Как ревнуют обезьяны

У ревнующих обезьян в мозге включаются зоны, отвечающие за социальную память и чувство удовольствия.

С биологической точки зрения чувство ревности можно расценивать как защитную реакцию, которая включается тогда, когда брачным отношениям что-то угрожает. (Разумеется, смысл в этом есть только в том случае, если отношения – моногамные.) Естественно, последствия ревности могут быть разные, и далеко не всегда дальнейшее поведение ревнующего окажется для отношений благотворным: кто-то начнет работать над собой и над отношениями, кто-то решит, так сказать, сберечь собственные ресурсы, просто отказавшись от неверного партнера, а кто-то предпочтет уйти с головой в бесполезные скандалы.

Чувство ревности – вовсе не сугубо человеческая черта; например, ревновать способны медные прыгуны. Это моногамный вид обезьян, которые живут в лесах Южной Америки и которые в личных отношениях ведут себя подобно влюбленным людям, например, они защищают друг друга от опасности и явно грустят, когда их отделяют друг от друга. Самцы медных прыгунов, когда ревнуют, стараются, чтобы их самка вообще не общалась с потенциальным любовником – они просто физически не дают ей к нему приблизиться. Пожалуй, для обезьян это вполне действенная стратегия, позволяющая сохранить отношения.

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе решили выяснить, что у ревнующих медных прыгунов происходит с мозгом и с гормонами. Самцам показывали их самок в компании с другими самцами; чтобы было с чем сравнивать чувство ревности, самцам показывали еще и посторонних самок, также с другими ухажерами. В течение получаса поведение обезьян записывали на видео – ревнующие самцы демонстрировали раздражение и беспокойство – после чего у них сканировали мозг, чтобы определить более активные и менее активные зоны, и брали кровь на анализ гормонов.

В статье в Frontiers in Ecology and Evolution говорится, что у ревнующих самцов повышалась активность в поясной коре и боковой зоне перегородки. Известно, что поясная кора активируется у людей в ответ на социальное отторжение, а ревность, безусловно, связана с социальным отторжением. Латеральная часть зоны мозга под названием перегородка тоже связана с социальной жизнью – считается, что у приматов она обслуживает межличностные контакты, когда между индивидуумами формируется тесная психологическая связь. Нейроны перегородки связаны с центром удовольствия и системой подкрепления (совсем недавно мы писали, что центр удовольствия вообще очень сильно связан с социальной жизнью); и очевидно, что если социальная связь рвется, перегородка не может на это не отреагировать – ведь исчезает потенциальны источник удовольствия.

Из гормонов у ревнующих самцов медных прыгунов особенно сильно повышались тестостерон и гормон стресса кортизол, причем чем дольше приходилось смотреть на неприятную сцену, тем сильнее рос уровень кортизола.

Обычно биологию моногамных связей изучают на желтобрюхих полевках, у которых самцы и самки тоже образуют прочные семьи, и эксперименты с полевками показали, что и у них «семейную психологию» обслуживают участки мозга, связанные с социальной памятью и чувством удовольствия. Однако грызуны все же сильно отличаются от приматов, и в случае с медными прыгунами авторы работы уточняют, что нервные центры, которые активируются при разрушении социальных связей, у обезьян все-таки несколько другие, нежели у грызунов. В дальнейшем исследователи собираются провести похожие опыты с самками прыгунов, которые тоже могут ревновать своих самцов к чужим самкам – в самочьем мозге нейробиология ревности может оказаться чуть-чуть иной. Зная, как среди разных моногамных видов (особенно среди приматов) эволюционировала психология семейной жизни, мы, возможно, сможем узнать что-то новое и о нашей психике и научимся бороться с различными психологическими проблемами, связанными с эмоциональными неприятностями.

По материалам Phys.org.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Ископаемые птицы-великаны оказались родственниками

Вымершие нелетающие гиганты оказались родичами друг другу, но не современным нелетающим пернатым.

Ископаемые дроморнитиды, гасторнитиды и фороракосовые – одни из самых диковинных птиц, когда-либо живших на земле. Это были гиганты высотой больше человеческого роста, фактически, самые крупные из всех современных и ископаемых птиц.

Гасторнитиды обитали в Евразии и Северной Америке между 56 и 45 млн лет назад. Они не умели летать и, как обычно бывает в подобных случаях, крылья у них всю жизнь оставались недоразвитыми и отсутствовал киль – вырост грудины, к которому у летающих пернатых крепятся сильно развитые грудные мышцы. В высоту гасторнитиды достигали 2-х метров и имели громоздкий, необыкновенных размеров клюв.

Другие нелетающие гигантские птицы – дроморнитиды – жили между 25 млн и 30 000 тыс. лет назад. То были австралийские эндемики, иными словами, встречались исключительно на территории Австралии. Видимо, их ещё застали здесь первые люди, потому что в легендах австралийских аборигенов присутствует образ гигантской птицы. Облик дроморнитид был весьма внушительным – достаточно сказать, что один из видов известен под названием «демоническая утка рока». Птицы могли достигать в высоту 3-х метров и весить, по некоторым данным, около 650 кг. Они были похожи на гигантских страусов эму, но, что характерно, вместо когтистых птичьих лап у них было нечто вроде копытцев.

Наконец, фороракосовые птицы обитали в Южной Америке 62–1,8 млн лет назад (хотя есть сведения, что они могли застать чуть ли не заселение Америки первыми людьми, которое случилось около 15–20 тыс. лет назад). Их рост тоже достигал трех метров, и другое свое название – «птицы ужаса» – они, пожалуй, оправдывают в большей степени, чем обе предыдущие группы.

Хотя ранее предполагали, что гасторнитиды и дроморнитиды были хищниками (в одном из выпусков передачи BBC «Прогулки с чудовищами» даже показали, как гасторнитида поедает предка лошади), сейчас уже считается, что обе группы были растительноядными. А вот фороракосовые птицы были как раз плотоядными. С учетом их размеров совсем неудивительно, что все время, пока они жили в Южной Америке, они были здесь самыми крупными альфа-хищниками Южной Америки (то есть такими, которые занимали самое верхнее положение в пищевой цепи).

Но в каких родственных отношениях состоят ископаемые нелетающие птицы с разных континентов друг с другом? И как они связаны с современными нелетающими птицами? На этот вопрос попытались ответить исследователи из австралийского Университета Флиндерса вместе с аргентинскими коллегами.

Современные нелетающие пернатые – страусы, киви, нанду и т. д. – относятся к древней группе бескилевых птиц, к ним же относятся и некоторые вымершие, такие, как моа и эпиорнис. Бескилевые произошли от одного предка с летающими птицами. Однако, как говорится в статье в Royal Society Open Science, гасторнитиды и дроморнитиды, хотя и приходятся друг другу родственниками, при этом не относятся к бескилевым. Они возникли в эволюции отдельно, и все характерные признаки нелетающих птиц у них появились независимо от других (такое независимое появление одинаковых признаков у групп разного происхождения ещё называют конвергенцией).

Но у гасторнитид и дроморнитиды все же есть свои родственники, и родственники эти – современные гусеобразные и курообразные, которые произошли от одной, некогда единой ветви. К той же ветви принадлежит ископаемая птица вегавис, жившая в Антарктиде около 70–66 млн лет назад. Вегавис была небольшой (весом 2 кг) и летала. В целом гасторнитид и дроморнитид можно с натяжкой назвать «мегакурами»; сами исследователи полагают, что все четыре ветви куроподобных возникли в позднем меловом периоде на суперконтиненте Гондвана, который потом раскололся на Антарктиду, Австралию и другие современные территории.

Южноамериканские фороракосы тоже ближе куроподобным, чем бескилевым, но все-таки их ветвь оказалась более независимой. То есть у них эволюционные адаптации к нелетающему образу жизни опять-таки возникли отдельно от остальных нелетающих птиц. О том, что фороракосы представляют собой особую ветвь, говорит и их принципиально иной рацион. В целом многие птицы из разных групп сумели в ходе эволюции стать очень большими и отказаться от полета, но вот в рационе пернатые всегда стараются придерживаться «традиций предков». И если бы древние бескилевые решили бы в свое время перейти на мясное меню, нынешние страусы могли бы составить конкуренцию некоторым африканским хищникам.

Автор: Анастасия Субботина

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Подробнее см.: https://www.nkj.ru/news/32382/ (Наука и жизнь, Ископаемые птицы-великаны оказались родственниками)

Протон все-таки меньше, чем думали

Новый эксперимент по лазерной спектроскопии водорода подтвердил, что радиус протона отличается от предсказанного теорией. Придется ли пересматривать теорию, пока не ясно.

Водород — самый простой из всех химических элементов. Он состоит из протона и электрона. Квантовая электродинамика позволяет вычислить его энергетические уровни с точностью до 12 цифр.

Благодаря этому водород играет важную роль в нашем понимании природы. На исследованиях водорода основано определение некоторых фундаментальных констант, например, радиуса протона и константы Ридберга, используемой для расчетов уровней энергии и частот излучения атомов.

Поэтому большое внимание физиков привлек проведенный в Швейцарии эксперимент 2010 года, в котором значение радиуса протона оказалось на 4% меньше, чем было измерено ранее и предсказано теорией. Этот результат был получен с помощью лазерной спектроскопии мюонного водорода, у которого электрон в атоме заменен на другую элементарную частицу – мюон, который в 200 раз тяжелее электрона.

При лазерной спектроскопии атомы облучают лазером, они поглощают лазерное излучение и возбуждаются. Возбужденные атомы сами излучают, и это излучение исследуется. Благодаря тому, что мюон значительно тяжелее электрона, он расположен в атоме ближе к ядру и лучше «чувствует» размер протона. Из-за этого радиус протона на семь порядков сильнее влияет на спектральные линии мюонного водорода, чем в обычном водороде.

Это и позволило определить радиус протона с высокой точностью. В обсуждениях результата 2010 года некоторые физики даже высказали предположение, что это может быть связано с выходом за пределы Стандартной Модели – современной теории элементарных частиц. То есть с так называемой «новой физикой», которую уже давно ищут исследователи всего мира.

Для решения возникших вопросов были необходимы новые измерения с высокой точностью и, по возможности, с использованием разных экспериментальных подходов. И вот спустя семь лет физики из Института квантовой оптики им. Макса Планка (Германия) при участии российских исследователей из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН и Российского квантового центра (Сколково) провели высокоточные спектроскопические измерения для обычного водорода и подтвердили результаты 2010 года как для радиуса протона, так и для постоянной Ридберга. Результаты исследований опубликованы в журнале «Science».

Точность определения частоты излучения достигала 15 цифр. Такая высокая точность стала возможной благодаря изобретению «оптических гребенок», за которое руководитель отдела лазерной спектроскопии, где была выполнена работа, профессор Теодор Хенш был удостоен Нобелевской премии по физике в 2005 году. Исследователи преодолели и ряд других сложностей.

По сравнению с предыдущими экспериментами, в которых использовались атомы комнатной температуры, в новом эксперименте атомы имели существенно более низкую температуру 5,8 Кельвина и, следовательно, значительно меньшую скорость. Это, вместе с применением специальных методов, сильно подавило доплеровские сдвиги частоты, которые составляли самый большой источник помех при измерениях.

Еще одним источником неопределенности в этом эксперименте была так называемая квантовая интерференция – взаимное влияние излучений атомов на разных частотах. Дело в том, что невозможно получить излучение, соответствующее только одному энергетическому переходу электрона в атоме. Чтобы описать влияние квантовой интерференции, ученые провели сложные численные моделирования, которые позволили повысить точность определения частот, очистив их от «квантового шума».

Причина того, что радиус протона меньше предсказанного теорией, пока остается невыясненной, хотя близость результатов для мюонного и обычного водорода заставляет авторов исследования сомневаться, что это связано с «новой» физикой. Исследования будут продолжены.

Иммунитет с вином

Молекула из красного вина помогает иммунитету

Молекула, о которой идет речь, – ресвератрол, вещество из группы полифенолов. Ресвератрол можно найти в разных продуктах, но особенно много его в винограде и красном вине. Одно время считалось, что он продлевает жизнь, и эксперименты на животных как будто это подтверждали, но когда дело дошло до людей, то результаты исследований оказались очень двусмысленными – и мы уже как-то писали о том, почему из ресвератрола не получилось «молодильного яблока».

Однако какие-то полезные свойства у него, по-видимому, все же есть: в недавней статье в Science Signaling говорится, что под действием ресвератрола иммунные Т-лимфоциты лучше чувствуют всякие подозрительные молекулы, которые могут попасть в организм вместе с инфекцией. Можно предположить, что иммунитет «под ресвератролом» будет эффективнее бороться с болезнями. Впрочем, авторы работы пока что ограничились изучением молекулярных механизмов того, что происходит между ресвератролом и иммунными клетками, и поможет ли ресвератроловая стимуляция при настоящей болезни, еще предстоит выяснить.

Также стоит добавить, что полезный эффект наблюдали с небольшими количествами ресвератрола; если иммунная клетка получала его много, она начинала работать хуже. И обязательно нужно подчеркнуть, что мы говорим именно об отдельно взятом веществе, которое содержится в красном вине, но не о вине вообще – хотя, возможно, производителям вина уже пора писать на этикетках не только содержание спирта и сахара, но и концентрацию ресвератрола.

Доверие зависит от голоса

Невыразительному и низкому голосу мы доверяем намного меньше, чем голосу высокому и с меняющейся интонацией.

По голосу о человеке можно сказать много чего – собственно, совсем недавно мы писали о том, что голос выдает наши эмоции в большей степени, чем выражение лица. И эмоции – это еще не все: например, несколько лет назад группа исследователей из Университета Глазго и Принстонского университета установила, что доверять или не доверять человеку мы тоже решаем по его голосу. В новой статье, опубликованной в PLoS ONE, те же авторы описывают, как должен быть голос, чтобы ему поверили.

Александр Тодоров (Alexander Todorov) и его коллеги хотели более точно определить, что именно заставляет поверить нас в то, что с говорящим можно иметь дело: тембр, интонация или что-то еще. Исследователи «собрали» синтетический голос, ориентируясь на параметры настоящих голосов из более ранних экспериментов, причем параметры синтетического голоса можно было менять. В нынешнем эксперименте участвовало 500 человек: механический голос приветствовал их, говоря «hello», а слушатель должен был оценить, насколько голос внушает доверие.

Оказалось, что ключевое свойство здесь – напевность, то есть интонация должна меняться, даже в пределах такого короткого слова, как «hello»: голос сначала должен подняться вверх, затем опуститься, и затем снова подняться. Если же участники эксперимента слышали монотонный голос с выровненной высотой звучания, они считали его совсем не внушающим доверия.

Проще говоря, если хотите, чтобы собеседник стал вам доверять, нужно говорить более живо, избегать плоского, невыразительного звука. Другой параметр – общая высота звуков голоса: высоким голосам, как оказалось, доверяют больше, чем низким. Причина тому, возможно, коренится в каких-то древних инстинктах: у многих животных низкое рычание и вообще низкие звуки означают угрозу, тогда как высокие возгласы обычно означают игривое настроение и приглашение порезвиться.

В перспективе авторы работы собираются повторить эти эксперименты, но уже с моделью женского голоса, а также с участием людей из разных культур и этносов. С учетом того, что гаджеты и роботы вокруг нас все чаще начинают говорить человеческими голосами, такие исследования, безусловно, заинтересуют тех, кто занимается разработкой разнообразных приложений, от навигаторов до каких-нибудь помощников в изучении иностранного.

По материалам Science.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Палочки и колбочки делятся едой с соседями

Фоторецепторные клетки сетчатки отдают соседним клеткам питательные молекулы, а взамен соседи беспрепятственно пропускают к ним глюкозу из крови.

Рецепторным клеткам сетчатки – палочкам и колбочкам – нужно огромное количество энергии, ведь им приходится постоянно реагировать на попадающие в глаз фотоны и генерировать электрические импульсы для мозга. Между тем довольно долго не было понятно, как именно палочки и колбочки пополняют свои энергетические запасы.

Питательные вещества, то есть в данном случае глюкозу, в сетчатку приносит кровь. Но фоторецепторные клетки непосредственно с кровью не контактируют – для этого естьдругие специальные клетки, которые формируют так называемый пигментный слой сетчатки и которые находятся сразу за слоем палочек и колбочек. Клетки пигментного слоя берут глюкозу из крови и передают ее фоторецепторным клеткам.

Но тут возникает вопрос, почему сам пигментный слой не усваивает всю глюкозу, которую он взял – ведь именно так должна поступать любая клетка?

В статье в eLife исследователи из Вашингтонского университета пишут, что на самом деле пигментные клетки живут за счет того, что им отдают палочки и колбочки. Часть глюкозы палочки и колбочки полностью перерабатывают в энергию для самих себя, а то, что остается, превращают в молочную кислоту (молочная кислота, или лактат, образуется при определенных условиях в ходе длинной цепи реакций расщепления глюкозы), и именно этот лактат отправляется обратно в пигментный слой.

Эксперименты с культурами клеток и с мышиной сетчаткой показали, что клетки пигментного слоя настроены именно на переработку молочной кислоты, так что глюкозу они свободно пропускают к своим соседям, палочкам и колбочкам. Но если пигментный слой лишить молочной кислоты, то он сам начнет перерабатывать саму глюкозу, и тогда фоторецепторным клеткам придется плохо.

Новые результаты помогают понять одну их загадок, связанных с физиологией глаза: известно, что если в палочках окажется какой-нибудь опасный дефект, то колбочки начнут погибать вслед за ними, хотя сами колбочки будут нормальными. Причина же в том, что когда палочки выходят из строя, клетки пигментного слоя перестают получать нужную порцию молочной кислоты, и переходят на глюкозное питание, лишая энергии все рецепторные клетки, как дефектные, так и здоровые.

Все это лишний раз подтверждает, что в сложноустроенных тканях и органах человеческого тела никто не существует сам по себе, любой тип клеток находится в тесной взаимосвязи с соседями, и в исследованиях подобные взаимосвязи необходимо учитывать.

Вполне вероятно, что многие проблемы со зрением связаны как раз с тем, что нарушается «торговый баланс» между разными клетками сетчатки. Например, какая-нибудь мутация вполне может перенастроить фоторецепторные клетки на то, чтобы не отдавать лактат своим соседям, а пигментные клетки из-за какой-то другой мутации вполне могут стать охочими до самой глюкозы.

Впрочем, прежде чем думать о клинических проблемах, здесь еще предстоит проверить полученные результаты в экспериментах с животными, а не только с культурами клеток и фрагментами сетчатки.

По материалам Science.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

В Мурманской области нашли средневековый саамский памятник

Вместе со средневековым очагом удалось обнаружить несколько примечательных украшений, которые попали сюда из Европы или Северо-Западной Руси.

Кольская экспедиция Института истории материальной культуры Российской Академии Наук (ИИМК РАН) обнаружила в Ковдорском районе Мурманской области уникальный средневековый памятник – прямоугольные каменные очаги, которые, скорее всего, принадлежали саамам. Очагов нашли целую серию, но раскопали пока только один; по словам руководителя экспедиции Евгения Колпакова, раскопанный очаг относится приблизительно к XII–XV вв. Раньше над ними стояли легкие жилища, но их следов не сохранилось.

Очаги нашли по наводке одного из местных дачников, Дмитрия Печкина, который сообщил археологам о нескольких случайных находках и указал место для раскопок. Пока что и датировка памятника, и его принадлежность к саамской культуре – это лишь предварительные результаты исследований; в дальнейшем специалистам еще придется уточнять и возраст очага, и то, кто именно его тут построил. Подобные очаги встречаются в Норвегии, однако у нас они никогда не раскапывались.

При исследовании памятника экспедиция обнаружила близко к поверхности земли вещи XI–XIV века — бронзовые и серебряные украшения, а также обломки бронзового котла и железный топор. Находки такого типа раньше в Мурманской области не попадались и являются уникальными для этого региона. Украшения представляют особый интерес: археологи полагают, что их могли привезти издалека, из Европы или Северо-Западной Руси – например, из Новгорода. Об их владельцах пока ничего сказать нельзя: украшения могут быть никак не связаны с людьми, которые строили очаги. В любом случае, изготовили их точно не здесь – это дорогие вещи, которые перевозили на огромные расстояния.

По материалам пресс-службы ИИМК РАН.

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Ультразвук позволяет заглянуть в младенческий мозг

Ультразвуковое сканирование через родничок на черепе помогает вовремя заметить аномальную активность детского мозга.

Когда человека обследуют в аппарате для магнитно-резонансной томографии (МРТ), его просят, чтобы он лежал абсолютно спокойно. Но если вы имеете дело с маленьким ребенком, с новорожденным, то спокойствия от него вы вряд ли добьетесь.

В статье в Science Translational Medicine исследователи из парижской Высшей школы промышленной физики и химии описывают устройство, которое позволяет заглянуть в мозг новорожденного ребенка, не заставляя его делать то, что ему не нравится. Суть метода – в использовании ультразвуковых волн очень высокой частоты.

В более ранних исследованиях удалось выяснить, что такие волны позволяют заметить даже незначительные изменения в потоке крови в мозге человека. Иными словами, высокочастотный ультразвук может работать так же, как функциональная МРТ – ведь МРТ-сканирование тоже показывает, где кровоток сильнее, где слабее, и какие области мозга соответственно более активны, а какие – менее.

Правда, с ультразвуком возникает другая проблема: он с трудом проходит сквозь кости черепа, и если бы мы хотели с помощью ультразвука исследовать мозг взрослого человека, в черепной коробке пришлось сверлить бы отверстие. Но у маленьких детей есть родничок – зазор между костями черепа, который закрыт мягкой соединительной тканью и кожей. Родничок зарастает к двум годам, а до этого через него можно сканировать мозг ультразвуком.

Устройство, которое сконструировали авторы работы, довольно невелико, весит всего 40 г, легко крепится к голове с помощью силиконовых креплений, и никак не ограничивает движения ребенка. Ультразвуковой сканер легко различает, к примеру, фазы сна – как и электроэнцефалография (ЭЭГ), но от самой ЭЭГ ультразвук отличается тем, что с его помощью можно заглянуть в более глубокие структуры мозга.

Проверив устройство на спящих детях, исследователи решили узнать, сможет ли ультразвук заметить отклонения в работе мозга. Оказалось, что сможет: высокочастотный ультразвук различает аномалии в мозговой активности, которые могут быть причиной различных неврологических патологий, вроде судорожного синдрома.

Используя ультразвуковое сканирование вместе с ЭЭГ, можно достаточно точно предсказать время судорожного припадка и зону мозга, где он начнется – соответственно, родители и врачи могут заранее к нему подготовиться. И в целом, если мозг новорожденного развивается с проблемами, эти проблемы можно заметить сразу и предпринять какие-то меры, чтобы они не обернулись впоследствии тяжелыми заболеваниями, которые будут преследовать человека всю жизнь.

Ребенок с ЭЭГ-электродами на голове. (Фото: Michael Crabtree / Flickr.com.)

По материалам Science.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Современные люди стали еще ближе к неандертальцам

В геноме современных людей нашли еще один процент ДНК неандертальцев.

Давно известно, что в геноме современного человека остались неандертальские следы: результаты генетических и археологических исследований говорят о том, что неандертальцы и предки современных людей не только жили рядом друг с другом, но и активно скрещивались, обмениваясь генами.

Неандертальский геном удалось прочесть несколько лет назад – это была ДНК, выделенная из останков, найденных в пещере Виндия в Хорватии, и из останков, найденных на Алтае. В итоге оказалось, что неандертальские гены есть у современных европейцев и азиатов, но не у африканцев; иными словами, предки Homo sapiens встретили неандертальцев лишь после того, как начали мигрировать из Африки на другие континенты.

Геном алтайского неандертальца (точнее, неандерталки – останки из алтайской пещеры были женскими) стал первым, который удалось прочитать с высокой точностью – каждый нуклеотид в ДНК читали не менее 10 раз. И вот сейчас в статье в Science выходит описание второго сверхточного неандертальского генома – на сей раз его читали по ДНК, выделенной из останков из той же пещеры Виндия.

Эти останки нашли тут еще в 1980 году – они принадлежат женщине, жившей около 52 000 лет назад. Известно, что последние значимые контакты предков современных людей и неандертальцев происходили где-то между 50 000 и 60 000 лет назад в районе Ближнего Востока.

Иными словами, по сравнению с алтайскими останками (возраст которых – около 122 000 лет), геном хорватской неандерталки дает больше информации о том, какие гены должны были достаться нам от неандертальцев – так как и по времени, и по месту жительства останки из пещеры Виндия находятся ближе к «зоне контакта».

Кроме того, на сей раз при чтении генома использовали самые современные методы, позволяющие отличить нужную ДНК от ненужных загрязнений, и точность чтения сейчас была тоже намного выше – каждый нуклеотид прочитывали в среднем 30 раз.

Авторам работы, большей частью из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, удалось в результате пополнить список генов, доставшихся нам от неандертальцев. Среди них оказались гены, регулирующие уровень витамина D и липопротеинов низкой плотности в крови (липопротеины низкой плотности называют еще «плохим» холестерином, так как они способствуют развитию атеросклероза); кроме того, среди новых неандертальских генов оказались такие, которые связаны с пищевыми расстройствами, избыточным весом, аутоиммунными болезнями и шизофренией. При этом вовсе не все неандертальские гены оказались для нас неудачным приобретением: например, те, что регулируют «плохой» холестерин, могут как повышать его уровень, так и понижать.

Тут стоит отметить, что брачные контакты между Homo neanderthalensis и Homo saрiens случались и раньше – например, около 130 000 лет назад, и следы оных  контактов есть в вышеупомянутом «алтайском геноме». Однако для современных людей большее значение имеют ближневосточные контакты, которые случились много позже – просто потому, что это было самое последнее вливание неандертальских генов перед тем, как неандертальцы полностью исчезли из Европы.

В целом долю «неандертальскости» в нас пришлось повысить: если раньше считалось, что ДНК от неандертальцев составляет у нас 1,5–2,1%, то теперь ее доля возросла до 1,8–2,6%, причем у жителей восточной Азии ее больше – от 2,3% до 2,6%, а у жителей западной Азии и Европы меньше – от 1,8% до 2,4%. (У африканцев ее, как было сказано выше, вообще нет.)

Но, как мы знаем, ген не обязательно проявляет себя во внешнем облике индивидуума, в его физиологии и т. д. Может, и неандертальские тоже сидят в нашем геноме просто так? Чтобы узнать это, Джанет Келсо (Janet Kelso) (один из руководителей исследовательской группы, занимавшейся новым секвенированием неандертальского генома) и Михаэль Даннеманн (Michael Dannemann) проанализировали геномы более 112 000 современных европейцев, и сравнили генетические данные с тем, как они выглядят, какой образ жизни ведут, чем болеют и т. д.

Среди неандертальских генов для сравнения взяли те, от которых зависит цвет волос и кожи,  которые влияют на сон, настроение и склонность к курению. В целом оказалось, что неандертальские гены довольно хорошо совпадают с тем, как человек выглядит и как он живет – то есть и цвет кожи, и цвет волос, и склонность работать вечером и ночью, а спать днем, часто проявляются как раз благодаря неандертальскому генетическому наследству.

Причем тут опять стоит уточнить, что для одного и того же признака есть несколько вариантов неандертальских генов, которые могут давать как более светлые, так и более темные кожу и волосы. Полностью результаты анализа опубликованы в American Journal of Human Genetics, что до генов, от которых зависят болезни, то пока что их проявление «в реале» столь масштабно не оценивали.

Пещера Виндия в Хорватии – один из главных «источников» неандертальской ДНК. (Фото: Tomislav Kranjcic / Wikimedia.)

Удовольствие от пива

Пивная молекула стимулирует центры удовольствия в мозге

Чего греха таить – часто мы едим и пьем не потому, что испытываем голод или жажду, а потому, что нам нравится еда и питье. И причина может быть не только в том, что вкус приятный. В недавней статье в Scientific Reports говорится, что есть целый ряд веществ, которые содержатся в продуктах питания и которые напрямую стимулируют систему подкрепления в мозге.

Система подкрепления отвечает за чувство удовольствия – когда мы, например, кладем что-то в рот и чувствуем, что это необыкновенно вкусно, то тянемся за вторым куском; именно тут срабатывает система подкрепления – она заставляет нас предпринять усилия, чтобы еще раз почувствовать удовольствие. Ее нейроны передают сигналы с помощью нейромедиатора дофамина, и исследователям из Университета Эрлангена – Нюрнберга пришло в голову, что в еде могут быть вещества, которые сами по себе связываются с дофаминовыми рецепторами центров удовольствия. Авторы работы проанализировали 13 000 пищевых молекул, среди которых нашлось семнадцать, которые более-менее надежно связываются с дофаминовыми рецепторами, а среди этих семнадцати особо отличился алкалоид хордеин. Известно, что хордеин улучшает настроение и поднимает общий тонус – вероятно, как раз из-за своего действия на систему подкрепления. Его широко используют в спортивном питании, но, кроме того, его много содержится в ячмене и в пиве. Возможно, именно благодаря хордеину людей так тянет к пиву, несмотря на его горький вкус; впрочем, сами исследователи говорят, что пока неизвестно, хватает ли того хордеина, который содержится в пиве, чтобы простимулировать центры удовольствия в среднестатистическом человеческом мозге.