта поездка выдалась самой удивительной и неоднозначной. Биологи уверены, что результаты исследований, по меньшей мере, заставят мировое сообщество признать: глобальное потепление — это не спекуляции, а факт, который больше нельзя игнорировать,- повествуют в своем материале «Вести.ру».
indeec u KapitoliyaНо 23 тысячи лет назад ситуация с климатом существенно отличалась, и похолодание с наступлением ледникового периода вывела коренных сибиряков, по сути, в коренных американцев.
Опубликованная ТАСС заметка - на основе публикации в американском журнале «Сайенс» - об исследованиях генома человека, проведенных специалистами Калифорнийского университета в Беркли и Копенгагенского университета, сообщает, что примерно 23 тысячи лет назад наступивший тогда ледниковый период заставил тогдашних коренных сибиряков перебраться на Американский континент и стать его первыми обитателями. В заметке - по результатам исследований генома человека - утверждается, что группа первых обитателей Американского континента пришла туда из Сибири во время последнего ледникового периода примерно 23 тысячи лет назад. И это открытие дает основания для по-своему интересного вывода: «предками коренных жителей Америки были выходцы из Сибири». Поначалу они остановились на Аляске, а через несколько тысяч лет - «расселились по Северной и Южной Америке».
«Ученые выяснили, что группа первых обитателей Американского континента пришла туда из Сибири 23 тыс. лет назад во время последнего ледникового периода. Сначала они осели на Аляске, а затем, спустя несколько тысяч лет, расселились по Северной и Южной Америке. Во время перехода предки индейцев прошли по Берингии - перешейку, соединявшему северо-восточную Азию и северо-западную Северную Америку.
Данные исследования основаны на изучении 31 генома ныне живущих коренных жителей Америки, Сибири и островов Тихого океана, а также на основе генетического материала останков 23 людей, умерших в период от 200 до 6 тыс .лет назад.
"У нас все еще остаются сомнения насчет более точных границ периода миграции и начала появления различий между коренными жителями Северной и Южной Америк. Тем не менее, чем больше генетических археологических данных мы изучим, тем точнее сможем ответить на эти вопросы", - рассказал один из участников исследования профессор Юн Сонь из Калифорнийского университета в Беркли.
Команда ученых смогла установить, что разница между коренным населением Южной и Северной Америк появилась в промежутке от 11,5 тыс. до 14,5 тыс. лет назад.
"Генетическая разница между коренными жителям Америк предположительно появилась около 13 тыс. лет назад, когда возникла уникальная культура индейцев, что подтверждается археологическими исследованиями. Речь идет о культуре Кловис (доисторическая культура аборигенов каменного века, распространенная на территории Северной и Центральной Америки)", - пояснил Расмус Нильсен, профессор Калифорнийского университета,- повествуется в материале ТАСС.
В свою очередь «Элементы» сообщают о разгадке израильскими учеными тайны превращения в «невидимок» обычно переливающихся всеми цветами радуги рачков сапфиринид.
«rachkiИзраильские ученые из Института имени Вейцмана в Реховоте и Межуниверситетского института наук о море в Эйлате посвятили свое исследование одному из самых красивых и необычных животных — веслоногим рачкам сапфиринидам (Sapphirinidae). Эти рачки обитают в приповерхностных водах тропической зоны, они совсем плоские, что помогает им не тонуть, питаются желетелыми — медузами и сальпами, откладывая яйца в их тело. Но главное, они, двигаясь, переливаются всеми цветами радуги, то исчезая, то снова появляясь во всей своей блестящей красоте. Это можно увидеть на видео, на котором снят мертвый рачок. Живые рачки плавают, конечно, гораздо резвее, вертясь по спирали. Однако такой захватывающей внешностью могут похвастаться только самцы, самки сапфиринид обычного цвета, разве что полупрозрачные.
Исследуя этот феномен, ученые еще двадцать лет назад определили, что радужная окраска связана с иридофорами — клетками, содержащими кристаллы гуанина. Эти кристаллы совершенной шестигранной формы ровными стопками уложены в цитоплазме иридофоров. У самок, естественно, таких иридофоров с кристаллической начинкой нет. Зато у них прекрасно развиты глаза, а у их красавцев-ухажеров, например у рачков из рода Copilia, глаза по большей части редуцируются. Так что сапфириниды — это яркий (буквально) пример полового отбора, способного творить необычайные формы.
rachki3Однако оставалось загадкой, какие морфологические структуры обеспечивают эту замечательную внешность, какими признаками манипулировал естественный отбор. Одних кристаллов гуанина недостаточно: они, как выяснилось, имеют одинаковое строение и толщину вне зависимости от видовой принадлежности и цвета рачка. Тут явно изменялась еще какая-то поверхностная структура. Решением этого вопроса и занялись ученые.
Они наловили планктонной сеткой рачков различных цветов (а они обитают в том числе и в Эйлатском заливе Красного моря): синего, красно-коричневого, золотистого, зеленого и фиолетового. Первые четыре относились к виду Sapphirina metallina, а последний — к виду Copilia mirabilis. Для каждого из этих рачков получили спектр отражения видимого света. Затем с помощью криоэлектронного микроскопа (криоэлектронный метод позволяет подготовить препарат без деформации естественной формы) измерили толщину стопок гуаниновых кристаллов: и самих кристаллов, и цитоплазматических прослоек. Далее последовали расчеты спектров отражения: в формулах использовались оценки толщины гуаниновых кристаллов и стопок в целом, а также известный коэффициент преломления гуанина. (Нужно отметить, что в расчетах применялись классические уравнения оптики с поляризованным светом; поэтому для тех, кто ищет интересные задачи по оптике, данное исследование станет хорошим учебным примером.) В конце осталось сравнить практические измерения спектров отражения с полученными расчетными.
rachki2Толщина кристаллов оказалась у рачков разного цвета примерно одинаковой, а вот толщина цитоплазматических прослоек лежала в диапазоне от 52 до 200 нм, вчетверо меняя толщину всего отражающего слоя. Расчетные спектры отражения на редкость точно rachki1совпали с измеренными. Из этого неизбежно следует вывод, что замечательную окраску рачкам обеспечивают не сами кристаллы, а вся стопка целиком с цитоплазматическими прослойками определенной толщины. А они, будучи обычным свойством клетки, могут легко меняться по мере необходимости в ходе адаптаций. Иными словами, толщина цитоплазмы стала точкой приложения отбора, потребовалось изменять всего одно свойство, а не прилаживать целый комплекс сложных структур.
Попутно выяснилось, как рачки могут мгновенно исчезать и появляться. Всё зависит от угла падения света. При изменении угла падения, меняется и спектр отражения. При определенных углах максимум отражения попадает в ультрафиолетовый диапазон, который человеческий глаз не различает.
И даже более того, из-за двойного преломления лучей в гуаниновых кристаллах если свет падает под углом 45°, то интенсивность отраженного света в целом снижается. Получается, что, например, голубая Copilia mirabilis, повернувшись к свету на 30°, становится фиолетовой, а повернувшись на 45° практически исчезает, «перекрашиваясь» в ультрафиолет. Изобретателям плаща-невидимки стоило бы повнимательнее приглядеться к этому замечательному рачку,- повествуется на сайте «Элементов».