Есть ли птица палец

Наука 21 век » Ученые в поисках у птиц большого пальца

Профессиональная защита интеллектуальной собственности

Ученые в поисках у птиц большого пальца

Первый палец на крыле птицы является чем-то средним между большим и указательным: его формированием управляют генетические сигналы, заведующие большим пальцем, но непосредственную работу выполняют стволовые клетки, соответствующие указательному. Конечность любого современного позвоночного, будь то птица, рыба или млекопитающее, делалась по одному пятипалому шаблону. Конечность с пятью пальцами — то, из чего исходила эволюция на протяжении миллионов лет. Разумеется, вариации не заставили себя ждать: если приматы сохранили пять пальцев, то змеи вообще утратили конечности, у панды появился дополнительный, 6-й палец, птицы располагают тремя пальцами на крыльях и двумя, тремя или четырьмя на ногах, а название «двупалый ленивец» говорит само за себя. Конечности разных групп специализировались под конкретные цели, но в целом в эволюции проще было потерять один или несколько пальцев, нежели приобрести новый.

Вместе с тем существует давний спор, который ведётся вот уже сто с лишним лет. Крылья птиц имеют, как уже было сказано, три пальца. Но каким именно пальцам на общем пятипалом «шаблоне» соответствуют сохранившиеся птичьи пальцы?

Палеонтологические исследования, сравнивающие современных птиц с их предками, динозаврами-тероподами, утверждали, что на крыльях у птиц остались большой, указательный и средний пальцы. Эмбриологические работы, напротив, говорили о том, что соответствующие пальцы развиваются на 2-м, 3-м и 4-м положениях, то есть от указательного до безымянного. Исследователи из Йельского университета (США) сумели найти ответ, который парадоксальным образом удовлетворяет обеим теориям. В своей работе, результаты которой опубликованы в журнале Nature, они сопоставили активность генов в крыльях и ногах, которые отвечают за формирование конечностей у зародыша курицы.

Скелет птицы (рисунок character_design).

Оказалось, что сигнал к формированию большого пальца на ногах и крыльях у птиц дают одни и те же гены. Но затем происходит нечто странное: стволовые клетки, которые должны были бы создавать большой палец на положенном ему месте, отмирают, и их эстафету подхватывают те клетки, что соответствуют положению второго, указательного пальца. То есть молекулярный сигнал к образованию первого пальца реализуется клетками, ответственными за второй.

Получается, что большой палец на крыльях птиц как бы смещается на одну позицию, меняя порядковый номер. Но ещё более любопытно, что другие пальцы крыла не имеют гомологии с соответствующими «ножными». Иными словами, образование первых происходит независимо от вторых, хотя внешне они и соответствуют друг другу. Такой разрыв между исходно гомологичными частями тела — явление редчайшее, и учёные хотят выяснить, как пальцам крыла удалось приобрести подобную уникальность.

Вообще же следует сказать, что такие исследования служат не столько для потехи биологов-эволюционистов, сколько для вскрытия неких закономерностей и парадоксов развития — возможно, общих для целого ряда позвоночных. Не исключено, что и какая-нибудь общеизвестная вещь в человеческом эмбриональном развитии с молекулярно-генетической точки зрения выглядит не столь однозначно, как о ней принято думать.

Последние новости:

Источник

У птиц есть большой палец, но нет безымянного

Американские ученые сказали последнее слово по поводу видоизмененных пальцев птичьего крыла. Сравнение активности генов в эмбрионах птиц и крокодилов показало, что в крыле птицы присутствуют большой, указательный и средний пальцы.

Крыло птицы — это видоизмененная передняя конечность. И, как всякая рука, имеет кисть, а на ней пальцы, скрытые под кожей и перьями. В птичьем крыле всего лишь три пальца, хотя предки птиц рептилии имеют пятипалую лапу. Остальные пальцы в крыле редуцированы. Но о том, какие именно это пальцы, специалисты спорят уже более ста лет. Спор возникает из-за того, что разные подходы к этой проблеме дают противоречивые результаты. Эмбриологические исследования показали, что пальцы птичьего крыла в зародыше развиваются из хрящевых зачатков в тех местах, где у четвероногих позвоночных возникают второй, третий и четвертый пальцы (то есть указательный, средний и безымянный). В то же время сравнение отпечатков пальцев крыла древней птицы археоптерикса с современными рептилиями, в том числе по количеству пальцевых фаланг, говорит о том, что это первый, второй и третий пальцы (то есть большой, указательный и средний).

Чтобы разрешить спор, сегодня чаще всего приходится прибегать к молекулярной биологии. В частности, ученые изучили экспрессию (работу) в клетках пальцев одного ключевого гена HoxD-11. Выяснилось, что в первом пальце крыла птиц в отличие от других птичьих пальцев этот ген не работает. Известно, что в большом пальце передней лапы мыши (а о геноме мыши мы сегодня знаем больше всего) ген HoxD-11 также не работает. Но родство мыши с птицами очень опосредованно. Поэтому ученые решили оценить экспрессию этого гена у крокодила как наиболее близкого из ныне живущих родственника птиц. Поэтому Александр Варгас (Alexander Vargas) и его коллеги из Йельского университета (Yale University) изучили, как работает ген HoxD-11 в эмбрионе аллигатора.

Для начала авторы работы инкубировали яйца аллигатора в строго подобранных условиях. На разных стадиях развития эмбрионы аллигатора извлекали и фиксировали. Так же поступили и с куриными яйцами для получения куриных эмбрионов. Результаты показали, что в большом пальце передних лап эмбриона аллигатора этот ген не работает, так же как и в переднем пальце зачатка крыла куриного эмбриона. Возможно, это связано с тем, что большой палец имеет две фаланги, а не три, как остальные. А значит, пальцы птичьего крыла — это все же большой, указательный и средний, как следует из морфологических данных.

По поводу эмбриологических данных о месте развития зачатков пальцев биологи говорят: иногда какая-то часть тела в эмбриональном развитии смещается и начинает развиваться не на своем месте. Самый удивительный пример такой мутации ученые увидели на голове дрозофилы: изменение всего одного гена приводит к тому, что у нее вместо антенны вырастает нога. Так, возможно, при возникновении первых птиц из динозавров произошла мутация, благодаря которой первый, второй и третий пальцы стали развиваться на тех позициях, где должны были быть второй, третий и четвертый. А безымянный палец и мизинец так и остались в зачаточном состоянии.

Статью о своей работе ученые опубликовали в научном онлайн-журнале PLoS ONE.

Источник

Самые интересные факты о страусах

Кто такой страус и как он выглядит известно и взрослым, и детям. У страуса огромное туловище, длинная шея, маленькая голова и крепкие длинные ноги. Хотите узнать интересные факты о страусах? Где и сколько они живут, кто их вымерший предок, сколько пальцев у них на ноге и есть ли мочевой пузырь? Мы расскажем об этом прямо сейчас.

Кто был предком страуса?

Ученые из Америки, ссылаясь на ряд исследований, пришли к выводу, что некоторые нынешние птицы являются потомками такого вида динозавра, как вымерший тиранозавр. Он был одним из самых крупных хищников в истории. Как выяснилось, в природе существовало несколько предшественников современных страусов:

1. Сирийский. Вымерший предок африканского страуса, который, по описанию, обитал преимущественно в Африке, а точнее, в ее северо-восточной части.
2. Азиатский. Нелетающая птица, являющаяся представителем семейства страусиных. Этот вымерший предок сформировался в Монголии и Северном Китае, где жил в период позднего миоцена. Вымерший Азиатский вид не был включен в Красную книгу, поскольку его существование прекратилось раньше 1500 года н. э.
3. Моа. Тоже сородич героев этой статьи. Данный вымерший вид обитал в Новой Зеландии.
4. Эпиорнисовые. К данной группе относятся самые крупные пернатые, в том числе и страус. Представители, которые входят в этот вымерший вид, обитали на Мадагаскаре. Несмотря на то что это вымерший вид птиц, их яйца до сих пор находят и выставляют в качестве ценных экспонатов в палеонтологических музеях.

Сколько пальцев на страусиной ноге?

Многим интересно знать, сколько пальцев на лапах страуса. На самом деле скелет данной птицы устроен таким образом, что у него присутствует всего лишь два пальца: большой и маленький. Большой палец имеет мощный коготь, который страус использует при беге, опираясь на него.

Тайны страусиного мозга

Глядя на страуса, сразу бросается в глаза размер его головы по отношению к телу.

Стоит отметить, что мозг этой птицы не может быть большим и имеет величину с грецкий орех. Такой миниатюрный мозг говорит о невысоком уровне интеллекта птицы и указывает на их примитивность и простоту.

Но, несмотря на то что мозг такого маленького размера, страус компенсирует нехватку интеллекта силой. Эта птица имеет мощный скелет, очень быстро бегает, а ударом ноги может согнуть толстый железный прут и даже убить льва.

И что еще интересно, глаза этой птички имеют самый большой размер из всех животных, которые живут на земле. При этом глаз по размеру больше, чем мозг птицы. Глаза его окаймлены ресницами, благодаря которым они надежно защищены от возможного попадания песка, у него прекрасное зрение. Глаз страуса имеет такие же размеры, как и человеческий глаз. Особенностью самцов является покраснение клюва и каемки глаз в сезон размножения.

Есть ли у этой птицы мочевой пузырь?

Как известно, у пернатых продукты жизнедеятельности выводятся синхронно, как полужидкий помет.

Страус обладает одной особенностью, которая отличает его от других птиц – у него есть мочевой пузырь. И именно благодаря этому у страуса моча выделяется отдельно от кала.

Он является единственным представителем пернатых, у которого имеется мочевой пузырь. Наличие такой особенности, как мочевой пузырь, делает эту птицу действительно уникальной.

Какая кожа у страуса?

Страусиная кожа широко известна своими прочными и эластичными качествами. Уникальная фактура и особая гибкость делает ее превосходным материалом для изготовления одежды, обуви и аксессуаров.

На мировых рынках страусиная кожа считается очень востребованной и довольно дорогой. Экзотичный вид и привлекательность коже придают фолликулы, которые образуются в основании ножки пера. На то, сколько будет стоить материал, влияет четкость и объем рисунка этих фолликулов. Чем они интереснее, тем выше цена.

Страусиные перья

Страусиные перья по своей структуре напоминают волосы или ногти, которые также образуются из эпидермиса кожи. В отличие многих представителей пернатых, перья страуса имеют правильную симметрию и одинаковую длину. Они не пересекаются и не прилегают друг к другу, что помогает страусу не перегреваться в дневную жару летом и получать дополнительное тепло в холодное время года.

Перья могут накапливать статический заряд, благодаря чему они становятся настоящими пылесборниками. В сравнении с летающими и водоплавающими птицами у страусов нет потовых желез, которые придают оперению водонепроницаемости, поэтому они мокнут под дождем.

Почему не умеет летать?

Сила притяжения на земле практически не заметна, а вот в воздухе она ощущается очень сильно, все потому, что воздух не может удержать большой вес. Только легким птицам удается подниматься в небо, при этом все, кто умеет и может летать, имеют развитую грудную мускулатуру.

Почему страусы не летают? Потому что не имеют столько мышц, сколько было бы достаточно для того, чтобы взлететь. И на сегодняшний день вряд ли в природе есть летающие птицы-великаны.

Сколько живет?

Сколько живут страусы, точных цифр, в принципе, нет. Но сроки жизни этой большой птицы варьируются от 40 до 70 лет. У представителей семейства страусиных, которые живут в дикой природе, где могут быть неблагоприятные условия, хищные звери и охотники, мало шансов прожить долгую жизнь. Иначе обстоит ситуация, когда гиганты живут на ферме, где есть постоянный доступ к пище и воде, а естественных врагов нет вообще. В таких условиях они живут порядка 75 лет.

Фотогалерея

Фото 1.Африканскаяч птица ест листья Фото 2. Гигантский пернатый на берегу Фото 3. Страусиная ферма зимой

Видео «Разведение страусов»

Из видео вы узнаете, какие условия приемлемы для разведения страусов.

Источник