Sign in to follow this
Followers
0
Najstarszy skamieniały mózg kręgowca. Odkryto go w czaszce ryby znalezionej 100 lat temu
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Zastanawialiście się kiedyś, dlaczego zęby są tak wrażliwe na temperaturę, nacisk i mogą bardzo boleć? A to wszystko mimo tego, że szkliwo jest najtwardszą tkanką ludzkiego organizmu? Za dyskomfort i cierpienia powodowane przez zęby musimy podziękować... rybie sprzed 465 milionów lat. Paleontolodzy od dawna przypuszczali, że zęby wyewoluowały z wyrostków na egzoszkielecie zwierzęcia, które żyło w ordowiku. Nie mieli jednak pojęcia, do czego wyrostki te służyły. Dowiedzieli się tego naukowcy z University of Chicago.
Autorzy najnowszych badań potwierdzili, że wypustki te zawierały zębinę – bardzo wrażliwą na bodźce tkankę leżącą pod szkliwem – i prawdopodobnie służyły rybie do odbierania sygnałów z otoczenia, takich jak warunki panujące w wodzie. Uczeni z Chicago wykazali też, że struktury, które uważamy za zęby pochodzące z kambru sprzed 485–540 milionów lat, były podobnymi – jak w przypadku wspomnianej ryby – narządami na muszlach bezkręgowców i przekształciły się w podobne organy w muszlach współczesnych skorupiaków. To wskazuje, że organy czuciowe ewoluowały osobno u kręgowców i bezkręgowców.
Jeśli wyobrazimy sobie wczesne zwierzęta, pływające w pancerzu, musiały one jakoś wyczuwać otoczenie. Żyły w środowisku pełnym drapieżników i zdolność do wyczuwania tego, co dzieje się wokół, musiała być bardzo ważna, mówi profesor Neil Shubin. Współczesne bezkręgowce posiadające pancerz, jak skrzypłocze, również muszą mieć możliwość wyczuwania otocznia i, jak się okazuje, wykorzystują takie samo rozwiązanie, dodaje uczony.
Badania, które doprowadziły do odkrycia, nie miały na celu przyjrzenie się ewolucji zębów. Ich główna autorka, Yara Haridy, chciała odpowiedzieć na pytanie, jaka jest najstarsza skamieniałość kręgowca. Poprosiła muzea w USA o przysłanie jej swoich okazów z kambru, by mogła za pomocą tomografu komputerowego poszukać w nich cech wskazujących, że skamieniałość należy do wczesnego kręgowca. Uczona zebrała między innymi setki skamieniałości ryb z wypustkami (odontodami, zębami skórnymi). Zabrała je do Argonne National Laboratory i przez całą noc skanowała za pomocą urządzenia Advanced Photon Source, które pozwala na uzyskanie obrazu o ekstremalnie wysokiej rozdzielczości.
Okaz zwany Anatolepis miał cechy ryby, a w odontodach materiał, którego struktura chemiczna przypominała zębinę. Naukowcy sądzili, że mają w rękach pierwszą kambryjską strukturę przypominającą zęby u kręgowców. Jednak gdy porównali Anatolepis z innymi okazami, w tym ze znaną skamieniałością stawonoga z Milwaukee Public Museum okazało się, że Anatolepis, o którym w 1996 roku Nature informowało, że jest kręgowcem, okazał się stawonogiem.
Jednak pochodząca z ordowiku skamieniałość zwana Eriptychius okazała się z pewnością kręgowcem, a zwierzę posiadało na pancerzu wypustki wypełnione zębiną. To pokazało, że zarówno stawonogi, jak i ryby, posiadały pancerze z organami czuciowymi. To wyjaśnia pomyłkę odnośnie wczesnego zwierzęcia z kambru. Sądzono, że to kręgowiec, a okazało się, że to stawonóg, mówi Haridy.
Badania uczonych z Chicago pokazują, że najpierw pojawiły się organy czuciowe na zewnątrz organizmów kręgowców, z których z czasem wyewoluowały zęby. Haridy nie znalazła najstarszego kręgowca, ale odkryła coś znacznie bardziej interesującego.
Źródło: The origin of vertebrate teeth and evolution of sensory exoskeletons
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W I tysiącleciu przed naszą erą na północnym wschodzie Półwyspu Iberyjskiego praktykowano niezwykłe zwyczaje pogrzebowe. Niektórym zmarłym odcinano głowy, a czaszki wystawiano na widok publiczny. Część z nich było przebijanych gwoździami, w części gwoździe wciąż tkwią. Czaszki te to cenne źródło wiedzy o tamtejszej społeczności, gdyż praktykowała ona pochówki ciałopalne. Uczeni, którzy przeprowadzili badania czaszek z Puig Castellar i Ullastret zauważyli coś, co pomoże rozwiązać ich zagadkę.
Kim byli ci, których czaszki się zachowały i w jaki sposób były one używane? Tradycyjnie w nauce dominowały dwa poglądy. Jeden z nich mówił, że czaszki były trofeami wojennymi i używano ich, by przestraszyć wrogów. Zgodnie z drugą hipotezą, były to szczątki szczególnie ważnych członków społeczności. Oba poglądy powstały jednak na podstawie przekazów ustnych i źródeł etnograficznych. Dotychczas nie udało się ich zweryfikować innymi metodami.
Zadania tego podjęła się grupa naukowców z Hiszpanii, Francji i Niemiec, pracująca pod kierunkiem specjalistów z Universitat Autònoma de Barcelona. Na podstawie danych bioarcheologicznych i izotopowych uczeni stwierdzili, że rytuał ten nie miał takiego samego znaczenie na całym obszarze występowania, a raczej różnił się pomiędzy osadami. Jednocześnie, po raz pierwszy, zdobyto informacje dotyczące mobilności ludności północno-wschodnich części Półwyspu w badanym okresie.
Punktem wyjścia do naszych badań było stwierdzenie, że jeśli czaszki są trofeami wojennymi, to należą do osób, które nie pochodziły z miejsca znalezienia. Jeśli zaś to cenieni członkowie społeczności, to są miejscowymi, mówi główny autor badań, Rubén de la Fuente-Seoane.
Badania wykazały, że czaszki z Puig Castellar i Ullastret nie były przypadkowo wybierane. W obu miejscach wyraźnie widać, że preferowano czaszki mężczyzn. Z Puig Castellar zbadano 4 czaszki, z czego trzy należały do mężczyzn w wieku 18–35 lat, jedna do osoby o niekreślonej płci w wieku lat 15. Wśród trzech czaszek z Ullastret dwie należały do mężczyzn (ich wiek to 20–30 lat) i jedna do osoby o nieokreślonej płci w wieku 17–25 lat.
O ile jednak w obu miejscach widać wyraźną preferencję w kierunku płci brzydkiej, to widoczne są też różnice w pochodzeniu zmarłych oraz lokalizacji czaszek. W Puig Castellar stosunek izotopów strontu oraz tlenu u trzech z czterech zmarłych znacząco różnił się od wartości w lokalnych osadach i roślinności, co wskazuje, że nie czaszki nie należały do okolicznych mieszkańców. Analogiczne badania przeprowadzone w Ullastret pokazały, że czaszki należały do miejscowych i obcych. Takie wyniki sugerują, że w obu tych miejscach rytuały związane z czaszkami miały inne znaczenie.
Jest to pogląd tym bardziej uzasadniony, że na obu stanowiskach czaszki znaleziono w innym kontekście. W Puig Castellar (osada o powierzchni ok. 0,5 ha istniała pomiędzy V a II wiekiem p.n.e.) zostały odkryte w pobliżu wewnętrznych części fortyfikacji, za głównym wejściem do osady. Co sugeruje, że były prezentowane tak, by było je widać od razu po wejściu do osady. Zatem ich zadaniem było więc onieśmielenie i przestraszenie potencjalnych napastników. Natomiast w Ullastret – największej znanej osadzie Iberów na terenie Katalonii (zał. VII w p.n.e., w IV w. obejmowała ok. 15 ha) – dwie czaszki znaleziono na ulicy w środku miasta. Można się więc domyślać, że były wystawiane przy wejściach do domów, zatem należały do cenionych członków społeczności. Trzecia z czaszek została odkryta w fosie na zewnątrz fortyfikacji. Mogła więc być trofeum wojennym, służącym przestraszeniu najeźdźców.
Temat niewątpliwie wymaga dalszych badań, a nowe światło nań może rzucić niedawne odkrycie, podczas którego zidentyfikowano podobne do opisywanych tutaj czaszki mogące należeć do kobiet.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Eksperci z CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) agendy naukowej rządu Australii, stworzyli algorytm sztucznej inteligencji, który lepiej niż ludzcy specjaliści rozpoznaje płeć na podstawie wyglądu czaszki. Przyda się ono wszędzie tam, gdzie potrzebna jest dokładna szybka identyfikacja płci, na przykład podczas śledztw kryminalnych czy prac prowadzonych w związku z katastrofami naturalnymi.
Nowe narzędzie, stworzone przy pomocy naukowców z University of Western Australia, potrafi określić płeć na podstawie samej tylko czaszki z 97-procentową dokładnością. To znacznie lepszy wynik, niż 82-procentowa dokładność uzyskiwana przez ekspertów medycyny sądowej posługujących się tradycyjnymi metodami.
Algorytm sztucznej inteligencji sprawdzono na próbce 200 skanów z tomografu komputerowego, a uzyskane wyniki porównano z wynikami ludzi. "Nasze narzędzie określa płeć około 5-krotnie szybciej niż ludzie. To oznacza, że rodziny czekające na informacje o bliskich szybciej mogą otrzymać informacje. Narzędzie to może być dużą pomocą podczas badań antropologicznych, bardziej precyzyjnie określając płeć i pozwalając uniknąć błędów robionych przez ludzi", mówi doktor Hollie Min, jedna z autorek algorytmu.
Twórcy nowego narzędzia mają zamiar nadal je trenować, uwzględniając różne ludzkie populacje, co powinno nie tylko poprawić efektywność algorytmu, ale i spowodować, że będzie bardziej uniwersalny.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Szpik kostny jest najważniejszym narządem krwiotwórczym w naszym organizmie. Jednak z wiekiem jego zdolność do produkcji zdrowych komórek krwi znacząco spada, co prowadzi do stanów zapalnych i chorób. Naukowcy z Instytutu Biomedycyny Molekularnej im. Maxa Plancka w Münster wykazali właśnie, że szpik w kościach czaszki jest wyjątkowy i z wiekiem... zwiększa produkcję krwi. A wyspecjalizowane naczynia krwionośne w szpiku kostnym czaszki wciąż rosną, napędzając produkcję krwinek.
W szpiku powstają komórki macierzyste hemopoezy (HSC), z których powstają komórki krwi i układu odpornościowego. Z wiekiem produkcja HSC zostaje zaburzona, powstaje coraz więcej komórek układu odpornościowego, spada ich jakość. W większości organów dochodzi do zmniejszenia sieci naczyń krwionośnych i pogorszenia ich funkcjonowania. Ważnymi oznakami starzenia się szpiku kostnego są też akumulacja tłuszczu, utrata masy kostnej, stany zapalne, pojawia się coraz więcej komórek mieloidalnych kosztem limfocytów.
Większość kości zawiera szpik, ale kości długie, takie jak kości ramion czy nóg oraz kości płaskie, jak kości czaszki, powstają w odmiennym procesie niż reszta kości. Naukowcy od dawna wykorzystują czaszki myszy – są one cienkie i niemal przezroczyste – do obserwowania aktywności komórek HSC. Zakładają przy tym, że mikrośrodowisko szpiku kostnego we wszystkich kościach jest takie same.
Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka postanowili rzucić wyzwanie temu przekonaniu. Zadali sobie pytanie, czy jest ono prawdziwe i odkryli, że szpik kostny w czaszce ma wyjątkowe właściwości, zwiększa produkcję komórek krwiotwórczych w czasie dorosłego życia i jest wyjątkowo odporny na oznaki starzenia się. Odkrycia dokonano za pomocą specjalnej techniki wizualizacji, która pozwoliła obserwować całą sieć naczyń krwionośnych i wszystkie komórki szpiku kostnego w sklepieniu czaszki. Za pomocą metody immunufluorescencji in vivo naukowcy mogli porównywać zmiany w szpiku kostnym sklepienia czaszki, jakie zachodziły podczas starzenia się zwierzęcia.
Główny autor badań, Bong-Ihn Koh mówi, że jego zespół zauważył coś niespodziewanego gdy porównał czaszkę młodej dorosłej myszy z czaszką starej myszy w wieku 95 tygodni. W sklepieniu czaszki młodej dorosłej myszy jest niewiele szpiku i nie spodziewałem się, by jego ilość znacząco się zmieniła. Jednak gdy przyjrzałem się po raz pierwszy czaszkom starych myszy, ze zdumieniem zauważyłem, że kości sklepienia są całkowicie wypełnione szpikiem i pełne naczyń krwionośnych.
Kolejne badania wykazały, że to ciągły wzrost sieci naczyń krwionośnych napędza zwiększanie się ilości szpiku przez całe życie. Zwiększanie się ilości szpiku kostnego w miarę starzenia się, było czymś zaskakującym, ale jeszcze bardziej zaskakujący był wzrost sieci naczyń krwionośnych, mówi uczony. To jednak nie wszystko. Okazało się bowiem, że komórki HSC powstające w kościach czaszki były wysoce odporne na starzenie się i były zaskakująco zdrowe. Oznaki starzenia się, jaki obserwowaliśmy w szpiku kości udowej myszy – jak akumulacja tłuszczu, stan zapalny, zwiększone wytwarzanie komórek odpornościowych – były niemal nieobecne w szpiku kości czaszki tej samej myszy, dodaje Koh.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.