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Comment les chauves-souris de Salomon défient leur apparence

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Comment les chauves-souris de Salomon défient leur apparence

Les chercheurs ont découvert une diversité génétique significative parmi les chauves-souris à nez feuille des Îles Salomon, révélant que les chauves-souris de tailles similaires sur différentes îles sont des espèces génétiquement distinctes. Cette découverte remet en question les classifications morphologiques précédentes et a des implications pour la conservation et la compréhension des processus évolutifs. Crédit : SciTechDaily.com

L’analyse génétique des chauves-souris à nez feuille des Îles Salomon montre une diversité inattendue, suggérant des besoins de conservation uniques et remettant en question les classifications précédentes basées sur la taille.

Des chercheurs de l’Université de Melbourne et de l’Université du Kansas ont découvert une diversité génétique significative parmi les chauves-souris à nez feuille des Îles Salomon, malgré leur apparence similaire dans différentes îles. Cette recherche est publiée dans la revue développementCollecte d’échantillons sur le terrain et analyse génétique.

« Il s’agit d’un genre de chauves-souris appelé Hipposideros multiple Classer « Partout en Asie du Sud-Est dans le Pacifique », a déclaré le co-auteur Rob Moyle, conservateur principal en ornithologie à l’Institut de la biodiversité et au Musée d’histoire naturelle de l’UCLA, dont le laboratoire a effectué une grande partie des recherches. « Aux Îles Salomon, où nous effectuons beaucoup de travaux de terrain, il peut y avoir quatre ou cinq espèces différentes sur chaque île, et elles sont analysées en termes de taille corporelle : petites, moyennes et grandes – ou s’il y en a. plus de trois espèces, il y en a de petites. Sur une île, il y en a cinq, moyennes, grandes et très grandes, il y a donc une petite île supplémentaire.

Détails et résultats de l’étude

Selon Rob Moyle, qui est également professeur de biologie évolutive à l’UCLA, des recherches antérieures basées uniquement sur des caractéristiques physiques ont conclu que les chauves-souris de taille similaire provenant de différentes îles appartenaient toutes à la même espèce. « Vous vous déplacez d’île en île et vous trouverez des espèces de taille moyenne semblables à celles d’autres îles », a-t-il déclaré. Les biologistes ont toujours examiné ces choses et ont dit que c’était évident. Il existe des espèces de petite, moyenne et grande taille réparties sur plusieurs îles.

Îles du Lac Vuna Vuna

Îles du lagon Vuna Vuna du groupe de Nouvelle-Géorgie, Îles Salomon. Ce groupe d’îles héberge quatre espèces de chauves-souris hyposiderus, dont les deux espèces mentionnées dans l’étude de l’évolution convergente à travers l’archipel. Crédit : RG Moyle

Cependant, Moyle et ses collaborateurs disposaient d’analyses plus modernes. En séquence ADN À partir des chauves-souris collectées sur le terrain (ainsi que de spécimens provenant de collections de musées), l’équipe a découvert que les grandes et très grandes espèces de chauves-souris n’étaient en réalité pas étroitement apparentées.

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« Cela signifie que ces populations sont parvenues d’une manière ou d’une autre à cette taille et à cette apparence corporelles identiques, non pas en étant étroitement liées – mais nous pensons normalement que les objets d’apparence identique le sont parce qu’ils sont vraiment étroitement liés », a déclaré Moyle. « Cela soulève des questions telles que ce qui est si unique sur ces îles, que vous puissiez converger en termes de taille et d’apparence corporelle vers des classes de taille vraiment cohérentes sur différentes îles. »

L’équipe a effectué des mesures précises sur des chauves-souris de différentes îles, confirmant ainsi les travaux antérieurs menés par des scientifiques des Îles Salomon.

« Toutes les grandes îles de différentes îles regroupées dans leurs mesures », a déclaré Moyle. « Ce n’est pas seulement que les premiers biologistes ont fait une erreur. Ils les ont regardés et ont dit : « Oh, oui, c’est la même chose. » Et en fait, ce n’est pas le cas. Nous les avons mesurés, et ils sont tous regroupés. , même s’il s’agit d’espèces différentes. Nous avons vérifié – une espèce Quoi – à partir de ce travail morphologique précédent.

Chauve-souris des Îles Salomon

Photographies du site de Guadalcanal montrant la différence de taille entre les espèces sympatriques H. diadema et H. des dinosaures. Crédit : Lavery et coll.

« Lorsque nous avons créé des arbres généalogiques à l’aide de l’ADN de chauve-souris, nous avons découvert que ce que nous pensions n’être qu’une seule espèce de grande chauve-souris dans les Îles Salomon était en réalité un cas où de plus grandes chauves-souris évoluaient à partir d’espèces plus petites plusieurs fois dans différentes îles », a déclaré Lavery. « Nous pensons que ces chauves-souris plus grosses ont peut-être évolué pour profiter de proies que les chauves-souris plus petites ne mangent pas. »

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Implications pour la conservation et la biologie évolutive

Derad a déclaré que le travail pourrait être « extrêmement important » pour les efforts de conservation visant à identifier les unités évolutives importantes dans ce groupe.

« La taille de l’objet a induit la classification en erreur », a déclaré Dirad. « Il s’avère que les très grandes populations de chauves-souris de chaque île sont fondamentalement génétiquement uniques et méritent d’être préservées. Comprendre cela est vraiment utile. Il y a des problèmes de déforestation. Si nous ne savons pas si ces populations sont uniques, il est difficile de savoir si elles sont uniques. Nous aurions dû faire un effort pour le préserver.

Selon DeCicco, la nouvelle compréhension des chauves-souris à nez feuille était fascinante sur le plan purement théorique.

« Nous étudions les processus évolutifs qui conduisent à la biodiversité », a-t-il déclaré. « Cela montre que la nature est beaucoup plus complexe. Nous, les humains, aimons essayer de trouver des modèles, et les chercheurs aiment essayer de trouver des règles qui s’appliquent à de larges groupes d’organismes. C’est assez fascinant de trouver des exceptions à ces règles.  » À partir de différents taxons sur de nombreuses îles différentes – une grande et une petite, ou deux espèces étroitement apparentées qui diffèrent d’une manière ou d’une autre dans la répartition de leur environnement, nous constatons qu’il existe de nombreux scénarios évolutifs différents. cela pourrait produire le même modèle.

Référence : « Évolution parallèle dans un archipel insulaire révélée par le séquençage du génome des chauves-souris à nez feuille Hipposideros » par Tyrone H Lavery, Devon A DeRaad, Piokera S Holland, Karen V Olson, Lucas H DeCicco, Jennifer M Seddon, Luke KP Leung et Robert . JMuel, le 08 mars 2024, développement.
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La découverte de gènes pourrait conduire à un atome flexible et « désordonné »

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La découverte de gènes pourrait conduire à un atome flexible et « désordonné »



Les chercheurs ont identifié un gène largement présent dans les plantes comme principal transporteur d’une hormone qui affecte la taille du maïs.

Cette découverte fournit aux sélectionneurs de plantes un nouvel outil pour développer des variétés naines souhaitables qui peuvent améliorer la résilience et la rentabilité des cultures.

Une équipe de scientifiques a passé des années à déterminer les fonctions du gène ZmPILS6. Aujourd’hui, ils sont en mesure de le décrire comme un facteur important de la taille et de la structure des plantes, et comme un transporteur de l’hormone auxine qui aide à contrôler la croissance des racines souterraines et des pousses, ou tiges, au-dessus du sol.

Leurs conclusions sont publiées dans Actes de l’Académie nationale des sciences.

« La particularité de l’ère scientifique actuelle est que nous disposons de toutes ces données génétiques de haute qualité, que ce soit sur le maïs, sur les humains ou sur d’autres organismes, et que nous avons désormais pour tâche de découvrir ce que font réellement les gènes », explique Dior-Kelly. . est professeur adjoint de génétique, de développement et de biologie cellulaire à l’Iowa State University, qui a dirigé l’équipe de recherche.

Le groupe a utilisé le « criblage génétique inverse » (du gène au trait exprimé dans la plante), ainsi que d’autres techniques, pour retracer le rôle des gènes dans l’évolution du maïs. Les écrans inversés nécessitent plusieurs saisons de croissance et ne fonctionnent pas toujours, selon Kelly. Il a fallu sept ans à son équipe pour caractériser précisément ZmPILS6 et vérifier qu’il régule la croissance des plantes.

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Lorsque les plantes modifiées et transformées étaient « supprimées », leur absence supprimait la formation de racines latérales et la hauteur de la plante. La recherche a conduit à un brevet provisoire pour son utilisation potentielle dans des programmes de sélection visant à produire du maïs de petite taille encore très productif.

«Je pense que c’est comme un maïs lutin», dit Kelly. « Il suscite beaucoup d’intérêt pour plusieurs raisons, notamment sa faible consommation d’eau et de nutriments et sa capacité à résister aux vents violents. »

En étudiant ZmPILS6 dans le maïs, les chercheurs sont arrivés à une autre découverte étrange : le gène semblait avoir des effets opposés sur la croissance des plantes par rapport au gène identique du maïs. ArabidopsisC’est une plante qui sert souvent de modèle pour la recherche.

« C’était complètement inattendu », dit Kelly. « Cela montre que les protéines végétales, qui ont évolué dans des contextes différents, peuvent se comporter différemment. Cela souligne la nécessité d’étudier les gènes directement au sein des principales cultures d’intérêt, plutôt que de penser que nous les comprenons en fonction de leur fonctionnement dans d’autres plantes. »

Kelly décrit la nouvelle recherche comme une recherche fondamentale « fondamentale » pour comprendre le gène qui influence de nombreux traits de développement complexes, qui a été préservé par l’évolution de nombreuses plantes, des algues au maïs.

« C’est également « transformateur », dans la mesure où il est lié aux ressources génétiques qui peuvent être utilisées pour améliorer les programmes de sélection », dit-elle. «Cela ouvre des questions et des aspects de recherche complètement nouveaux pour mon laboratoire.»

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Co-auteurs supplémentaires de l’Iowa ; Université de Duke; et Université de Californie, Riverside.

L’Institut national de l’alimentation et de l’agriculture de l’USDA et le financement de démarrage de l’USDA du Collège d’agriculture et des sciences de la vie de l’Université d’État de l’Iowa ont financé les travaux.

source: Université d’État de l’Iowa

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Un nouveau modèle 3D montre comment les implants neuronaux soulagent la douleur chronique

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Un nouveau modèle 3D montre comment les implants neuronaux soulagent la douleur chronique

Modèle 3D développé par Université de Virginie occidentale Les neuroscientifiques montrent comment les stimulateurs implantables – du même type que ceux utilisés pour traiter la douleur chronique – peuvent cibler les neurones qui contrôlent des muscles spécifiques pour assurer la rééducation des personnes souffrant de troubles neurologiques tels qu’un accident vasculaire cérébral ou une lésion de la moelle épinière.

le StadeY compris le modèle, il a été publié dans la revue Nature Communications Biology.

Le dispositif, implanté sur ou à proximité de la moelle épinière, fonctionne en délivrant un signal électrique via un fil fin. Pour traiter la paralysie, la stimulation cible des parties spécifiques de la moelle épinière pour aider à restaurer la fonction musculaire et le mouvement. Cependant, l’efficacité du dispositif a été limitée par une compréhension insuffisante de l’emplacement des motoneurones qui se connectent à des muscles spécifiques dans la moelle épinière.

« Si nous voulons vraiment maximiser l’utilité de ces implants, nous voulons pouvoir sélectionner des motoneurones spécifiques qui activeront des muscles spécifiques et aideront à bouger de la bonne manière et au bon moment », a-t-il déclaré. Valéria Gritsenkoprofesseur agrégé à École de médecine WVUSections Performance humaine – Physiothérapie, Neurologie Et le Institut de neurosciences Rockefeller. « Les scientifiques veulent utiliser un modèle pour déterminer où implanter ce système. »

Dans le cadre de l’étude, Gritsenko a reçu une subvention de 600 000 $ sur trois ans du ministère américain de la Défense pour diriger une équipe visant à construire des modèles plus avancés du système neuromusculaire.

Grâce à d’autres études et tests, les chercheurs espèrent mieux comprendre dans quelle mesure ces appareils peuvent améliorer la fonction musculaire.

Pour mener l’étude, les chercheurs ont d’abord créé un modèle 3D de l’emplacement des motoneurones dans la moelle épinière d’un macaque – un singe de l’Ancien Monde – et l’ont comparé aux connaissances actuelles sur la moelle épinière humaine. Ils ont également créé des modèles 3D de l’anatomie musculo-squelettique d’un singe macaque et du membre supérieur droit d’un humain et ont comparé ces modèles.

« Nous avons étudié les différences et les changements dans la longueur des muscles dans différentes postures, à la fois chez le modèle humain et chez le singe », a-t-il déclaré. Rachel Taitano, doctorant en médecine et neurosciences de Fairfax, en Virginie, et auteur principal de l’étude. « Le modèle musculo-squelettique du singe montre que la biomécanique est similaire à celle des humains, même si l’espèce présente des différences dans les muscles qu’elle utilise, les muscles qu’elle possède et leurs différentes orientations et fonctions. »

L’étude montre une correspondance étroite dans la distribution ou la profondeur des groupes de motoneurones le long de la moelle épinière chez les macaques et les humains. Ces résultats permettront aux scientifiques d’obtenir une précision dans la fourniture du traitement.

« Certaines populations de motoneurones sont plus profondes dans la moelle épinière et d’autres sont plus proches de la surface », a expliqué Gritsenko. « Ce modèle nous permet d’examiner plus en profondeur l’endroit où les populations de motoneurones pourraient être les plus proches de la surface. C’est là que vous souhaitez stimuler l’activation de ces muscles. »

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« Connaître l’organisation vertébrale des assemblages de motoneurones – des groupes de cellules qui se connectent à un seul muscle – pourrait révéler quelque chose de fascinant », a expliqué Gritsenko, qui a été le chercheur principal. « Notre système musculo-squelettique complexe a évolué au fil du temps pour permettre une large gamme de résultats. de mouvements que nous voyons chez tous les « primates, y compris nous, les humains. L’équipe a découvert que nos moelles épinières contiennent des « cartes » intégrées qui reflètent cette fonction complexe. Cette « carte » aide à simplifier le contrôle de nos corps complexes via la moelle épinière.  » .

Un autre collègue sur le projet, Sergueï Yakovenkoprofesseur agrégé à la faculté de médecine de l’Université de Virginie-Occidentale, départements de performance humaine et de recherche. Exercice physiologiqueLe Département de Neurosciences et le RNI ont mené des études similaires sur l’anatomie de la moelle épinière chez les quadrupèdes. Les nouvelles découvertes montrent à quel point l’anatomie de la moelle épinière est conservée chez les animaux et à quel point elle reflète les actions musculaires.

Les résultats d’une étude scientifique appliquée qui peuvent être utilisés au bénéfice des patients en milieu clinique sont ce qui, selon Taitano, l’a attirée vers le projet.

« Je pense que nous pouvons obtenir beaucoup d’informations à partir d’études non chirurgicales », a déclaré Taitano, diplômé en génie biomédical. « Maintenant que nous pouvons appliquer ces résultats à l’échelle millimétrique et nanométrique, nous pouvons créer des dispositifs permettant d’appliquer ce que nous voyons dans un modèle comme celui-ci. »

Une fois le projet terminé, Taitano passera à la partie médecine de son programme cet été.

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« Les antécédents de Rachel ont été très utiles au succès de l’étude », a déclaré Gritsenko. « J’aimerais certainement voir davantage de ce type de collaboration interdisciplinaire avec des étudiants diplômés travaillant sur des projets avec des collègues des départements de médecine et d’ingénierie.

En plus de la subvention du ministère de la Défense, des scientifiques de deux autres universités ont exprimé leur intérêt pour l’utilisation du modèle pour explorer la manière d’améliorer la technologie catalytique, a déclaré Gritsenko. Elle prévoit également de collaborer avec un chercheur principal d’une autre université pour valider les résultats de l’étude sur des modèles animaux.

« Nous voulons faire un test de stimulation musculaire basé sur les prédictions du modèle et voir si nous obtenons les résultats escomptés », a-t-elle déclaré. « Nous pouvons essayer cela d’abord avec des singes, puis, si cela fonctionne, nous pouvons l’essayer chez l’homme pour vérifier davantage qu’il s’agit d’un bon modèle pour guider ces interventions chirurgicales. »

référence: Taitano RI, Yakovenko S, Gritsenko V. L’anatomie musculaire se reflète dans l’organisation spatiale des groupes de motoneurones spinaux. Commune Byul. 2024;7(1):1-11. est ce que je: 10.1038/s42003-023-05742-s

Cet article a été republié ci-dessous Matiéres. Remarque : Le matériel peut avoir été modifié en termes de longueur et de contenu. Pour plus d’informations, veuillez contacter la source susmentionnée. Vous pouvez accéder à notre politique de communiqués de presse ici.

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Découverte de plus de 400 empreintes de dinosaures du Crétacé

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Découverte de plus de 400 empreintes de dinosaures du Crétacé

Plus de 400 empreintes de dinosaures datant du Crétacé inférieur ont été découvertes dans la préfecture autonome de Zhuxiongyi, dans la province chinoise du Yunnan (sud-ouest), ont indiqué des chercheurs.

Les fossiles ont été trouvés dans les montagnes de la ville de Konglongshan, dans la ville de Lufeng. Wang Tao, directeur du Centre de recherche et de préservation des fossiles de dinosaures à Lufeng, a déclaré que l’identification locale indiquait que les couches rocheuses contenant des empreintes de dinosaures remontaient à environ 120 millions d’années.

Wang a déclaré que les fossiles peuvent être classés en trois types : de grandes empreintes qui ressemblent à celles de sauropodes, tels que Diplodocus ; Des empreintes ressemblant à celles des théropodes, comme les tyrannosaures ; Les empreintes présentent des dépressions visibles à l’avant, ce qui indique que le dinosaure marchait avec ses orteils touchant le sol et qu’il pourrait appartenir à un stégosaure ou à un ankylosaure.

« Sur la base des observations sur le terrain, on suppose que cette zone pourrait avoir été située au bord d’un lac, entourée d’une végétation abondante », a déclaré Wang. « Une fois que différents types de dinosaures ont fini de se nourrir, ils sont probablement venus au lac pour boire de l’eau et se sont plongés dans la boue et le sable au bord de l’eau », a-t-il ajouté.

Konglongshan, dont le nom se traduit par « Montagne des dinosaures », est une zone de découverte concentrée d’empreintes de dinosaures fossilisées. Cependant, Wang a déclaré que la découverte de cette taille et de cette diversité est sans précédent, indiquant la présence étendue de divers groupes de dinosaures dans la région de Luofeng au début du Crétacé.

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Depuis 1938, plus de 120 fossiles de dinosaures ont été découverts à Lufeng, mais aucun fossile du Crétacé n’a été découvert auparavant. Wang a déclaré que les empreintes de dinosaures récemment découvertes revêtaient une grande importance pour les efforts futurs visant à localiser des fossiles de dinosaures du Crétacé dans la région.

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