В онтогенезе позвоночных ключевую роль играет «организатор Шпемана—Мангольд» — группа клеток, расположенная у спинного края бластопора на стадии гаструлы. Он производит сигнальные белки, организующие поведение других эмбриональных клеток так, чтобы из них в итоге получился нормальный организм. Пересадка фрагмента организатора в произвольное место другого эмбриона приводит к формированию дополнительной оси тела. Эксперименты на эмбрионах актинии Nematostella показали, что у нее край бластопора тоже является осевым организатором, причем в основе его работы лежит активность того же сигнального каскада, что и у позвоночных.

Половой отбор может привести к появлению у животных самых причудливых форм и украшений. У плодовых мушек дрозофил это проявилось в гигантских размерах сперматозоидов. Их длина составляет несколько сантиметров, что в 20 раз больше размеров самой мухи. Такие колоссальные клетки требуют серьезных физиологических вложений, и до недавнего времени не было объяснения, какое они дают преимущество. Ученые разобрались, как в данной ситуации сработал половой отбор.

Британским и канадским химикам впервые удалось методом самосборки получить двумерные прямоугольные наноструктуры при полном контроле над площадью и химическим составом их поверхности. Успех был достигнут за счет использования блочных сополимеров с полукристаллическим блоком, нахождения нужного отношения длины блоков и добавления в раствор свободных цепочек полукристаллического полимера.

Международная команда ученых собрала сведения об экспериментах по переселению представителей тех или иных видов за границы их естественных ареалов с учетом сравнительной приспособленности в чужих и родных районах. Одновременно сравнивали экологическое соответствие участков, в которых пришлось осваиваться переселенцам, с их родными районами. В большинстве случаев за пределами ареалов снижались и экологическое соответствие местообитаний, и приспособленность переселенцев.

Палеонтологи из Франции и России обнаружили древнейшее свидетельство взаимодействия клещей и других членистоногих. Они разглядели на отпечатке каменноугольного насекомого возрастом 320 млн лет панцирного клеща, который, по-видимому, катался на его спине. Открытие доказывает, что уже на заре своей эволюции клещи прибегали к той же стратегии расселения, что и в наши дни.

Китайские палеонтологи обнаружили в мезопротерозойских карбонатных сланцах возрастом 1,56 млрд лет отпечатки крупных многоклеточных организмов, похожих на современные водоросли. У некоторых экземпляров сохранились стебельки и прикрепительные образования, найдены также фрагменты с хорошо сохранившейся клеточной структурой. Находки представляют собой самое убедительное на сегодня подтверждение того, что в начале мезопротерозоя в морях уже существовали крупные многоклеточные эукариоты, подлинный расцвет которых начался лишь спустя миллиард лет.

Ученые из Чехии и Канады исследовали одноклеточный эукариотический организм Monocercomonoides, утерявший в ходе эволюции митохондрии. У него не обнаружено ни митохондриальных, ни ядерных генов, связанных с основной функцией митохондрии — окислением кислородом органических соединений и запасанием энергии. Как выяснилось, Monocercomonoides смог полностью отказаться от митохондрий за счет приобретения набора необходимых бактериальных ферментов, получив его в ходе горизонтального переноса генов.

Обобщив результаты генотипирования сотен тысяч людей европейского происхождения, большая международная команда генетиков и биоинформатиков выявила 74 участка генома, вариации в которых достоверно коррелируют с уровнем полученного человеком образования. Значительная часть идентифицированных генов активно работает в мозге, особенно во время внутриутробного развития; мутации многих из них влияют на когнитивные способности. Исследование подтвердило, что применение современных аналитических методов к очень большим выборкам людей позволяет обнаружить достоверное влияние конкретных генов даже на такие признаки, которые в основном определяются средой и традиционно считаются не врожденными.

С помощью флуоресцентного маркера, сконструированного на основе регуляторной области гена crestin рыбок данио-рерио, ученые проследили самые ранние стадии зарождения и развития меланомы. Оказалось, что при возникновении злокачественной опухоли отдельные меланоциты перепрограммируются в состояние своих ранних эмбриональных предшественников. Удалось также определить транскрипционные факторы и перестройки хроматина, связанные с превращением предрасположенных к раку доброкачественных клеток в злокачественные.

В архейских вулканических базальтовых породах возрастом 2,74 млрд лет сохранились следы газовых пузырьков, захваченных из окружающей среды жидкой лавой. Международная команда геофизиков, ориентируясь на размер этих следов, рассчитала атмосферное давление на древней планете. Оно оказалось в два раза ниже современного. По мнению ученых, столь низкое давление связано с малым количеством азота в архейской атмосфере. Низкая плотность атмосферы означает, что характеристики важных физико-химических процессов должны быть скорректированы.

Генетически модифицированные растения, защищенные от насекомых-вредителей безвредными для других животных бактериальными токсинами, позволяют резко увеличить урожайность, но ненадолго: насекомые быстро приспосабливаются к токсинам. Чтобы на равных участвовать в эволюционной гонке вооружений с вредителями, необходимо научиться разрабатывать новые токсины, обладающие таким же узким действием. Американские биоинженеры придумали методику, которая основана на быстрой эволюции вирусов-бактериофагов, позволяющую в кратчайшие сроки получать новые токсины, опасные только для определенной группы насекомых.

Изотопный анализ раковин ископаемых фораминифер позволил уточнить оценки содержания CO₂ в атмосфере в разные эпохи кайнозоя. Оказалось, что эоценовое похолодание сопровождалось снижением концентрации CO₂ в два раза. А данные спутниковых наблюдений говорят о том, что с 1982-го по 2009 год планета заметно позеленела. Экологические модели показывают, что главной причиной бурного развития растительности является рост концентрации CO₂, которая за этот период выросла почти на 15%. Новые данные подтверждают и уточняют представления о сильном влиянии концентрации атмосферного CO₂ на климат и растительность.

Ученые из США определили зоны больших полушарий мозга, которые возбуждаются, когда человек слышит слова из определенных смысловых групп. Испытуемым читали отрывки художественных текстов и одновременно снимали томограммы мозга. Оказалось, что на слова из разных семантических групп реагировали разные участки коры больших полушарий. Более того, у разных людей на слова одной семантической группы реагировали примерно одни и те же области мозга. Объемы прослушанных текстов были большие, поэтому можно говорить о создании целого семантического атласа мозга.

В местонахождении Меварано позднемелового возраста на Мадагаскаре найдены кости гигантского динозавра рапетозавра (Rapetosaurus krausei). К известным ранее находкам рапетозавра прибавился совсем юный экземпляр, возраст которого составлял всего несколько недель. Оценки скорости роста оказались фантастическими: после вылупления из яйца за первые несколько недель жизни этот динозавренок увеличился в 10 раз! Форма костей и суставов у этого малыша схожа с костями взрослых рапетозавров, а это означает выводковый тип развития у гигантских зауропоподов: динозаврята вылуплялись из яиц уже полностью подготовленными к самостоятельной жизни.

Один из немногих детально изученных примеров того, как конкуренция за ресурсы между близкими видами способствует расхождению признаков, — это быстрое уменьшение размера клюва у среднего земляного вьюрка Geospiza fortis на маленьком острове Дафне в Галапагосском архипелаге, которое произошло на фоне засухи 2004–2005 годов из-за конкуренции с недавно поселившимся на острове большим земляным вьюрком Geospiza magnirostris. Генетический анализ показал, что этот эволюционный эпизод происхошел за счет сильного отбора по единственному локусу.

Исследование митохондриальной ДНК индейцев из древних могильников Южной Америки уточнило время отделения коренных жителей Нового Света от населения Сибири. Установлено, что этот процесс совпал с последним ледниковым максимумом (17–28 тыс. лет назад). Ученые подтвердили, что южноамериканские индейцы являются прямыми потомками первых обитателей Берингии, которые быстро достигли своей будущей родины, продвигаясь вдоль тихоокеанского побережья и быстро размножаясь по пути. Появление европейцев в XVI веке привело к резкому сокращению численности коренных жителей Южной Америки.

Как выяснилось в экспериментах шотландских ученых, зебровые амадины выбирают цветовую гамму для своих гнезд, руководствуясь не столько инстинктом, сколько собственными вкусами и текущими наблюдениями. При этом если они наблюдают за действиями опытного гнездостроителя, с которым прежде были знакомы, то от его действий будет сильно зависеть их последующий выбор цвета. Но незнакомый строитель не станет для молодого ученика авторитетом, он выберет цвет в соответствии с собственными цветовыми предпочтениями.

Эффективность системы наследуемого приобретенного иммунитета CRISPR-Cas, широко распространенная у прокариот, обеспечивается тем, что благодаря ее работе разные бактерии учатся распознавать вирус по разным участкам его генома. В результате способы защиты бактерий от данного вируса становятся настолько разнообразными, что никакие точечные мутации уже не помогают вирусам эффективно приспособиться к коллективной обороне жертв. Это способствует эволюции специальных вирусных генов, подавляющих работу системы CRISPR в целом, а бактерии отвечают на это эволюцией новых вариантов системы CRISPR.

В национальном парке Эверглейдс во Флориде околоводные птицы предпочитают строить гнезда над участками миссисипских аллигаторов, чтобы защититься от гнездовых хищников, которых аллигаторы отпугивают. Сравнение морфометрических характеристик тела показало, что аллигаторы, жившие вблизи колоний птиц, были гораздо упитаннее тех, у кого такого соседства не было, причем эта связь не зависела от других параметров среды. Это означает, что такие сообщества выгодны для обоих участников.