раскрывая тайны происхождения жизни
Тихоходки раскрыли тайну происхождения жизни на Земле
Как тихоходки летают со скоростью пули
Тихоходки могут падать из космоса с метеоритами или астероидами и оставаться в живых. Это следует из опубликованных результатов недавнего эксперимента. Учёные попытались воспроизвести условия, при которых эти живые существа могли бы перелететь с одного небесного тела на другое. Первым делом подопытных заморозили на 48 часов в специальном нейлоновом «мешке». Для таких случаев у тихоходок есть мудрый план действий: впасть в спячку. Притом не просто в анабиоз, а в ангидробиоз. Они втягивают в себя все свои четыре пары ног вместе с головой, выталкивают из себя 99% воды и превращаются в сухое бесформенное нечто, иногда отдалённо напоминающее бочонок. Поэтому это называют «состоянием чана». Скорость обмена веществ при этом падает до одной сотой от нормы.
Экспериментально проверено, что в таком виде при температуре –20 градусов по Цельсию тихоходка может с успехом «проспать» 30 лет, а потом разморозиться и вернуться к обычной жизни. В жидком кислороде (–193 °C) она выдерживает чуть больше чем полтора года. И даже при температуре, близкой к абсолютному нулю (напомним, абсолютный ноль — это –273 °C, то есть холоднее во Вселенной не бывает), часов восемь она вполне может продержаться.
До какой степени их охладили в данном случае, в статье, правда, не уточняется. Но сказано, что как следует промороженными тихоходками «зарядили» газовую пушку, а затем шесть раз подряд выстрелили в песок внутри вакуумной камеры. Таким образом воссоздали обстоятельства падения на планету астероида с живыми существами.
Отмечается, что в Солнечной системе такие удары происходят в среднем со скоростью чуть меньше километра в секунду, это 3240 километров в час. В среднем. Но примерно в 12% всех случаев скорость бывает менее 500 метров в секунду (1800 километров в час). Случается и особо редкая удача — 100 метров в секунду (360 километров в час). Это зависит от массы астероида и небесного тела, на которое он падает.
Так вот, пушка ударяла со скоростями от 556 метров в секунду до километра в секунду. При этом создавалось ударное давление — от 0,61 до 1,31 гигапаскаля, это около тысячи атмосфер.
Результаты следующие. При скорости до 730 метров в секунду — прекрасно выживают. Прекрасно — значит 100%. Выживают — значит вытягивают обратно ноги и начинают шевелиться и вообще жить спустя какое-то время, в основном через 24 часа. Максимум 36. Это, конечно, раза в четыре дольше, чем если просто заморозить, а потом разморозить, без удара. Но тем не менее. Абсолютной границей выживаемости оказалась скорость в районе 900 метров в секунду. В промежутке от 730 до 900 шансы оклематься резко падают до самого нуля.
Выводы: при среднестатистическом ударе метеорита о поверхность Земли тихоходки вряд ли выжили бы. А вот небесные тела полегче и поменьше (вроде спутников Юпитера и Сатурна) — другое дело. К слову, зонд «Кассини» зафиксировал, что из гейзеров Энцелада вместе с водой вырывается сложная органика.
Что мы знаем о тихоходках
Они обитают в целом повсеместно, но больше всего любят мхи и лишайники — прокалывают там растения своими колюще-режущими предметами в области рта и пьют соки. Хотя встречаются и кровожадные разновидности, которые охотятся на червей-нематод и даже друг на друга.
В 2007 году тихоходок отправили в космос на борту — точнее за бортом — аппарата FOTON-M3 Европейского космического агентства и подождали десять дней. Для сравнения одну часть установили так, чтобы она получила максимум радиации и ультрафиолета, а другой создали условия несколько получше. В итоге даже среди самых невезучих нашлись живые. Более того, они даже производили вполне нормальное потомство. Правда, через несколько дней после возвращения на Землю они всё-таки погибли, и всё же это поразительно, что они не умерли за 10 дней в открытом космосе. Эксперимент повторили в 2011 году, тогда тихоходки полетели на шаттле «Индевор».
— Первые результаты показали, что микрогравитация и космическая радиация не оказали значительного влияния на уровень выживаемости тихоходок, — говорится в опубликованной после этого научной статье.
Раскрыта тайна происхождения жизни
Ученые из Японии и Китая показали, что эволюция ранней жизни на Земле гораздо сложнее, чем считалось раньше. Результаты исследования, раскрывающие тайну происхождения первых живых организмов, опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.
Специалисты пришли к выводу, что при сравнении геномов могут быть получены только ограниченные знания о древних одноклеточных организмах, включая бактерии и археи. Ученые проанализировали тысячи филогенетических деревьев, построенных на основе сходства ДНК тысяч микроорганизмов, чтобы идентифицировать самые древние гены и проследить за их эволюцией.
Оказалось, что на ранней стадии эволюции живых организмов разные типы генов менялись с разной скоростью. Это значит, что частота ранних мутаций была намного выше, чем в настоящее время. Таким образом, жизнь развивалась очень быстро, и это осложняет картину, как именно археи и бактерии получали энергию для жизнедеятельности и в какой среде они обитали.
Биологи классифицируют все живые организмы на три основные группы, которые называются доменами. Два из этих доменов — бактерии и археи — состоят из одноклеточных организмов, а третий — эукариоты — включает в себя большинство многоклеточных организмов. Эукариоты эволюционировали сравнительно недавно, однако история первых двух доменов остается малоизученной.
«РАСКРЫВАЯ ТАЙНУ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ»
2003г.
Научно-документальный фильм «Раскрывая тайну происхождения жизни» приводит научные доказательства теории сотворения жизни.
 |  |  |  | |
 |  |  |  |
 |
… большая молекула в клетке хранит информацию о последовательности аминокислот в протеинах. Она называется ДНК.
К 70-м годам большинство исследователей отвергли идею о том,что информация, необходимая для строительства первой клетки возникла лишь по воле случая.
Невозможность случайного происхождения ДНК.
Чтобы понять почему — представте себе, как трудно получить хотя бы две строчки из трагедии Шекспира «Гамлет», бросая алфавитные кубики на стол.
Насколько же больше информации заложено в ДНК?
По нестрогим подсчетам.
Т.е. 1 из 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
Кажется невероятным?
И хотя молекула ДНК состоит не из аминокислот, а из нуклеотидов, которых всего 4, но она несет в себе код всех белков в клетке, которые в свою очередь состоят из аминокислот! В итоге получается тот же принцип, только более сложный!
Сколько времени потребуется для случая?
А теперь еще более интересный факт: времени для строительства случайным образом такого предложения (предполагая что каждую секунду происходит одно выкидывание всех кубиков) уйдет 1,4 x 10*47 (10 в степени 47) лет!
Насколько же более сложную и большую по объему информацию несет в себе ДНК, кодирующая огромное разнообразие белков, составляющих различные органы и функции организма!
ТЕОРИЯ РАЗУМНОГО ЗАМЫСЛА:
Мы никогда не отважимся утверждать, что эти растения могут принимать такие знакомые нам формы без участия разума.
Мы делаем эти гипотезы постоянно и мы знаем, что они верны.
… что заставляет нас предполагать наличие разумного проектирования. Какие логические ступени мы должны мы должны пройти, чтобы придти к выводу, о том, что это чей-то проект?
Уильям Дембски: «… Я исследовал эту логику и обнаружил, что для этого объект должен (1) обладать свойством маловероятности случайного возникновения и (2) конкретным содержанием.»
Итак, низкая вероятность возникновения и конкретное содержание — это и есть проект.
Раскрывая тайну происхождения жизни.
Смотреть на YouTube
Первый нах Биологи раскрыли тайну происхождения жизни и отсутствие бога
Уже много десятилетий биологи, химики и даже математики работают над проблемой зарождения жизни. И хотя уже существуют научно обоснованные и подкрепленные гипотезы химической эволюции до появления первой клетки, работы в этом направлении продолжаются. «Лента.ру» рассказывает о новом исследовании, посвященном проблеме РНК-мира, результаты которого опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ученые из Портлендского государственного университета, проводя эксперименты над рибозимами, выяснили, что способность этих молекул катализировать собственную сборку зависит от их взаимодействия с другими подобными молекулами. Исследование косвенно подкрепляет гипотезу РНК-мира, которая гласит, что первой органической молекулой, ставшей основой для первых клеток, была РНК. Эти молекулы РНК были способны самосинтезироваться, конкурировать друг с другом и участвовать в пребиотической эволюции, когда наиболее успешные соединения становились базой для более сложных химических комплексов.
Многим известно, что в живых клетках имеются свои специальные катализаторы: ферменты, представляющие собой сложно свернутые белковые молекулы, осуществляющие жизненно важные реакции. Однако ферментами могут быть не только белки, но и цепочки РНК. Напомним, РНК — это нуклеиновая кислота, очень похожая на ДНК, но отличается от нее тем, что в ее состав входит сахар рибоза (а не дезоксирибоза), а одно из азотистых оснований — тимин — заменен на урацил. По мнению ученых, РНК появилась раньше ДНК, поскольку она гораздо стабильнее и может осуществлять каталитические реакции без помощи белков. Молекулы РНК, являющиеся ферментами, называются рибозимами. Как правило, рибозимы катализируют расщепление самих себя или других молекул РНК.
Одним из самых хорошо изученных рибозимов является Azo — фермент, который изготавливается учеными из самовырезающихся интронов группы I, содержащихся в ДНК бактерии Azoarcus. Интроны — это участки генов, которые не содержат информации о последовательности белка или нуклеиновой кислоты, и вырезаются во время созревания информационной РНК (иРНК). Все интроны группы I катализируют свое собственное вырезание из последовательности РНК. Интересующий ученых интрон-рибозим Azo находится в гене, который кодирует транспортную РНК (тРНК), несущую аминокислоту изолейцин. Внутри клетки Azo, как и другие рибозимы, осуществляет свое собственное вырезание из тРНК, однако в лабораторных условиях он смог научиться осуществлять обратный сплайсинг: рибозим разрезает в определенном месте субстрат — короткую молекулу РНК с определенной последовательностью нуклеотидов, кусочки которого остаются прикрепленными к Azo.
Azo состоит примерно из 200 нуклеотидов и может распадаться на два, три или четыре фрагмента, которые спонтанно собираются вместе при температуре 42 градуса Цельсия в присутствии раствора MgCl2. Процесс самосборки начинается со взаимодействия между двумя тройками нуклеотидов (триплетами), принадлежащими разным фрагментам РНК. Когда между триплетами образуются водородные связи по принципу комплементарности, части рибозима меняют свою пространственную структуру и воссоединяются друг с другом. Ученые сфокусировались на реакции самосборки двух фрагментов, которые условно назвали WXY и Z, где W, X, Y и Z представляют собой отдельный участки рибозима длиной примерно в 50 нуклеотидов (Рис.1). На участке W, на переднем конце молекулы РНК, располагается один из триплетов, который участвует в инициации самосборки и называется «внутренней гидирующей последовательностью» (internal guide sequence — IGS). На конце WXY находится триплет tag, который, взаимодействуя с IGS, образует прочную ковалентную связь с фрагментом Z.
Исследователи создали различные варианты (генотипы) фрагментов WXY, меняя нуклеотиды, находящиеся в серединке триплетов IGS и tag (нуклеотиды M и N соответственно). Так как молекулы РНК обычно образованы всего четырьмя типами нуклеотидов, таких вариантов оказалось 16. Например, одним из генотипов может быть 5′-GGG-WXY-CAU-3′, а другим 5′-GСG-WXY-CUU-3′. Все эти варианты молекул могут конкурировать друг с другом, формируя различные метаболические сети, в которых общий ресурс — молекула Z — требуется для восстановления целого рибозима.
В своих экспериментах ученые сначала проверили способность каждого генотипа к самосборке в отдельности. Когда M и N формируют пары Уотсона-Крика (то есть по принципу комплементарности, А — U, C — G), скорость самосборки рибозима становится выше, чем для других типов пар. Затем исследователи смоделировали условия теплого «маленького пруда», в котором различные пребиотические молекулы, взаимодействуя между собой, приобретают выгоды друг от друга и ускоряют процессы самоорганизации. Биохимики проследили за поведением генотипов в паре друг с другом, всего ученые изучили 120 пар, состоящих из двух непохожих вариантов WXY. Они измерили скорость каждой реакции, проходившей между молекулами двух генотипов WXY и фрагментами Z внутри отдельных пробирок в течение 30 минут.
Совместив результаты обоих этапов эксперимента и получив скорости самосборки при взаимодействии двух различных генотипов, исследователи поставили эволюционный эксперимент. Пары генотипов были смешаны в одинаковой пропорции, снабжены Z-фрагментами и реагировали друг с другом в течение пяти минут. В течение этого времени ученые отбирали 10 процентов раствора в новую пробирку, в которой присутствовало большее количество непрореагировавших WXY каждого генотипа и Z-фрагменты. Ученые отслеживали соотношения каждого WXYZ-генотипа в течение восьми таких переносов. Это позволило оценить химический эквивалент эволюционной успешности рибозимов в течение поколений, которая наблюдалась как «взрыв» — то есть сильное увеличение скорости самосборки РНК. В эволюционном эксперименте биологи изучали взаимодействие семи пар рибозимов.
На основе всех лабораторных экспериментов ученые вывели математическую модель дифференциальных уравнений, учитывающих скорость самосборки генотипов в присутствие других генотипов или без них. Эта модель стала основой для новой эволюционной теории игр, где определяются несколько поведений молекул РНК. В одном случае, называемом «Доминирование», один из генотипов всегда встречается чаще, чем другой, при том что его скорость самосборки всегда превышает скорость конкурента. В другом случае — «Кооперация» — оба генотипа, что взаимодействуют друг с другом, получают от «сотрудничества» выгоду, и скорость их самосборки превышает ту, что была бы у них в отдельности друг от друга. «Эгоистичный сценарий» — прямая противоположность «Кооперации» — означает, что каждый рибозим в отдельности получает больше, чем при взаимодействии с кем-то еще. И, наконец, в «Контрдоминировании» генотип с низкой скоростью самосборки неожиданно начинает встречаться чаще, чем его конкурент.
Это исследование не направлено на прямое доказательство гипотезы РНК-мира, однако оно представляет собой еще один элемент в мозаике научных представлений о пребиотической эволюции. Впервые показано, что энзиматические свойства отдельных молекул могут улучшаться в присутствии других молекул, которые отличаются всего лишь одним-двумя нуклеотидами. В гигантском растворе, которым были земные океаны на заре существования жизни, эти молекулы конкурировали друг с другом за субстраты, сотрудничали и усиливали свое действие. На основе этого уже можно предполагать, почему сложные органические соединения стремились объединяться в системы, представляющие собой прообразы первых клеток.
Учёные раскрыли тайну зарождения жизни на Земле
Им удалось выяснить, где и как именно формировались составные части будущего ДНК.
Жизнь на Земле возникла во многом благодаря вулканической активности, считают исследователи из Вашингтонского университета. Об этом пишет Daily Mail.
Сообщается, что учёные последние 50 лет пытались выяснить, какие именно химические процессы привели к появлению ДНК. Они пришли к выводу, что для этого необходимо было достаточно много фосфора, причём в несвязанном виде, а это на Земле довольно большая редкость. Теперь новые исследования показали, что такой фосфор мог накопиться в озёрах, богатых углеродом. Эти озёра, по мнению экспертов, обогащались карбонатами и фосфором из свежей вулканической породы.
Учёные проанализировали химический состав воды озера Моно в американском штате Калифорния, а также озёр Магади в Кении и Лонар в Индии. Во всех трёх водоёмах зафиксировали высокие концентрации углерода и фосфора. Отмечается, что флора и фауна этих мест отличается богатейшим разнообразием. Исследователи полагают, что во всех трёх случаях во времена зарождения жизни действовал какой-то похожий естественный механизм. К примеру, у озера Моно нет оттока, а значит, там могли накапливаться нужные минералы.
Кроме того, выяснилось, что в засушливые сезоны количество необходимых химических реакций в воде возрастало в миллион раз. Это увеличивает вероятность того, что фосфор, в конце концов, стал частью молекулярного соединения первых в мире нитей ДНК.
- раскрывая роль государства в жизни общества ученые политологи характеризуют его как
- раскрытие леди баг злая леди баг