Paleonews

Il blog dedicato ai Paleontologi !!!!

2008-11-01 – L’evoluzione di ragni e scorpioni (spider and scorpion evolution)

Un nuovo studio condotto sul DNA mitocondriale di 25 taxa di artropodi ha permesso di stimare un’età più antica di quella che ci raccontano i fossili per la differenziazione del taxa dei Chelicherata di cui fanno parte ragni e scorpioni.

L’età stimata del progenitore comune varia da 400 a 450 milioni di anni fa, mentre fino ad ora i reperti fossili ci dicono che il più antico ragno fossile ritrovato è stato datato 120-135 milioni di anni fa, mentre per gli scorpioni si scende a 200 milioni di anni fa.

Il dato è di per sè significativo, anche se probabilmente estendendo l’analisi a più taxa in futuro si avranno risultati più precisi.

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UF study suggests spiders, scorpions, ticks, mites far older than fossil record indicates

GAINESVILLE, Fla. – Halloween is the only holiday when spiders and other arachnids get a little respect from humans, and a new University of Florida study suggests they deserve more, because they’ve apparently managed to survive a very, very long time. By analyzing gene sequences in modern-day spiders, scorpions, ticks and mites, researchers have estimated that these invertebrates first appeared on Earth roughly 400 million to 450 million years ago.

GAINESVILLE, Fla. — Halloween is the only holiday when spiders and other arachnids get a little respect from humans, and a new University of Florida study suggests they deserve more, because they’ve apparently managed to survive a very, very long time.

By analyzing gene sequences in modern-day spiders, scorpions, ticks and mites, researchers have estimated that these invertebrates first appeared on Earth roughly 400 million to 450 million years ago.

The study, published online this month by the journal Experimental and Applied Acarology, is the first large-scale attempt to use genetic analysis to make projections suggesting when various arachnids evolved, said entomologist Marjorie Hoy, an eminent scholar with UF’s Institute of Food and Agricultural Sciences.

“This is a first estimate, it’s not the be-all and end-all,” said Hoy, who co-authored the paper with Ayyamperumal Jeyaprakash, a senior biological scientist with the entomology department.

“It suggests for the first time that these creatures are much older than the fossil record indicates,” Hoy said.

Fossil arachnids are rare because their bodies contain no bones and typically decompose altogether, so many questions remain unanswered about their early history.

The oldest known fossil spider is 125 million to 135 million years old; the oldest fossil scorpion is about 200 million years old, Hoy said.

Jeyaprakash and Hoy used a relatively new type of computer software in their study, analyzing all the genetic sequences from the mitochondria, cell components sometimes called “cellular power plants” because they produce chemical energy. Mitochondria provide a good yardstick for calculating when related organisms diverged from a common ancestor.

“Not too many people are using this strategy,” Hoy said. “It’s been used on fish but not on invertebrates.”

The UF researchers obtained complete genetic sequences for the mitochondria of 25 different invertebrates, including four spiders, three scorpions, 10 ticks and four mites. Then Jeyaprakash identified genetic sequences common to the organisms and used two sophisticated computer models to calculate how much time had passed since the sequences evolved from a common origin.

The results also supported the hypothesis that spiders, scorpions, ticks and mites all descended from a common ancestor, something scientists have generally believed for decades, Hoy said. The study didn’t provide any hints regarding that creature’s appearance, but it probably lived in the ocean, she said.

Although the findings are subject to debate, the UF study will be helpful to researchers making similar estimates in the future, said Hans Klompen, an associate professor with The Ohio State University’s entomology department.

“I think this is a great start,” said Klompen, who studies mite evolution. “Now we have something specific to test, and that’s always a good thing.”

The computer models Hoy and Jeyaprakash used may not fully compensate for variations in the speed of mitochondrial evolution, he said. So the results may indicate that some arachnids appeared on Earth earlier or later than they actually did.

“It might work better if the sampling size was bigger,” Klompen said. “But we can’t wait for the perfect data set. We have to work with what’s available.”

Credits
Writer
Tom Nordlie, tnordlie@ufl.edu, 352-392-0400
Source
Marjorie Hoy, mahoy@ifas.ufl.edu, 352-392-1901, ext. 153
Ayyamperumal Jeyaprakash, margret@ufl.edu, 352-392-1901, ext. 170
Hans Klompen, Klompen.l@osu.edu

link: http://media-newswire.com/release_1077847.html

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Scientific article:

Experimental and Applied Acarology, Saturday, October 18, 2008

First divergence time estimate of spiders, scorpions, mites and ticks (subphylum: Chelicerata) inferred from mitochondrial phylogeny

Ayyamperumal Jeyaprakash and Marjorie A. Hoy
A. Jeyaprakash e-mail: ajey@ifas.ufl.edu

PDF (365.8 KB), HTML, Supplemental HTML

Abstract  Spiders, scorpions, mites and ticks (chelicerates) form one of the most diverse groups of arthropods on land, but their origin and times of diversification are not yet established. We estimated, for the first time, the molecular divergence times for these chelicerates using complete mitochondrial sequences from 25 taxa. All mitochondrial genes were evaluated individually or after concatenation. Sequences belonging to three missing genes (ND3, 6, and tRNA-Asp) from three taxa, as well as the faster-evolving ribosomal RNAs (12S and 16S), tRNAs, and the third base of each codon from 11 protein-coding genes (PCGs) (COI-III, CYTB, ATP8, 6, ND1-2, 4L, and 4-5), were identified and removed. The remaining concatenated sequences from 11 PCGs produced a completely resolved phylogenetic tree and confirmed that all chelicerates are monophyletic. Removing the third base from each codon was essential to resolve the phylogeny, which allowed deep divergence times to be calculated using three nodes calibrated with upper and lower priors. Our estimates indicate that the orders and classes of spiders, scorpions, mites, and ticks diversified in the late Paleozoic, much earlier than previously reported from fossil date estimates. The divergence time estimated for ticks suggests that their first land hosts could have been amphibians rather than reptiles. Using molecular data, we separated the spider-scorpion clades and estimated their divergence times at 397 ± 23 million years ago. Algae, fungi, plants, and animals, including insects, were well established on land when these chelicerates diversified. Future analyses, involving mitochondrial sequences from additional chelicerate taxa and the inclusion of nuclear genes (or entire genomes) will provide a more complete picture of the evolution of the Chelicerata, the second most abundant group of animals on earth.

Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:10.1007/s10493-008-9203-5) contains supplementary material, which is available to authorized users.

novembre 1, 2008 Posted by | - Artropodi, Articolo sc. di riferimento, Genetic / Genetica, Italiano (riassunto), P - Evoluzione, Paleontology / Paleontologia | , , , , , , , , , , , , , , , | Lascia un commento

2008-10-31 – Nuova scoprta su ÖETZI (Tyrolean Iceman)

Un recente studio sul DNA miticondriale di Oetzi ha portato alla conclusione che la popolazione di cui esso faceva parte si è totalmente, o quasi, estinta.
Leggi l’articolo riportato sotto e vedi la puntata del 31 Ottobre di Tg Leonardo (link)
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UNICAM: ANCORA UNA IMPORTANTE SCOPERTA SU ÖETZI

Pubblicata oggi sulla rivista Current Biology  una ricerca del docente Unicam Franco Rollo
Camerino, 30 ottobre 2008 – Sono stati pubblicati oggi dalla prestigiosa rivista Current Biology, i risultati di una ricerca internazionale sul tema “The Complete Mitochondrial Genome Sequence of the Tyrolean Iceman”, coordinata dal prof. Franco Rollo, antropologo molecolare dell’Università di Camerino. protagonista della ricerca è Öetzi, la mummia di Similaun.
A 17 anni dalla scoperta, infatti, Öetzi non finisce di stupire. Il cacciatore-pastore di 5000 anni fa, il cui corpo mummificato fu ritrovato in un ghiacciaio alpino il 19 settembre 1991, ha ancora segreti da svelare.
L’équipe del prof. Rollo, composta da specialisti dell’Istituto di Tecnologie biomediche del CNR e dell’Institute of Integrative and Comparative Biology dell’Università di Leeds, oltre che da quattro suoi collaboratori della sezione di Archeo-antropologia molecolare, ha determinato la sequenza completa del DNA mitocondriale della mummia. Ha poi paragonato la sequenza con quella dei moderni europei ed ha trovato che, dal punto di vista genetico, Öetzi rappresenta un gruppo a parte.
Abbiamo chiesto al professore di spiegare il senso della sua scoperta.
Professor Rollo, cos’è il DNA mitocondriale ?
“Si tratta di una parte del patrimonio genetico della cellula, e dunque dell’individuo, che, a differenza di quello contenuto all’interno del nucleo, che si rimescola in continuazione, viene trasmesso inalterato per via materna, cioè dalle madri ai figli, attraverso le generazioni”.
Cosa ci permette di comprendere lo studio del DNA mitocondriale dell’uomo ?
“Il DNA mitocondriale è una chiave importantissima per comprendere l’evoluzione dell’uomo e le migrazioni dei popoli nel corso dei millenni”. Per fare un esempio, la popolazione europea attuale è composta da una varietà di tipi genetici mitocondriali, il termine tecnico è aplogruppi, la cui distribuzione e localizzazione geografica riflette migrazioni avvenute nel neolitico o addirittura nel paleolitico superiore, quindi decine di migliaia di anni fa”.
E’ difficile ricostruire la sequenza completa del DNA mitocondriale di un uomo preistorico ?
“Alquanto. E’ un lavoro che richiede pazienza certosina e un’infinità di precauzioni, oltre alla disponibilità di apparecchiature molto sofisticate. Per dare un’idea della difficoltà posso dire che al momento attuale disponiamo, su scala globale, di diverse migliaia di sequenze mitocondriali complete moderne, ma solo di tre sequenze di individui preistorici, una delle quali è la nostra”.
In che senso sostenete che Öetzi rappresenta un gruppo a parte ?
“Ci siamo accorti che la sequenza del DNA della mummia corrisponde solo in parte a quella degli europei moderni. La cosa, di per sé,  sarebbe interessante, ma non eccezionale, in quanto ognuno di noi presenta piccole differenze rispetto agli altri nel proprio patrimonio genetico. Tuttavia, attraverso confronti ed elaborazioni molto approfondite, abbiamo scoperto che Öetzi è, per così dire, il rappresentante di un gruppo di donne e di uomini che, nella preistoria, hanno portato per migliaia di anni un determinato tipo di DNA mitocondriale. Questo gruppo è estinto o, comunque, è diventato straordinariamente esiguo”.
Quando si è estinto ?
“Non lo possiamo sapere, sicuramente in un qualche momento dei 5000 anni che ci separano dal tardo neolitico, l’epoca in cui visse l’Uomo dei ghiacci.
Negli anni ‘90 i giornali inglesi parlarono di una signora, di origine irlandese, che, secondo uno studio dell’Università di Oxford sarebbe stata la diretta discendente della mummia, o, se ho ben capito, della madre e della nonna della mummia. Come si concilia questo con i vostri risultati ?
“Conosco bene la vicenda. Proprio uno dei membri della nostra équipe, il professor Martin Richards, dell’Università di Leeds partecipò alla ricerca. A quell’epoca lo studio del DNA mitocondriale nelle popolazioni umane era ancora ai primordi. La corrispondenza tra la donna e la mummia fu individuata sulla base di un’esigua porzione della sequenza. In base alle conoscenze di allora era legittimo aspettarsi che ci fossero in Europa molti “nipotini”di Öetzi. Sappiamo ora che non è così”.
I nipoti mancati resteranno delusi.
“Temo proprio di si”.
fonte: http://www.ilmascalzone.it/articolo.php?id=18452
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Current Biology, 30 October 2008 – doi:10.1016/j.cub.2008.09.028

Complete Mitochondrial Genome Sequence of the Tyrolean Iceman

Luca ErminiCristina OlivieriErmanno RizziGiorgio CortiRaoul BonnalPedro SoaresStefania LucianiIsolina MarotaGianluca De BellisMartin B. Richards and Franco Rollo  

Corresponding author: Franco Rollo 

Summary

The Tyrolean Iceman was a witness to the Neolithic–Copper Age transition in Central Europe 5350–5100 years ago, and his mummified corpse was recovered from an Alpine glacier on the Austro-Italian border in 1991 [[1]]. Using a mixed sequencing procedure based on PCR amplification and 454 sequencing of pooled amplification products, we have retrieved the first complete mitochondrial-genome sequence of a prehistoric European. We have then compared it with 115 related extant lineages from mitochondrial haplogroup K. We found that the Iceman belonged to a branch of mitochondrial haplogroup K1 that has not yet been identified in modern European populations. This is the oldest complete Homo sapiens mtDNA genome generated to date. The results point to the potential significance of complete-ancient-mtDNA studies in addressing questions concerning the genetic history of human populations that the phylogeography of modern lineages is unable to tackle.

ottobre 31, 2008 Posted by | Articolo sc. di riferimento, Genetic / Genetica, Italiano (riassunto), Lang. - Italiano, Multimedia, P - Evoluzione, P - Paleoantropologia, Paleontology / Paleontologia, TV, Video | , , , , , , , , | 1 commento

Campioni “antichi” rivelano la storia del virus HIV

‘Fossil’ HIV reveals virus history


A preserved specimen of lymph node nearly half a century old has revealed how rapidly the HIV virus has diversified, according to international research.

A team of researchers from around the world has been trawling through decades-old tissue samples from African hospital archives in the hope of finding samples containing the HIV virus.

They struck it lucky with a sample that was collected back in 1960, from a woman living in what is now the Democratic Republic of Congo.

This is the second-oldest sample of the HIV virus ever found – the oldest is from 1959.

The researchers found that the HIV viral sequences these two samples differ significantly in their genetic makeup.

Their finding appears in the latest issue of Nature.

Using a technique called molecular clock analysis, they were able to plot the two viral sequences’ evolutionary path back in time to determine when they diverged.

They concluded the strains evolved from a common ancestor that emerged in Africa near the beginning of the twentieth century around 80 years before the disease appeared in western populations.

Fossil virus

Co-researcher and molecular palaeontologist Dr Michael Bunce, head of the Ancient DNA Laboratory at Murdoch University, Perth, says these early viral sequences tell scientists a lot about how the virus evolves.

“The more information we can find out about the evolutionary history of pathogens, [the] more we can understand how they’ve changed over time to adapt to humans,” says Bunce.

“We can get a really good picture of those parts of the virus that are rapidly mutating and those that stay more constant.”

While a 50-year-old sample seems relatively young compared to the fossil materials Bunce is used to working with, for a virus like HIV, it’s ancient.

“HIV mutates so quickly that 40 to 50 years old is really akin to looking at fossil bone that’s millions of years old,” he says.

Extracting the viral genetic material from the samples was no easy task. The samples had been preserved in formalin, which can cause considerable damage to DNA sequences.

“What we have got is actually quite good considering the preservation status,” Bunce says, but it required a lot of technological ‘tweaking’ to isolate the tiny snippets of DNA from the sample.

The international research team is continuing to analyse hundreds of samples in the hope of finding further HIV-positive tissue that could add more pieces to the puzzle.

http://www.abc.net.au/science/articles/2008/10/02/2379984.htm?site=science&topic=latest

ottobre 2, 2008 Posted by | Articolo sc. di riferimento, Genetic / Genetica | , , , , , , | Lascia un commento

E 5 – In California arriva la birra preistorica

l’esperimento di due biologi ricorda il celebre film «jurassic park»

In California arriva la birra preistorica

La “Fossile Fuel” è prodotta con un lievito risalente ad almeno 25 milioni di anni fa. Il Dna estratto da un’ambra

WASHINGTON – Volete bere una birra veramente speciale? Prendete una «Fossil Fuel» (Carburante fossile). È prodotta in California da due biologi con un ingrediente di 25 – 45 milioni di anni fa: un tipo di lievito il cui Dna fu estratto da un pezzo di ambra birmana e poi riattivato in laboratorio. I due biologi, Raul Cano e Chip Lambert, entrambi di 63 anni, si servono di questa antichissima sostanza per la fermentazione della birra da frumento. E ne traggono una bevanda un poco più piccante del normale, che ha già vinto un concorso a San Diego. La loro compagnia, la Fossil fuels brewing, la distribuisce per ora solo in California, ma il Washington post, che ha assaggiato la birra («eccellente col pollo» ha scritto) le predice un brillante futuro in tutti gli Stati Uniti.

BIRRA PREISTORICA – La birra preistorica, come è stata subito chiamata, sta destando curiosità in America. Raul Cano, un cubano che dirige l’Istituto biotecnologico di San Luis Obispo, spiega che i batteri del lievito di 25 – 45 milioni di anni fa «sono rimasti dormienti nell’ambra» e una volta liberati hanno ripreso a riprodursi. «Sono vivi – dice – e svolgono bene la loro funzione». Il biologo aggiunge di avere voluto creare una birra «la più vicina possibile alla Hatuey del mio paese di origine», birra a cui Ernest Hemingawy era affezionato, e di cui scrisse ne «Il vecchio e il mare». Chip Lambert, il suo socio, aveva esperienza al riguardo: «Lavorai per molti anni in Arabia saudita dove gli alcolici sono severamente proibiti» racconta. «Contrabbandai lievito per farmi la mia birra».

ALL’INIZIO UN ANTIBIOTICO – Originariamente, i due biologi, che nel 1993 erano riusciti tra i primi a estrarre il Dna di vari insetti da ambre millenarie, avevano sperato di produrre un antibiotico con quello di un’ape. Ma nel 1997, dopo una serie di fiaschi, passarono alla birra col lievito birmano di 25 – 45 milioni di anni fa. Ebbero successo, e la battezzarono Jurassic amber ale (Birra d’ambra giurassica). La bevanda debuttò ai festeggiamenti del secondo film della serie di «Jurassic park», e l’anno successivo Cano e Lambert ne lanciarono un’altra, Stegosaurus stout, in onore dei dinosauri. Ma incontrarono un certo scetticismo e mancarono di fondi per costituire una società: «La gente non prese sul serio la birra con quei nomi». Oggi, la Fossil fuels brewing, costituita nel 2007, è finanziata da un ricco avvocato e altri investitori, ed è oggetto di un vivace dibattito. Chi la trova con un lieve gusto di aglio, chi con un lieve gusto di garofano. Ma in genere piace, sinora ai concorsi soltanto un giudice la ha bocciata. «Dopotutto siamo due intenditori – concludono Cano e Lambert – Non ci saremmo cimentati se non avessimo pensato di fare qualcosa di nuovo e di buono».

Ennio Caretto
02 settembre 2008(ultima modifica: 03 settembre 2008)

http://www.corriere.it/cronache/08_settembre_02/fossile_fuel_birra_preistorica_25e96100-790a-11dd-b720-00144f02aabc.shtml

settembre 19, 2008 Posted by | America Northern, Curiosità, P - Paleobotanica, Paleontology / Paleontologia, x Terziario | , , , , , , | Lascia un commento

Uno studio genetico rivela due “clan rivali” di Mammuth

Dal sito dell’ANSA (link)

2008-06-10 10:49

PALEONTOLOGIA: STUDIO DNA RIVELA DUE ‘CLAN RIVALI’ DI MAMMUT

ROMA – I mammut non erano tutti uguali: esistevano almeno due “clan rivali”: risulta da uno studio che ha preso in esame cinque campioni di Dna di mammut lanosi siberiani. La ricerca, pubblicata sulla rivista dell’Accademia delle Scienze degli Stati Uniti, Pnas, si è basata sull’analisi del Dna mitocondriale (il patrimonio genetico ereditato per via materna) di cinque mammut conservati sotto il terreno compatto e ghiacciato (permafrost) di alcune zone della Siberia.

Gli studiosi, guidati da Thomas Gilbert dell’università di Copenaghen, hanno scoperto così che in una regione della Siberia per migliaia di anni sarebbero coesistiti due ‘clan rivali’ degli antichi pachidermi (uguali per morfologia ma differenti per quanto riguarda il Dna contenuto nei mitocondri delle loro cellule), di cui uno si estinse molto tempo prima dell’altro. Il materiale genetico è stato prelevato dai peli di cinque esemplari di mammut ed è stato confrontato con quello di altri 13 esemplari.

Si è scoperto così che i due gruppi si sarebbero separati geneticamente uno o due milioni di anni fa e che avrebbero convissuto per migliaia di anni: poi sarebbe sopraggiunta l’estinzione di un gruppo, al quale sarebbe sopravvissuto l’altro per circa 30 mila anni. Per gli esperti “la scomparsa di uno dei due gruppi è riconducibile più a una deriva genetica che alla selezione naturale”, forse a causa della ristretta area geografica in cui vivevano gli animali. 

Links addizionali:

1 – articolo scientifico di riferimento su PNAS – link

giugno 10, 2008 Posted by | - Mammiferi, Asia, FREE ACCESS, Genetic / Genetica, Paleontology / Paleontologia | , , , | Lascia un commento