Мухам-кровососкам, питающимся кровью теплокровных животных – птиц и млекопитающих, важно эффективно прикрепляться к хозяину. Для этого умения на лапках мух имеется ряд структур: когти, мягкие подушечки, длинные шпоры. Представляется, что особенности морфологии этих структур могут отражать не только специализацию мухи-кровососки по хозяину, но так же могут иметь таксономическое значение. Авторы исследования различий в тонком строении лапок у представителей семейства Hippoboscidae подтвердили оба выдвигаемых тезиса.

Амброзия полыннолистная – агрессивный инвазивный вид, стремительно захватывающий новые территории. На территориях массового распространения вида более четверти населения страдает от сезонных поллинозов, связанных с пыльцой амброзии. Как сорное растение амброзия способна значительно снижать урожай культурных растений. Поэтому важно оценить потенциал распространения этого инвазивного агрессора по территории страны. Авторы статьи определили экологические факторы, способные лимитировать распространение амброзии, и оценили эколого-географический потенциал распространения этого растения на север европейской территории России.

Построенные на основе разных генов филогенетические деревья часто не согласуются между собой. Одной из причин этого феномена может быть процесс межвидовой гибридизации. Однако обнаруженное филогенетическое несоответствие может быть вызвано и другими эволюционными процессами. В таком случае необходимо иметь представление о процессах, нарушающих согласованность деревьев, и иметь методы выявления паттернов гибридизации и ее количественной оценки.

На сегодняшний день молекулярно-генетические и экологические исследования микроба Yersinia pestis, вызывающего чуму, представляют различные картины его происхождения и эволюции. Согласно анализу ДНК в филогении чумного микроба было несколько ключевых событий: отделение гипотетической маловирулентной формы от кишечного псевдотуберкулезного микроба (не ранее 30 тыс. лет), приобретение гипотетической предковой формой свойств высокой вирулентности (до 541 г.н.э.), средневековый «Большой взрыв» – одномоментное возникновение трех современных «сурочьих» филогенетических ветвей (до 1346 г.н.э.). Экологическая концепция предполагает зарождение предков всех современных подвидов/геновариантов чумного микроба в результате политопного видообразования в трех географических популяциях монгольского сурка на границе плейстоцена и голоцена. В отличие от молекулярно-генетического сценария, экологическая модель хорошо аргументирована с биологических позиций. Политопное видообразование чумного микроба объясняется не стохастическими причинами, а уникальным сочетанием экологических предпосылок, которые стали причиной параллельного формирования трех исходных популяций чумного микроба от кишечного псевдотуберкулезного предка.

В статье приводятся прямые и косвенные данные о температурах тела и уровнях метаболизма у многих групп вымерших и современных позвоночных животных. С начала развития синапсид, уже у базовых «пеликозавров» проявилась направленность на повышение температуры тела. В дальнейшем, в кладах, приведших к млекопитающим, появились высокая, более или менее постоянная температура тела и высокий уровень метаболизма. У диапсид с самого начала развития архозавров, уже была зафиксирована высокая температура тела, связанная иногда с эктотермией, а иногда – с повышенным уровнем метаболизма. При этом у титанозавров, морских ящеров – ихтиозавров, плезиозавров и мозазавров, и других групп, повышение температуры тела было очевидно связано прежде всего с повышенным уровнем метаболизма. В процессе дальнейшего эволюционного развития практически во всех кладах динозавров были выявлены в большей или меньшей степени повышенные температуры тела от примерно 30 до 44° у разных групп. Тенденция к повышению температуры тела также явно проявляется у всех современных рептилий.

Предложен новый вариант видения и описания термобиологических статусов позвоночных животных. Основной признак, лежащий в основе классификации термобиологических статусов – физиологическая необходимость повышать и поддерживать температуру тела выше 28–30°С. При этом способ реализации этого свойства (гомойо- или пойкилотермия, экто- или эндотермия, бради- или тахиметаболизм) имеет лишь второстепенное значение. Хамилотермия – термобиологический статус животных, при котором температура тела близка к температурам окружающей среды, а ее уровень направленно не поднимался и не поддерживался животными выше 28–30° (рыбы, амфибии). Частичные исключения из этого правила – региональная эндотермия у некоторых рыб, и нагревание и поддержание высокой температуры тела у некоторых пустынных жаб. Псилотермия – термобиологический статус животных, при котором температура тела обычно выше температур окружающей среды. Псилотермия предусматривает физиологическую необходимость периодического или постоянного повышения и поддержания температуры тела выше 28–30°. Первые же появившиеся в эволюции рептилии были уже псилотермами. И все животные, развившиеся в ходе дальнейшей эволюции на их базе, также были псилотермами. Брадиметаболические псилотермы – ранние «пеликозавры» и все современные рептилии. Мезометаболические псилотермы – многие териодонты, архозавроморфы, динозавры, птерозавры. Тахиметаболические псилотермы – некоторые эволюционно продвинутые териодонты (цинодонты, дицинодонты) и птицеподобные динозавры (овиапторы, троодоны, археоптериксы и др.), крупные морские рептилии (мозазавры, ихтиозавры и плезиозавры), а также настоящие птицы и млекопитающие. Описаны некоторые важнейшие биохимические различия в обеспечении эндотермии у птиц и млекопитающих.

Статья представляет собой первый на русском языке обширный обзор и обобщение современных взглядов на феномен эпифитизма сосудистых растений. В нем, на основе задействованного очень широкого круга литературы (более 280 источников), обсуждается проблема происхождения эпифитизма, его экологических границ и современного понимания экоморфологических особенностей эпифитов. Рассмотрены различные подходы к классификации эпифитов и механизмы существования растений, порвавших с наземными источниками минерального питания и воды.

Ботаники из МГУ имени М.В. Ломоносова продемонстрировали систематически значимые морфологические признаки и особенности организации, обусловленные адаптацией растений к неблагоприятным условиям внешней среды. В качестве модели были выбраны шесть видов растений р. Minuartia с разной степенью родства, произрастающих в разных местообитаниях Северного Кавказа. В ходе биоморфологического анализа были выявлены три стратегии роста растений в зависимости от условий существования, которые в свою очередь, характеризуются разными моделями побегообразования, связанными с систематическим положением видов.

Появление тилакоида - важного морфологического элемента многократно увеличило фотосинтетическую мощность цианобактерий, игравших основную роль в переходе от темного фотосинтеза к светлому и образовании кислородной атмосферы и растительного покрова Земли. В предыдущих работах автора было показано, что фрактальные геометрические свойства точечных множеств могут определять характер морфологической эволюции биологических организмов. Для эволюции цианобактерий таким свойством явилось уменьшение фрактального показателя множеств при групповом размещении растущего числа точек множества и постоянном числе их в группе. В этом случае виртуальный общий размер фотосинтетического аппарата цианобактерий должен стать во много раз больше, чем ограниченный размер самой бактерии. Невозможность такого экстенсивного роста побудило цианобактерии к эволюционным изменениям своей внутренней морфологии – созданию тилакоидов с дополнительными площадями для размещения новых фотосинтезирующих “точек”. Обсуждаются новые опубликованные экспериментальные данные, подтверждающие справедливость этого вывода.

3D-принтинг позволяет создавать живые объекты с заданными характеристиками с желаемым клеточным составом. Такие модели живых тканей (органов) открывают путь к исследованию взаимодействий между клеточными элементами и межклеточной средой в условиях, приближенных к функционированию в живом организме. Известно, что микроокружение опухоли оказывает значительное влияние на скорость ее развития, а также на способность противостоять противоопухолевым агентам. В статье рассмотрены методы создания и исследования 3D-моделей различных вариантов микроокружения опухолей и самих опухолевых клеток.