Путь Одиссея

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Путь Одиссея » Путь Одиссея » ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция


ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция

Сообщений 91 страница 106 из 106

91

Ученые нашли в Англии останки древнейших “прямых” предков человека
08/11/2017

Палеонтологи нашли на юге Англии останки небольшого крысоподобного существа, которое жило на Земле примерно 145 миллионов лет назад, в эпоху динозавров, и является сегодня самым древним родичем человека.

Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Acta Palaeontologica Polonica.

“Мой аспирант, Грант Смит, изучал образцы пород начала мелового периода, собранные на побережье графства Дорсет, надеясь найти в них что-то интересное. Достаточно неожиданно ему удалось найти не одну, а сразу две окаменелости, пару крайне удивительных зубов, которые никогда раньше не встречались в породах этого возраста. Когда я посмотрел на них, у меня упала челюсть”, — заявил Стив Свитмэн (Steve Sweetman) из университета Портсмута (Великобритания).

Как рассказывают ученые, предполагаемые предки человека и шимпанзе, наших ближайших родичей сегодня, разделились примерно 8-9 миллионов лет назад. Первые представители рода Homo, как сегодня считают палеонтологи, возникли около 3 миллионов лет назад в Восточной или Южной Африке, однако останки их древнейших родичей – сахелянтропов и орроринов – были найдены гораздо севернее, на территории Чада и Кении.

Еще более древние останки примитивных приматов, живших на Земле примерно 15-30 миллионов лет назад, находят исключительно на территории Азии и Европы, что заставляет многих ученых считать, что наши древнейшие прямые предки могли появиться не в Африке, а на территории других континентов.

Свитмэн и его коллеги нашли первые свидетельства того, что древнейшие прямые предки человека действительно жили на территории будущей Европы и Азии, изучая образцы пород, которые сформировались на знаменитом Юрском побережье примерно 145 миллионов лет назад.  В начале мелового периода Европы не существовало — она находилась на дне моря Тетис и представляла собой набор островов, отделенных друг от друга мелководными проливами и морями.

Окаменелости, которые нашли Свитмэн и Смит на берегу сегодняшнего моря, как вспоминает ученый, сразу напомнили ему зубы современных млекопитающих и их примитивных родичей, живших в конце мелового периода, а не древнейших теплокровных существ, многобугорчатых млекопитающих, бесследно вымерших вместе с динозаврами, чей расцвет как раз приходится на начало мела.

Это делает их обладателей древнейшими “прямыми” родичами человека, о существовании которых мы знаем сегодня. Помимо них, на эту роль претендуют так же два вида животных, чьи останки были найдены в Китае – Eomaia scansoria и Juramaia sinensis, однако недавно палеонтологи, как отмечает Свитмэн, усомнились в том, что они являются родичами современных млекопитающих.

Как и большинство млекопитающих той эпохи, первая из находок Свитмэна и Смита, получившая имя Durlstotherium newmani, “млекопитающее из залива Дарлстоун”, обладала небольшими размерами и питалась насекомыми, выползая из укрытий лишь ночью. Второй зуб, как предполагают ученые, принадлежал близкому родичу этого существа, которое было названо Durlstodon ensomi.

“Эти зубы были необычно “продвинутыми” для своего времени – они могли разрезать пищу на кусочки, пронзать и дробить ее. Высокая степень их износа говорит о том, что их обладатель дожил до почтенного возраста. Это, скорее всего, было сделать не так то просто, учитывая, что соседями этих существ были хищные динозавры”, — заключает ученый.

92

Послание из прошлого: В Тасмании ученые обнаружили древнейшую форму жизни
20.11.2017
В Тасмании ученые сделали неожиданное открытие

Эти удивительные волнистые шары являются современной версией самой старой известной жизни Земли. В Тасмании впервые обнаружены строматолиты, микробные маты. Строматолиты эволюционировали около 3,5 миллиардов лет назад, и сегодня они встречаются крайне редко. Большинство из них живут в соленых водоемах, что делает образцы из Тасмании еще более особенными. Они живут в пресной воде. Фото: Ролан Эберхард (DPIPWE)

Первая известная жизнь на Земле была относительно простой: микробные маты, такие себе автономные биопленки, которые процветали на погруженных в воду или влажных субстратах. Эти первые микробные колонии,  известные под названием строматолиты, впервые появились на планете, по крайней мере, 3,5 миллиарда лет назад. Их находят повсюду в окаменелостях, но сегодня они почти нигде не встречаются, кроме нескольких мелководных, соленых морских мест, таких как бассейн Хамельн в заливе Шарк, Западная Австралия.

Вот почему ученые были удивлены, наткнувшись на эти жизненные формы в пресноводном болотном угодье в Тасмании в 2015 году.

Исследователи обнаружили эти живые строматолиты - зеленовато-желтые округлые структуры радиусом около 10 сантиметров - процветающих на влажной, пористой скале в долине реки Гиблин в юго-западной Тасмании. Это изолированное место, говорит Бернадетт Промсе, эколог из Университета Тасмании, которая вместе со своими коллегами рассказала об этом неожиданном открытии.

Удивительные строматолиты

ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция

Исследовательская группа не занималась целенаправленно поисками новых форм самой древней жизни Земли. Участок болота, который находится в зоне всемирного наследия пустыни Тасмании, необычен, потому что он граничит с песчаными отмелями из известняка и доломита. Эти вещества делают воду на отмелях слегка щелочной

Живые строматолиты в тасманском пресноводном болотном угодье. Самый большой из микробных матов составляет всего около 10 сантиметров в диаметре. Фото: Ролан Эберхард (DPIPWE)

«Мы очень быстро обнаружили эти забавные, желто-зеленые микробные маты», - говорят ученые.  Вскоре исследователи узнали об отличительной многослойной конструкции матов и поняли, что обнаружили именно строматолиты. Это было неожиданностью, говорит Бернадетт Промсе, поскольку современные строматолиты в основном обитают в очень соленой воде.

Исследователи обнаружили, что среди микробов, составляющих строматолиты, обнаружены цианобактерии, хлоропласти, арматимонадеты, альфа-протеобактерии и плактомицеты. Цианобактерии и хлорофлекси являются фотосинтезаторами, превращая солнечный свет в энергию.

Это сообщество было непохоже на то, что видели в других строматолитах, говорится в заявлении соавтора исследования Ролана Эберхарда. Эберхард является сотрудником Отдела естественного и культурного наследия Департамента первичной промышленности Тасмании, парков, воды и окружающей среды.

Одна из гипотез о том, почему строматолиты больше не распространены на Земле, это то, что более сложные формы жизни поглотили их. Строматолиты Тасмании, возможно, нашли лазейку в своих странных болотистых источниках.

Комм. Окаменелые строматолиты находили давно, находка живых - не такая уж сенсация, но для нас эта находка важна для понимания того, что все формы жизни всех стадий эволюции Жизни могут и ДОЛЖНЫ быть представлены в биосфере планеты. Это - основание, фундамент Пирамиды Жизни. Если вытащить из основания несколько важных блоков, Пирамида начнет разрушаться. Поэтому очень важно присутствие и сохранение всех эволюционных форм и стадий Жизни. Подавляющее число людей, в том числе и ученых-эволюционистов  и биологов не понимают значения целостности Пирамиды Жизни. Да, они выступают за сохранение редких или вымирающих форм жизни, но с точки зрения чисто экологической. Для нас же важно понимание того, что все древние формы нужны для того, чтобы обеспечивать непрерывность ступеней эволюции Атм их ротацию на каждой из ступеней.
Кроме того, следует отметить, что эти Маты микроорганизмов - есть самое первичное сообщество живых существ, своеобразный симбиоз, который в последствии дал толчок к появлению многоклеточных организмов.

93

Доказано спонтанное появление жизни
#Х-Files19.01.2018 08:41

Ученые Бристольского университета (Великобритания) с помощью математической модели доказали, что до появления жизни между простыми химическими реакциями существовала конкуренция. Это способствовало аналогу естественного отбора, что позволяло закрепить удачные изменения в макромолекулах и отсеивать вредные.

Статья ученых опубликована в Journal of The Royal Society Interface.

Согласно теории немецкого физикохимика Манфреда Эйгена, до появления жизни на Земле существовали так называемые гиперциклы — стабильные химические циклы, состоящие из нескольких групп самовоспроизводящихся макромолекул и обладающие признаками живого.

По мнению ученого, это способствовало появлению крупных органических соединений, которые в ином случае были бы уязвимы к вредным мутациям и исчезли бы. В гиперцикле же дефектные мутанты отсеиваются. Однако при этом неясно, как в гиперциклах, где отсутствовала ДНК или РНК, могла протекать эволюция, которая бы привела к появлению настоящих организмов.

Модель, называемая «бульоном финитарных процессов» (finitary process soup), предполагает существование самоподдерживающихся химических процессов, называемых ɛ-машинами (автоматы). Автомат можно представить в виде канала ввода-вывода: на входе ɛ-машина может включать в себя одно состояние, а на выходе — другое. Всего в исследовании изучалось поведение 15 разновидностей автоматов, взаимодействие между которыми может породить новую ɛ-машину.

Ученые провели компьютерные симуляции нестабильных условий, в которых одни автоматы встречались чаще, чем другие. В каждой такой среде, называемой информационной нишей, содержалось 90 000 ɛ-машин. С течением времени ниша изменялась, поскольку одни автоматы исчезали, заменяясь другими, что порождало своеобразный естественный отбор. Некоторые разновидности ɛ-машин полностью вымирали, однако, в конечном итоге, ниша становилась стабильной, что подразумевала «мирное» сосуществование между автоматами.

Как полагают исследователи, до появления жизни на Земле в водоемах протекали примитивные химические процессы, которые функционировали как ɛ-машины. Результаты исследования показали, что в их «популяции» уже могли протекать эволюционные процессы, необходимые для возникновения таких сложных объектов, как клетки.

94

Ученые провели "бои бактерий" и объяснили, зачем это надо.
Оказалось, что армии микроорганизмов способны использовать стратегические приёмы.

Подобно животным и, в некоторой степени, людям, колонии бактерий различного вида достаточно часто сражаются друг с другом. Они, как мини-армии, наносят удары, оттесняют противников и захватывают территории. Некоторые подробности таких "бактериальных сражений" известны ученым достаточно хорошо, но вот о тактике и стратегии, которые используют бактерии в своих мини-войнах, в настоящее время известно не слишком многое.

Пролить свет на бактериальные сражения попытались ученые из Оксфордского университета. Эти ученые показали, что бактерии сближаются во время конфликта, почти в точности повторяя действия регулярных армий, отвечая на возникающие угрозы скоординированными массированными ударами и контратаками.

Ученые использовали два различных штамма бактерий Escherichia coli. Каждый из штаммов выделял уникальный токсин, против которого у этого штамма имелся иммунитет, но который поражал бактерий из лагеря противника. Один штамм был окрашен яркой зеленой флуоресцентной краской, что позволило ученым наблюдать за ходом сражения в режиме реального времени.

Наблюдения показали, что оба вида бактерий используют одни и те же тактические и стратегические приемы. При этом, даже в колонии бактерий одного штамма не наблюдается однородности, некоторые экземпляры бактерий являются гиперагрессивными, а другие - более пассивными. Помимо таких бактерий-солдат в их "армии" имеются разведчики, которые обнаруживают даже малые концентрации токсина наступающего противника и быстро реагируют на это, "оповещая" остальную часть колонии, которая начинает действовать, используя скоординированные и достаточно сложные приемы.

Следует отметить, что подобные исследования уже были проведены в отношении некоторых видов животных, насекомых и других существ. Но данные исследования являются первым разом в истории науки, когда ученые изучили во всех подробностях "баталии" между колониями бактерий. "Наше исследование показывает, что даже самые простейшие организмы могут действовать удивительно сложными способом" - рассказывает Кевин Фостер (Kevin Foster), профессор из Оксфордского университета, - "Поведение бактерий оказалось намного сложнее, нежели было принято считать ранее. И оно очень похоже на слаженные действия коллективных видов живых существ, медоносных пчел и муравьев, к примеру, которые способны действовать как единое целое в случае получения сигнала тревоги".

Поскольку в организме человека присутствуют огромные количества бактерий различных видов, можно допустить, что наше тело является полем, на котором идут неутихающие бактериальные "баталии". Понимание тактики таких баталий позволит ученым выяснить принципы распространения бактерий, которые могут стать источником заболевания в случае, если они попадут не в правильное место. Более того, некоторые из ученых считают, что вполне возможно искусственно спровоцировать войну между одним или несколькими видами бактерий. "Война, возникшая в результате провокации, может принести выгоду организму человека" - рассказывает доктор Деспоина Мавридоу (Despoina Mavridou), - "При некоторых заболеваниях это позволит избавиться от нескольких видов болезнетворных бактерий сразу, столкнув их и позволив им взаимно уничтожить друг друга".

Комм. Разумеется, "бои бактерий" начались сразу же после самозарождения жизни в прибрежных и придонных областях, где было возможно образование больших колоний микроорганизмов. В человеческой цивилизации эти бои продолжаются в форме войны государств за доминирование. По всей видимости - это вселенский закон, который действует неукоснительно на всех фазах эволюции Жизни. И даже продолжается в Астрале, после выхода цивилизаций на космический уровень эволюции. Конечная цель - появление таких форм жизни или цивилизаций, или союзов цивилизаций, которые будут настолько сильны, что для них уже просто не будет противников и которые смогут на себя взять функции регуляторов и судей.

95


Учёные обнаружили первую в мире рыбу, умеющую ходить

Некоторые из самых первых морских созданий, которые cмогли ходить, не воспользовались своим новым эволюционным преимуществом и остались дальше плавать в океане. Согласно новому исследованию, учёные предполагают, что способность ходить возникла гораздо раньше, чем предполагалось ранее.

Исследование основано на генетическом анализе клеток головного мозга крошечного ската (Leucoraja erinacea), одного из самых примитивных позвоночных. Выяснилось, что отделы мозга, контролирующие его движения, очень похожи на отделы мозга млекопитающих. Это говорит о том, что эти маленькие морские существа были первыми, кто изучил хоть какую-то ходьбу.

Команда также смогла заснять кадры первых шагов детёныша Leucoraja erinacea вдоль дна аквариума.

«Мы думали, что нервная система, необходимая для ходьбы, является уникальным явлением для наземных животных, эволюционировавшим от рыб около 380 миллионов лет назад. Но наше исследование показало, что у маленьких скатов и некоторых акул тоже есть эти нейронные сети.» — говорит участница исследования, Кэтрин Бойсверт из Университета Кертин в Австралии.

Маленький скат является последним общим предком акул и млекопитающих, поэтому здесь очень важна генетическая история. Учёные сравнили гены ската и акулы, показав, что, спустя огромное количество времени, в акулах присутствует ген «ходьбы», хоть он и спит. Секвенирование РНК также показало, что ген, ответственный за контроль частей тела, мышц, сгибаний и разгибаний конечностей, может быть родственным между маленьким скатом и млекопитающими.

У ската нет ног, но есть два набора плавников. Большие грудные плавники нужны для плавания, а размером поменьше тазовые плавники позволяют существу ходить по дну океана с чередующимися лево-правыми движениями. Такой тип движений делают рыбу очень подходящим предметом для изучения её происхождения.

«Как правило, до этого считалось, что способность ходить появилась только тогда, когда позвоночные вышли из моря на берег. Мы были крайне удивлены, узнав, что некоторые виды рыб также могут ходить. Кроме того, они используют программу нейронного и генетического развития, которая почти идентична той, которая используется высшими позвоночными, включая человека.» — говорит один из исследователей, нейробиолог Джереми Дасен из Медицинской школы Нью-Йоркского университета.

Помимо знания о том, когда существа впервые научились ходить, маленький скат также позволяет увидеть, как все эти двигательные нейроны работают внутри мозга. Другими словами, ученые могли бы почерпнуть важную информацию о том, как мы ходим и как можно лечить заболевания двигательных нейронов, потому что сделать тоже самое с мозгом современных млекопитающих практически невозможно из-за их чрезмерной активности.

«Учитывая, что эти скаты используют многие из тех же нейронных цепей, что и мы, чтобы двигаться, но вместо сотен мышц они используют шесть, Leucoraja erinacea предоставляет простую модель для изучения того, как собраны нейронные цепи, позволяющие нам ходить», — говорит Дасен.

Но все эти открытия ждут нас в будущем, а сейчас важно то, что по-видимому навык ходьбы зародился глубоко в океане, нежели на суше. Интересно почему эти маленькие существа не использовали свои возможности, что исследовать мир на поверхности? Может из-за лени, а может из-за любви к дому? Мы можем никогда этого не узнать, ведь у учёных есть более насущные вопросы.

«Это исследование крайне важно для всего человечества, так как маленький скат может помочь нам понять строение нейронных сетей, контролирующие наши движения, а также выявить дополнительную информацию о связанных с ними заболеваниях»,- говорит Бойсверт.

96

Ученые выяснили, когда суша покрылась первыми растениями

Ученые выяснили, когда суша покрылась первыми растениямиПалеонтологи из Великобритании нашли свидетельства того, что первые сухопутные растения на Земле появились примерно 500 миллионов назад, то есть на сто миллионов лет раньше, чем давали предыдущие расчеты, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

"Появление растений на поверхности Земли радикально изменило ее климат и облик, многократно ускорив эрозию почвы и горных пород и резко уменьшив количество парниковых газов в атмосфере, что привело к похолоданию климата и прочим изменениям. Мы показали, что это произошло в середине кембрийского периода, в то же время, когда появились первые сухопутные животные", — рассказывает Дженнифер Моррис (Jennifer Morris) из Бристольского университета (Великобритания).

Как сегодня считают ученые, первые деревья появились в середине девонского периода, примерно 400 миллионов лет назад. Их появление резко изменило облик всей планеты, сделав ее "зеленой", заполнив ее атмосферу гигантским количеством кислорода, а также породив множество новых видов животных, в том числе сухопутных насекомых, и грибков, питающихся исключительно растительной биомассой.

То, как выглядели эти первые деревья, пока остается загадкой для палеонтологов — известно лишь небольшое число "окаменелых лесов", особого типа отложений этого времени, в которых сохранились полноценные стволы и корневые системы этих деревьев, оказавшиеся под землей благодаря извержениям пепла или лавы. Их изучение показывает, что это были очень причудливые объекты, у которых роль листьев исполняла особая фотосинтезирующая кора, а внешне они напоминали карликовые деревья современной тундры.

Относительно недавно ученые начали сомневаться в этой идее. К примеру, два года назад геологи нашли свидетельства того, что первые грибы появились на суше уже 440-460 миллионов лет назад, и они вряд ли могли бы существовать на суше сами по себе, без помощи растений или других источников органики, которой они должны были питаться.

Моррис и ее коллеги показали, что первые примитивные растения появились почти на 100 миллионов лет раньше, чем на то указывают окаменелости, объединив данные раскопок и генетическое древо эволюции самых примитивных растений, существующих сегодня на Земле.

Подобный подход, как объясняют ученые, позволяет ликвидировать главную проблему, которая раньше мешала и генетикам, и палеонтологам вычислить точное время появлений растений — отсутствие каких-либо данных по тому, какие именно представители флоры — сосудистые растения, печеночные или настоящие мхи — появились первыми на Земле.

Ни генетика, ни анализ окаменелостей не могут дать ответ на этот вопрос в одиночку — этому мешает небольшое число известных отпечатков древних растений, а сравнение ДНК говорит в пользу сразу всех трех вариантов происхождения флоры в зависимости от того, какие наборы примитивных растений сравнивали генетики.

Когда Моррис и ее коллеги объединили эти данные, им удалось получить неожиданный ответ на этот вопрос — первыми на Землю вышли мхи и их ближайшие родичи, что произошло примерно 514-506 миллионов лет назад. Первые сосудистые растения, к числу которых относятся все современные и древние деревья, появились на Земле около 440 миллионов лет назад, что примерно на 40 миллионов лет раньше, чем считалось ранее.

Подобные оценки, как объясняют исследователи, в корне меняют всю картину эволюции жизни на Земле. Во-первых, они говорят о том, что животные и растения покинули первичный океан Земли практически одновременно, а не поочередно, как считали палеонтологи раньше. Во-вторых, это открытие указывает на то, что масштабные изменения климата и его похолодание произошло не в каменноугольном периоде, в эпоху максимального процветания флоры, а гораздо раньше.

Все это, как считают Моррис и ее коллеги, следует учитывать при изучении того, как сухопутная флора и фауна влияли на эволюцию друг друга и как их взаимодействия могли приводить к массовым вымираниям и прочим катастрофическим событиям.

97

Для жизни больше не нужен кислород: NASA нашло на Титане новую форму жизни

Ученые NASA убедились в том, что в атмосферных слоях Титана есть органическое соединение винилоцианид, возможно обеспечивающее жизненным компонентом цитолеммы у микроорганизмов, которые можно найти в океанах метана на спутнике Сатурна. Подтверждение этих данных поможет доказать существование жизни без воды, или иначе говоря без всепроникающего соединения H2O.

У живых организмов на Земле плазмалемма — эластическая молекулярная структура из белков и липидов. Цитолемма выделяет наполнение клетки отделяя его от экзогенной среды и таким образом оберегает ее от повреждений, в то же время регулируя обмен веществ между этой секцией и окружающей ее средой. Плазмалеммы разделяют секцию на специальные изолированные отделения органеллы или компартменты, где сохраняются необходимые условия обитания. Но у предполагаемых инопланетных микроорганизмов, жизнь которых зависит от соединений метана, а не от кислородно-водородного соединения, в составе цитолеммы должен быть винилцианид. Его то и нашли в атмосферных слоях спутника Сатурна на двухсоткилометровой высоте, используя комплекс радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array, который находится в Чили. Самая большая концентрация этих молекул была обнаружена над южным полюсом Титана. Причем низкие температуры на спутнике Сатурна должны способствовать концентрации винилцианида в капли и его выпадении в виде осадков на метановые озера. Это напоминает круговорот воды в природе на нашей планете.

С помощью компьютерного моделирования исследователям удалось выяснить, что в море Лигеи находящегося на северной части спутника винилцианида хватает для образования десятков тысяч клеток в одном кубическом сантиметре, что составляет в десятки раз больше микроорганизмов и простых форм жизни, чем бактерий в прибрежной зоне океанов на Земле.

Исследователи выяснили, что содержащие винилоцианид элементы представляют собой молекулу, которая имеет стабильную и гибкую мембрану, действующую аналогично земной мембране, но уже в условиях спутника Сатурна и, как и любая другая будет сопряжена с отдельными трудностями выживания. Ученые также утверждают, что если им удастся в лабораторных условиях на Земле создать нечто подобное, то они тогда с уверенностью смогут заявить о возможной жизни в созданных на спутнике Сатурна условиях.

Кроме того ученые уверены, что богатая на различные химические соединения среда Титана способствует образованию различных интересных и неожиданных химических соединений, которые в дальнейшем должны дать ответ о границах возможного биохимического состава для создания жизни на этом спутнике.

Проведенные с помощью компьютерного моделирования исследования, по мнению ученых, принесли огромную пользу в подтверждении присутствия концентрации винилоцианида в достаточном количестве, чтобы сделать вывод о его участии в жизнедеятельности Титана.

Комм. Это открытие еще раз подтверждает доктрину, что Жизнь в той или иной форме самозарождается всегда и везде, где для этого существуют минимально необходимые условия. Главное условие зарождения Жизни - способность молекулярной, элементной основы образовывать Мембраны. Как только формируются Мембраны и автономные химические процессы, сразу запускаются процессы Аксионной Эволюции, то есть образование первичной Атмы из "волны живой".

98

Ученые нашли микроорганизмы, которые питаются радиацией

Ученые из Бразилии нашли особый вид микроорганизмов, способных поглощать радиацию.

Бразильские специалисты при использовании технологий синхронного света нашли микроорганизмы, которые питались радиацией.

Бактерии класса https://ru.wikipedia.org/wiki/Candidatu … udaxviator не нуждаются ни в свете Солнца, ни в кислороде. Для их выживания им нужны радиоактивные продукты распада урана, калия, тория, которые есть в горных породах. Живут эти бактерии в глубинах океана, но впервые их нашли в 2002 году в золотодобывавшей шахте в Южной Африке. Учитывая условия, в которых нашли эти микроорганизмы, ученые считают, что они могли существовать на Земле еще до существования атмосферы с кислородом.

99

Создана новая форма жизни
21.03.2018 08:37 | Science Alert

Ученые Гронингенского университета в Нидерландах опровергли гипотезу о происхождении архей и бактерий от одного одноклеточного предка через разрыв плазматической мембраны. Для это цели они создали новую форму жизни, которая объединяет в себе признаки обоих доменов.

Об этом сообщает издание Science Alert.

LUCA жил примерно 3,5-3,8 миллиарда лет назад и представлял собой маленький одноклеточный организм, имеющий, подобно бактерии, кольцевую ДНК, которая не заключена в ядре, как у эукариот. Его гипотетические биологические свойства были выведены на основе сравнения геномов современных живых существ. Так, в 2016 году ученые определили 355 генов, которые точно должны были иметься у «Луки».

Бактерии и археи отличаются друг от друга многими признаками, в том числе фосфолипидами, которые входят в состав их клеточных мембран. По словам Арнольда Дриессена (Arnold Driessen), эти фосфолипиды являются зеркальными изомерами, то есть они одинаковы по химическому составу, но структуры, подобно левой и правой ладони, нельзя совместить в пространстве. Отсюда следует, что LUCA должен был обладать сразу двумя типами мембран. Считалось, что такая анатомия способствует нестабильности, и последний универсальный предок мог разделиться на две части, каждая из которых дала начало отдельному домену.

Ученые создали одноклеточный организм, в клеточной мембране присутствуют липиды как от бактерий, так и от архей. Для этого они внедрили гены, которые кодируют ферменты, отвечающие за синтез фосфолипидов-изомеров, в бактерию Escherichia coli. Оказалось, что полученное существо обладало стабильной оболочкой, которая не могла разорваться на части.

Таким образом, настоящий механизм возникновения доменов пока остается неизвестным. В то же время исследователи полагают, что все существа, которые когда-либо жили на Земле, все-таки являются потомками одного организма.

100

Не геном единым жив человек

(Выделено мной -Ulis)
 
Дети унаследуют от вас не только гены. Устоявшееся понимание наследственности, согласно которому признаки наследуются исключительно за счет генов, а окружающая среда и опыт влиять на этот процесс не могут, явно нуждается в корректировке.

Все наследуемые признаки живых организмов кодируются с помощью генов — так многие годы формулируется фундаментальный принцип генетики и эволюционной биологии. Однако эта аксиома всегда находилась в не самом приятном соседстве с результатами эмпирических исследований, которые никак в нее не укладывались. Благодаря открытиям последних лет количество несостыковок между теорией и наблюдениями выросло на порядок.

Классическая генетика различает понятия «генотип» (совокупность генов особи, которые могут быть переданы потомству) и «фенотип» (ее бренное тело плюс черты, которые сформировались под воздействием окружающей среды и опыта, — они потомству не передаются). Поскольку наследование осуществляется исключительно путем передачи генов, наследуемыми считаются только признаки, обусловленные генами. Однако вопреки противопоставлению генотипа и фенотипа ученые продемонстрировали, что даже в линиях генетически идентичных животных и растений накапливается наследственная изменчивость, что делает их восприимчивыми к естественному отбору.

При этом с помощью одних лишь генов пока не получается объяснить наследование болезней и сложных признаков, решить так называемую «проблему недостающей наследуемости» (missing heritability). Вдобавок к тому, что собственный генотип особи отвечает не за все имеющиеся у нее признаки, было обнаружено, что некоторые гены родителей влияют на потомство, даже если не наследуются. Более того, исследования на растениях, насекомых, грызунах и других организмах показывают, что среда обитания особи и условия ее жизни (рацион, температура, наличие паразитов, социальные взаимодействия) могут повлиять на наследуемость ее фенотипа. И не найдено доказательств того, что наш вид в этом отношении чем-то отличается.

Некоторые свидетельства явно указывают на возможность наследования приобретенных признаков. До изобретения Google это считалось столь же невероятным, как отправить из Пекина телеграмму на китайском языке, а в Лондоне получить уже ее перевод на английский. А в наши дни о таких феноменах регулярно сообщают на страницах научных журналов. И подобно тому, как радикально интернет и машинный перевод изменили человеческую коммуникацию, открытия в области молекулярной биологии переворачивают наши представления о том, что может передаваться от поколения к поколению, а что нет.

Перед современными биологами стоит колоссальная задача по обработке стремительно растущей массы открытий, противоречащих глубоко укоренившимся идеям. Чтобы убедиться в том, что между теорией и эмпирическими свидетельствами растет несоответствие, достаточно внимательно ознакомиться с любым обзором последних научных работ в области генетики, а затем прочитать вводную главу университетского учебника по биологии. Устоявшееся понимание наследственности, согласно которому признаки наследуются исключительно за счет генов, а окружающая среда и опыт влиять на этот процесс не могут, явно нуждается в корректировке.

Если изменения негенетического характера все-таки наследуются, необходимо признать, что они участвуют в процессе естественного отбора, а фенотип следующих поколений может изменяться без соответствующего изменения генотипа. Процессы такого рода не учитываются в стандартном генетическом определении эволюции, согласно которому от поколения к поколению изменяются только частоты аллелей генов. Это определение, введенное эволюционным генетиком Феодосием Добржанским не допускает того, что гены могут быть не единственным источником наследуемой изменчивости, а следовательно — не единственным сырьем, воздействуя на которое, естественный отбор вызывает в популяции фенотипические изменения.

Однако не лишним будет вспомнить, что Чарльз Дарвин знать не знал о том, что изменчивость бывает генетического и негенетического характера. Основной постулат дарвинизма гласит: действуя на наследуемую изменчивость внутри популяции, естественный отбор может приводить к изменению среднего значения признаков в каждом новом поколении, поскольку доля наследуемых признаков, наблюдаемая у большей части выжившего потомства, будет из поколения в поколение увеличиваться. Даже если учесть негенетические механизмы наследственности, в основополагающее уравнение Дарвина не требуется вносить никаких поправок.

Существование материнских эффектов — группы эффектов негенетического характера — настолько очевидно, что не вызывает сомнений уже несколько десятков лет. По определению материнские эффекты происходят, когда материнский фенотип влияет на фенотип потомства, и это влияние нельзя объяснить передачей потомству аллелей матери. К великому множеству факторов возникновения материнских эффектов относят: межпоколенное наследование эпигенетических изменений, структуру яйцеклетки, условия внутриутробного развития, выбор места кладки или рождения детенышей, изменение матерью среды, в которой живет потомство, а также влияние физиологических изменений в послеродовой период на поведение матери.

Некоторые материнские эффекты — это обычные следствия пережитого самкой состояния (например, пагубные побочные эффекты отравления, болезни или старения), другие же представляют собой стратегии заботы о потомстве, которые закрепились в процессе эволюции как эффективные средства для повышения репродуктивного успеха. Таким образом, материнские эффекты могут как улучшать, так и ухудшать приспособленность организмов, причем это справедливо не только для потомства, но и для самой матери.

До самого недавнего времени к материнским эффектам относились как к досадному неудобству, «ошибке» в генетических исследованиях, результату вмешательства окружающей среды. Но в одном генетики были уверены всегда: у большинства видов (в том числе у ключевых «модельных организмов», например, мух или мышей) от отцов потомство получает только аллели генов. Свежие исследования, однако, выявили многочисленные примеры отцовских эффектов у мышей, дрозофил и многих других видов. Может оказаться, что у видов, размножающихся половым путем, отцовские эффекты встречаются не реже материнских.

На потомство могут влиять среда обитания, полученный опыт, возраст и генотип обоих родителей. Фактор окружающей среды (будь то токсин или питательный элемент) может вызвать изменения в теле родителя, которые в свою очередь могут воздействовать на развитие детенышей. Как будет показано далее, деградация тела в процессе старения может затрагивать репродуктивные признаки и наследуемые генетические факторы, что также сказывается на развитии потомства.

Случаи, когда экспрессия родительского гена влияет на фенотип потомства, называют «косвенными генетическими эффектами». Название может сбить с толку, однако по сути это тоже эффекты негенетического характера, поскольку они происходят за счет передачи негенетических факторов. В частности, экспрессия конкретного гена родителя может повлиять на его отношение к потомству или изменить эпигенетический профиль других генов в клетках зародышевой линии. Таким образом, ген косвенно воздействует на развитие потомства, даже если сам потомству не передается.

Впечатляющий пример косвенного генетического эффекта можно наблюдать в одном исследовании на мышах. Вики Нельсон с коллегами скрещивала разные близкородственные линии мышей так, чтобы получить самцов, генетически идентичных за исключением Y‑хромосомы. Затем ученые попытались выяснить, влияет ли мужская хромосома самца на фенотип его дочерей. Вопрос кажется бессмысленным. Любой, кто не спал на уроках биологии, знает, что дочери не наследуют Y‑хромосому отца. Поэтому, согласно классической генетике, гены мужской хромосомы не могут оказывать влияние на потомство женского пола.

Тем не менее Нельсон с коллегами обнаружили, что разные Y‑хромосомы по-разному влияют на ряд физиологических и поведенческих признаков у дочерей. Более того, уровень влияния Y‑хромосомы был сравним с влиянием отцовских аутосом или X-хромосомы, которые дочерьми наследуются. Конкретный механизм этого процесса неизвестен, но есть предположение, что гены на мужской хромосоме каким-то образом изменяют цитоплазму спермы, эпигеном спермы или состав семенной жидкости. Это могло позволить генам Y-хромосомы оказать воздействие на развитие потомства несмотря на то, что эти гены не наследуются.

По всей видимости, некоторые материнские и отцовские эффекты развились в ходе эволюции, поскольку давали потомству преимущество для выживания в той среде обитания, в которой ему, скорее всего, предстояло жить. Классический пример «упреждающего» родительского эффекта — индукция (то есть включение) генов защитных механизмов у потомства особей, которые часто подвергались нападению хищников.

«Водяные блохи» (или дафнии) — маленькие пресноводные ракообразные, которые передвигаются в воде медленными рывками с помощью двух «вёсел» — длинных плавательных щетинок. Эти существа — легкая добыча для плотоядных рыб, насекомых и ракообразных. При обнаружении химических сигналов хищника у некоторых видов дафний на голове и хвосте появляются шипы. Из-за этого хищникам труднее поймать их и проглотить. Дафнии, которые чаще имели дело с хищниками, оставляют потомство, у которого шипы развиваются даже без воздействия химических сигналов. Чтобы не быть съеденными, в своем потомстве дафнии меняют даже темпы роста или особенности жизненного цикла.

Межпоколенная индукция защитных механизмов также наблюдается у растений. Ростки растений, переживших встречу с растительноядными организмами (например, с гусеницами), приобретают способность выделять неприятные на вкус химические вещества или получают предрасположенность к быстрой мобилизации защитных механизмов в ответ на химические сигналы растительноядных. Индуцированные таким образом механизмы могут сохраняться несколько поколений.

До сих пор неизвестно, как именно самки дафний запускают развитие шипов у потомства, но некоторые адаптивные родительские эффекты реализуются путем передачи потомству конкретных химических соединений. К примеру, моль вида Utetheisa ornatrix употребляет в пищу бобовые, в клетках которых синтезируются пирролизидиновые алкалоиды. Самок привлекает запах самцов, у которых этих веществ в избытке. В качестве «свадебного подарка» самцы при спаривании передают самке вместе с семенной жидкостью часть своего токсического запаса. В теле самки алкалоиды впитываются в яйца, придавая плоти потомства горький вкус.

Родители также могут подготовить потомство к тем или иным социальным условиям и наиболее вероятному образу жизни. Пустынная саранча (Schistocerca gregaria) — яркий тому пример. Эти насекомые могут переключаться между двумя совершенно непохожими фенотипическими фазами — серо-зеленой «одиночной» и черно-желтой «стайной». В стайной фазе для саранчи характерны пониженная плодовитость, укороченная продолжительность жизни, увеличенный мозг и склонность собираться в рой, в котором эти насекомые могут мигрировать на большие расстояния и уничтожать огромные площади растительности. При контакте с крупными скоплениями других особей саранча быстро переключается с одиночной фазы на стайную.

Плотность популяции, в которой находилась самка до спаривания, — это главный фактор, определяющий фазу, в которой появится на свет ее потомство. Интересно, однако, что полный набор фенотипических изменений накапливается на протяжении нескольких поколений, что говорит о кумулятивном характере этого материнского эффекта. Судя по всему, за его реализацию отвечают вещества, передающиеся потомству через цитоплазму яиц и/или выделения добавочных желез, которыми яйца покрыты. Не стоит исключать и роль эпигенетических изменений в клетках зародышевой линии.

Следует заметить, что опыт родителей не всегда благотворно влияет на способность потомства к выживанию. Причин этому немало: родители могут неправильно трактовать внешние стимулы, а среда обитания может меняться слишком быстро. В результате родители иногда подстраивают признаки потомства под несуществующие условия. Например, если самки дафнии вызовут развитие у потомства шипов, а хищники так и не появятся, потомство заплатит цену за развитие и ношение шипов, но не получит от этого признака никаких преимуществ. В таких случаях упреждающие родительские эффекты могут нанести потомству вред. Более общий принцип состоит в том, что потомство сталкивается с необходимостью учитывать как непосредственные внешние стимулы, так и фенотипические признаки, переданные родителями и заточенные под конкретные условия. Наилучшая стратегия развития будет определена тем, что из этого набора окажется полезнее и надежнее.

Хотя упреждающие эффекты могут оказаться безрезультатными, они все-таки считаются полезными при естественном отборе. Однако во многих случаях родительские эффекты не помогают приспособиться к окружающей среде, а совсем наоборот. Стресс может повредить не только организму, но и его потомкам. Например, исследование Кэти МакГи, Элисон Белл и их коллег из Иллинойского университета показало, что потомки самки колюшки, подвергавшейся ложным нападениям хищника, медленно учились и не могли вести себя соответствующе при встрече с настоящими хищниками.

Таким образом, вероятность погибнуть у них была выше, чем у потомства самок, не испытывавших стресс. Это напоминает негативные последствия курения во время беременности. Корреляционные исследования групп людей (как и эксперименты на грызунах) дали следующие результаты: вместо того, чтобы развивать сопротивление плода к заболеваниям дыхательных путей, курение матери изменяет внутриматочную среду, что может вызвать у ребенка предрасположенность к ухудшению дыхательных функций и астме вдобавок к уменьшению веса при рождении, психологическим расстройствам и прочим проблемам.

Также у всех организмов, от одноклеточных грибов до человека, пожилые родители производят болезненное или недолго живущее потомство. Хотя передача генетических мутаций через гены усиливает «эффект возраста родителей», негенетическая наследственность, похоже, играет более значительную роль. Таким образом, хотя некоторые виды родительских эффектов и представляют собой развитые механизмы для улучшения приспособляемости, становится ясно, что другие их виды передают патологии и последствия стрессов. Такого рода наследственность можно сравнить с опасными генетическими мутациями с той лишь разницей, что они проявляются при определенных условиях.

Предполагается, что если родительские эффекты могут иногда давать опасные последствия, потомку необходимо выработать способы для уменьшения вреда (возможно, через блокирование некоторых видов родительской негенетической информации). Это может произойти, даже если требования к приспособляемости родителей и потомков совпадают, ведь передача неверных сигналов или патологий неблагоприятно скажется и на тех, и на других. Как отмечали Дастин Маршалл, Тобиас Уллер и другие ученые, требования к приспособляемости родителей и потомков редко совпадают, поэтому родительские эффекты могут иногда оказываться почвой для конфликта между родителями и потомками.

Особи отбираются по принципу распределения ресурсов таким образом, чтобы максимально увеличить приспособляемость. Если особь собирается за всю свою жизнь произвести больше одного потомка, то ей приходится решать, как разделить ресурсы между всеми. Например, самки могут увеличить репродуктивный успех рождая больше потомков, даже ценой меньшего вклада в каждого из них. Но, так как каждый потомок выигрывает от получения большего количества ресурсов от своей матери, такие «эгоистичные» материнские намерения сказываются на потомстве и могут спровоцировать противодействие, которое и позволит потомку получить больше ресурсов.

Еще больше ситуацию осложняет тот факт, что интересы матери и отца также могут отличаться. Например, как отметил Дэвид Хейг, отцы часто получают преимущество, помогая потомкам в получении дополнительных ресурсов от матери, даже если это пагубно скажется на приспособляемости матери. Это происходит потому, что каждый раз, когда самец имеет возможность завести потомство от нескольких самок, каждая из которых будет спариваться с другими самцами, лучший выход для самца — эгоистично пользоваться ресурсами самок на пользу своих потомков. Такие противоречия между родителем и потомком, матерью и отцом по поводу родительского вклада — потенциально важная, но слабо изученная область в эволюции негенетической наследственности.

Из всех бесчисленных факторов, которые составляют окружающую среду животного, для приспособляемости, здоровья и многих других свойств особенно важен рацион. Возможно, это мало кого удивит, но оказывается, что рацион может серьезно влиять на организмы в нескольких поколениях. Один из авторов этой статьи изучал влияние рациона на жизнедеятельность мух-нереид вида Telostylinus angusticollis, обитающих в разлагающейся коре деревьев вдоль восточного побережья Австралии.

Самцы нереид разительно отличаются друг от друга: в обычном скоплении насекомых на стволе дерева можно одновременно обнаружить и двухсантиметровых гигантов, и пятимиллиметровых карликов. Однако когда мух вырастили в лаборатории на одинаковом рационе, оказалось, что все самцы были примерно одного размера. Это означало, что в дикой природе такое различие обусловлено условиями окружающей среды, а не генетикой. Другими словами, личинки, которым удалось найти богатый на питательные вещества источник пищи, вырастают в крупных особей; те же, кому повезло меньше, становятся маленькими.

Несмотря на недостаток брачных подарков или других традиционных форм родительского вклада, самцы мух-нереид Telostylinus angusticollis, получающие в состоянии личинки обильную пищу, производят больше потомства.

Но передаются ли эти серьезные различия в фенотипе самцов следующим поколениям? Чтобы это выяснить, мы вырастили особей разного размера. Рацион одних состоял из пищи, богатой питательными веществами, а рацион их «братьев» был более скудным.

Полученных крупных и маленьких особей мы затем спаривали с самками, которые были выращены на одинаковом рационе. Измерение потомков показало, что крупные самцы производили более крупных потомков, нежели их маленькие «братья». В ходе дальнейших исследований мы выяснили, что этот негенетический отцовский эффект, возможно, регулируется веществами в семенной жидкости. Однако, так как самцы T. angusticollis передают очень малое количество спермы (на несколько порядков меньше, чем другие виды насекомых), этот эффект, похоже, не связан с передачей питательных веществ от самцов к самкам или к их потомкам.

Недавно мы обнаружили, что похожий эффект может распространяться в том числе и на потомство других мужских особей. Описанным выше образом Анджела Крин выращивала крупных и мелких самцов и спаривала каждую женскую особь и с крупными, и с мелкими самцами. Первое спаривание происходило, когда яйцеклетки еще не созрели, а второе — через две недели после созревания, когда яйцеклетки покрывались непроницаемой оболочкой. Вскоре после второго спаривания самки откладывали яйца, после чего ученые собирали потомство, чтобы определить отцовство с помощью генотипирования. Во-первых, яйцеклетки мух можно оплодотворить, только когда они созрели, поскольку сперматозоиды проникают через специальное отверстие в оболочке яйцеклетки. Во-вторых, маловероятно, что сперма задержится в женской особи на протяжении двух недель.

Исходя из этих двух факторов, мы не были удивлены, что отцами почти всего потомства были те самцы, которые участвовали во втором спаривании. Мы обнаружили весьма любопытный факт: размер тела потомства связан с питанием, которое получал первый партнер матери, когда он был в личиночной стадии. Другими словами, потомство было больше, если мать впервые спаривалась с самцом, который хорошо питался во время своей личиночной стадии развития, даже если этот самец не стал отцом этого потомства.

Мы провели отдельный эксперимент. Он исключил вероятность, что самки меняют свой материнский вклад в яйца исходя из того, как они оценивают первого самца визуально и с точки зрения феромонов. Так, можно сделать вывод, что первый самец влияет на развитие эмбрионов от другого самца, поскольку молекулы из семенной жидкости первого самца проникают в незрелые яйцеклетки самки (или любым другим образом побуждают самок менять материнский вклад). Такие эффекты, не связанные с родством, но передающиеся по наследству (Август Вейсман назвал их телегонией) активно обсуждались в научной литературе до появления менделевской генетики, однако ранние доказательства телегонии были не убедительны.

Наше исследование впервые за много лет подтвердило, что такие эффекты возможны. Телегония выходит за рамки наследственности, которую мы обычно понимаем как вертикальную передачу признаков от родителей детям. Несмотря на это, она поразительно наглядно демонстрирует потенциал негенетического наследования, что попирает менделевское учение о наследственности.

Существует множество доказательств того, что у млекопитающих питание родителей может влиять на потомство. Чтобы выяснить, как недоедание сказывается на здоровье, в первой половине 20 века проводилось экспериментальное исследование питания на крысах, которое включало в себя ограничение белка и других основных питательных веществ. В 1960-х годах исследователи с удивлением обнаружили, что самки крыс, которые во время беременности испытывали недостаток белка, давали более болезненное потомство со сниженной массой тела, относительно небольшой массой мозга и уменьшенным числом нейронов. Такие крысы хуже справлялись с тестами на интеллект и память, причем этот эффект сохранялся и у их собственного потомства.

В последние годы исследователи изучают влияние чрезмерного или несбалансированного питания. Чтобы лучше понять феномен эпидемии ожирения у людей, ученые используют в качестве экспериментальных моделей крыс и мышей. Стало известно, что как материнское, так и отцовское питание влияют на развитие потомства и его здоровье. Некоторые такие эффекты связаны с эпигенетическим перепрограммированием эмбриональных стволовых клеток матки.

Например, было показано, что у крыс диета с высоким содержанием жиров уменьшает пролиферацию гемопоэтических (кроветворных) стволовых клеток. Также было установлено, что питание матери, насыщенное донорами метильной группы, способствует пролиферации нейрональных стволовых клеток у эмбрионов. В ходе экспериментов было обнаружено, что у крыс насыщенное жирами питание отца вызывает сниженную секрецию инсулина и толерантность к глюкозе у дочерей. Более того, доказано, что такие эффекты наблюдаются и у людей.

Иными словами, уровень знаний человечества в области расширенной наследственности на данный момент напоминает то, на какой стадии развития находилась генетика в 1920-х или молекулярная биология в 1950-х годах. Мы знаем достаточно, чтобы понять, насколько мало мы знаем и сколько трудностей еще предстоит преодолеть. Однако единственный вывод, который уже не вызывает сомнений — в биологии наступают интересные времена, поскольку предположения Гальтона, которые почти сто лет задавали тон как эмпирическим, так и теоретическим исследованиям, оказались во многом неверны.

Еще много лет ученые будут заняты эмпирическими исследованиями: им предстоит выяснить, как работает негенетическое наследование, как оно влияет на экологию и эволюционный процесс. Для этого им потребуются новые методы исследования и оригинальные эксперименты. У теоретиков есть не менее важная задача — упорядочить полученные знания и предсказать, в каком направлении будет развиваться наука. Что касается практического применения новых знаний в медицине и здравоохранении, теперь совершенно ясно, что мы не просто «пассивно передаем то, что получили от природы», потому что данная природой наследственность, которую мы передаем своим детям, формируется в том числе под влиянием нашего образа жизни.

Комм. Эта длинная статья наглядно демонстрирует, что в современной генетике и теории эволюции нарастает явный кризис, вызванный всей той деструктивной работой, по сути  - диверсией, которую проводили академические институы и академии наук на протяжении всего 20 века. Напомню, что до 20 века в биологической науке было много теорий, которые в той или иной степени пытались объяснять изменчивость и наследственность, в том числе была и теория витализма - о наличии у всех живых существ нематериальной жизненной силы, было еще несколько теорий, опиравшихся на восточные предствления о Ци и Пране. Но в 20 веке все эти идеи и теории были отвергнуты, объявлены лженаукой, а ученые, которые пытались продолжать развивать эти теории, подвергались травле. Из физики и астрофизики исключили идею Эфира, а из биологии и теории эволюции исключили идею Биоэнерии, витальной энергии Жизни. Не сомневаюсь, что это была широкомасштабная диверсия и связана она, думаю, с массовым вливанием евреев в науку, которое произошло как раз на рубеже 19-20 века. Конечно, неевреи тоже внесли свою лепту и пострались выхолостить науку, превратив ее догматику.
Но вот прошло 100 лет и все эти прежние догмы начинают разрушаться - Эфир оказывается существует и это Темная Материя, Биоэнергия оказывается тоже существует - и это волновые свойства ДНК, приобретенные признаки - наследуютя, причем и от матери и от отца. Правда, в статье не идет ресь о биоэнергии, морфогенном поле, которое транслирует изменчивость следующим поколениям - пока ученые пытаются найти материальные, химические агенты трансляции изменчивости, но не думаю, что их усилия увенчаются успехом. Рано или поздно все равно придется вводить в научный, академический оборот понятия биоэнергии, информационного, морфогенного поля.

101

ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция

Еще одно очень древнее изображение ДНК - петроглиф на стенах "Каменного родовища", которое злонамеренно называют Каменной Могилой. Там нет и никогда не было могильников - там было Родовище!
Здесь мы видим ДНК в двух фазах - внизу - две ветви, соединенные тремя азотистыми основаниями, которые и есть ген, который кодирует сборку белков, вверху - ДНК в стадии трнанскрипции, когда обе ветви раскрываются  в виде 2 полукругов с 4 концами, которые = 4 азотистым основаниям, которые надстраиваются до комплиментарности.
Посредине - Аксионная, центральная ось, которая удерживает обе ветви и контролирует процесс транскрипции.

102

В клетках человека нашли новую форму ДНК

Исследователи обнаружили в клетках человека необычные «узловые» структуры ДНК. Прежде такие конструкции удавалось создать только искусственно.

ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция

Австралийские ученые обнаружили в клетках человеческого организма необычные структуры ДНК — i-мотивы (intercalated-motif, i-motif). Ранее их удавалось получить только в лабораторных условиях, в живых клетках их нашли впервые. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.

Самая известная форма ДНК — знаменитая двойная спираль, но более короткие последовательности могут иметь и другую конструкцию. В двойной спирали азотистые основания (аденин, гуанин, тимин, цитозин) одной из двух цепей соединены с основаниями другой в строгом соответствии: например, гуанин объединяется только с цитозином. Структура i-мотива — крестообразный узел, в котором цитозин «сплетается» с цитозином на той же цепи. Впервые ученые обнаружили такие конструкции в 1990-х — тогда i-мотивы удалось получить искусственно. Наиболее пригодной для них оказалась кислая среда, нехарактерная для организма человека, поэтому исследователи сомневались, что эти структуры когда-нибудь обнаружатся в человеческих клетках.

Чтобы найти их, австралийские ученые создали микроскопический «инструмент» iMab — особый фрагмент антитела, способный распознавать i-мотивы и связываться с ними. Эти фрагменты не соединяются со спиральными структурами ДНК и нетипичными конструкциями других типов. iMab снабдили светящимися метками и ввели в человеческие клетки, принадлежащие к нескольким клеточным линиям. Это позволило установить, где именно в клеточных ядрах располагались i-мотивы.

ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция

Один из авторов работы Махди Зераати (Mahdi Zeraati) комментирует: «Сильнее всего мы удивились, когда увидели, что зеленые участки — i-мотивы — появляются и исчезают время от времени. Так мы узнали, что они формируются, разрушаются и возникают вновь».

Ученые установили, что i-мотивы формируются в основном в конце фазы клеточного цикла G1. В это время клетка увеличивается в размерах и синтезирует РНК и белки, необходимые для синтеза ДНК. Новые структуры обычно появляются в промоторных участках ДНК (последовательностях, контролирующих активность определенных генов). Зераати считает, что i-мотивы могут участвовать в регулировании активности генов, «включая» и «выключая» их. Дальнейшие исследования покажут, какую роль новые структуры играют в человеческом организме.

Комм. Еще не ясен один важнейший момент - есть ли эти "узловые структуры" только в геноме человека, или они существуют в геноме всех живых существ. Если эти структуры есть в у всех живых существ или по крайней мере - у всех млекопитающих или у всех хордовых, или у всех животных - то в этом открытии нет ничего для нас особо интересного. Но вот если эти  i-мотивы обнаруживаются только в ДНК человека - то это уже совсем другая история. Это означает кардинальный переворот в генетике и вообще в биологии и теории эволюции. Ибо придется объяснять не только функции этих структур, но и то, каким образом только Человек стал единственным носителем этих структур. Как так - их не было 4 млрд. лет эволюции, и друг они появились! Далее - встречаются ли эти i-мотивы у всех человеческих рас и народов или у не у всех, а только некоторые определенные гаплогруппы являются носителями i-мотивов?
Ибо, скорее всего эти i-мотивы будут выявлены далеко не во всех гаплогруппах. Если это так, то эти структуры можно с определенной долей вероятности идентифицировать как "вставки" в геном человека. И, возможно, эти i-мотивы могут сать "маркером тварей" или маркером самородных людей, которым вставили этот i-мотив.
Интересно, что это не структурный, а функциональный элемент, который формируется в особой фазе клеточного цикла. Если будет найден естественный молекулярный "прекурсор" который стимулирует формирование i-motif, то далее логично будет предположить, что в клетке существует и информационная, аксионная структура, которая "запускает" этот процесс.

103

Палеонтологи заявили, что обнаружили древнейшие на Земле останки живых организмов

11 мая 2018

В породах Нуввуагиттука, древнейших скал на нашей планете, специалисты обнаружили структуры, которые могут оказаться древнейшими фрагментами жизни на Земле. Как предполагают представители международного коллектива ученых, им удалось обнаружить следы бактерий, живших на Земле 3 770-4 280 миллионов лет назад.

В ходе исследования ученые обнаружили в добытых образцах трубчатые и нитевидные структуры, а также гранулы оксида железа и карбонаты. Как утверждают специалисты, это говорит о том, что в далеком прошлом на этой территории вблизи подводных гидротермальных источников обитали бактерии, передает lenta.ru. Как сообщается, находка позволит с большей точностью определить возраст других следов жизни, обнаруженных в данных скалах, а также в Гренландии.

Специалисты опубликовали свою научную работу в журнале Nature.

На сегодняшний день считается, что океан уже был почти полностью населен большим количеством микроорганизмов уже 3,7 миллиарда лет назад. До этого считалось, что жизнь стала завоевывать планету на три сотни миллионов лет позднее, однако некоторые находки — в том числе, совершенные в Гренландии австралийскими исследователями из университета Воллонгонга — заставили пересмотреть эти взгляды.

В прошлом году в породах древней платформы Каапвааль на территории Южной Африки обнаружили следы древнейшей известной сухопутной жизни. Эти останки позволили предположить, что первые живые существа покинули океан и начали заселять сушу более чем 3,2 миллиарда лет назад — это на сотни миллионов лет раньше, чем предполагалось до сих пор.

Комм. Напомним, что возраст Солнечной системы оценивается в  4,5682±0,0006 млрд лет - то есть уже через 300 миллионов лет после ее образования и остывания коры Земли в первичном океане возле гидротермальных источников уже появились живые организмы.

104

https://www.eurekalert.org/pub_releases … 083018.php

Ученые университета Rutgers идентифицировали белок, который, возможно, существовал, когда началась жизнь
Первобытный пептид, возможно, появился 4 миллиарда лет назад

ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция

Исследователи разработали синтетический небольшой белок, который обертывается вокруг металлического сердечника, состоящего из железа и серы. Этот белок может быть повторно заряжен и разряжен, что позволяет ему перемещать электроны внутри клетки. Такие пептиды могли существовать на заре жизни, двигая электроны в ранние метаболические циклы.

Как жизнь возникла на Земле? Исследователи университета Рутгерса нашли  убедительные доказательства, что простые белковые катализаторы - необходимые для клеток чтобы функционировать, строительные блоки жизни - возможно, существовали, когда зарождалась жизнь.

Их исследование первичного пептида или короткого белка публикуется в Журнале Американского химического общества .

В конце 1980-х и начале 1990-х годов химик Гюнтер Wächtershäuser постулировал, что жизнь началась в воде океанов содержащей железо и серу. Wächtershäuser и другие прогнозировали, что короткие пептиды будут связывать металлы и служить катализаторами жизнедеятельной химии, по словам соавтора исследования Викаса Нанды, доцента в Медицинской школе Роберта Вудсона Джонса Рутгерса.

ДНК человека состоит из генов, кодирующих белки длиной от нескольких сотен до нескольких тысяч аминокислот. Эти сложные белки, необходимые для правильного функционирования всех живых существ, являются результатом миллиардов лет эволюции. Когда началась жизнь, белки были, вероятно, намного проще, возможно, от 10 до 20 аминокислот. Согласно компьютерному моделированию, ученые Ратгерса изучают, как выглядели ранние пептиды и их возможные химические функции, согласно Нанде.

Ученые использовали компьютеры для моделирования короткого белка с 12 аминокислотами и протестировали его в лаборатории. Этот пептид обладает несколькими впечатляющими и важными свойствами. Он содержит только два типа аминокислот (а не приблизительно 20 аминокислот, которые синтезируют миллионы различных белков, необходимых для конкретных функций организма), он очень короткий и может возникнуть спонтанно на ранней Земле в правильных условиях. Металлический кластер в ядре этого пептида напоминает структуру и химию минералов железа и серы, которые были в изобилии в ранних земных океанах. По словам Нанды, постоянного преподавателя в Центре передовых технологий и медицины, пептид может также заряжать и разряжать электроны многократно, не разваливаясь.

«Современные белки, называемые ферредоксинами, делают это, перемещая электроны вокруг клетки, чтобы способствовать метаболизму», - сказал старший автор профессор Пол Г. Фальковский, который возглавляет Лабораторию экологической биофизики и молекулярной экологии Рутгерса. «Первобытный пептид, подобный тому, который мы изучали, возможно, служил аналогичной функции в истоках жизни».

Фальковский является главным исследователем проекта ENIGMA, финансируемого НАСА под руководством ученых Rutgers, который стремится понять, как развивались белковые катализаторы в начале жизни. Нанда ведет одну команду, которая будет характеризовать весь потенциал первичного пептида и продолжать развивать другие молекулы, которые могли сыграть ключевую роль в происхождении жизни.

С компьютерами ученые Рутгерса разбили и рассекли почти 10000 белков и определили четыре "Legos of life" «Легоса жизни» - основные химические структуры, которые можно укладывать в форму, чтобы образовать бесчисленные белки внутри всех организмов. Маленький первичный пептид может быть предшественником более длинных Легос жизни, и ученые теперь могут экспериментировать с тем, как такие пептиды могли функционировать в ранней химии.

105

На глубине 600 метров нашли цианобактерии

Бактериям удалось выжить без солнечного света.
Международная группа ученых из Испании, Германии и США обнаружила тип цианобактерий, которому удается выжить на глубине 600 метров при полном отсутствии солнечного света.

как правило, цианобактерии получают энергию посредством фотосинтеза, поэтому им необходим солнечный свет.

Цианобактерии являются одной из самых древних форм жизни на планете. Ранее исследователи предполагали, что именно из-за них в атмосфере появился кислород, благодаря которому в последствии развились другие формы жизни.

Ученые проводили исследования в регионе реки Рио-Тинто в Испании, которая долгое время используется в качестве "дублера" Марса из-за красного ландшафта, богатого железными и серными минералами.

Из-за схожести с Красной планетой исследователи изучали образцы камней, собранные над и под землей, чтобы понять, какая жизнь может существовать в таком бесплодном месте. Ученые проделали 613-метровую скважину для изучения камней, находящихся глубоко под поверхностью. Так команда обнаружила цианобактерии, живущие в трещинах и расщелинах в собранных образцах.

Открытие удивило исследователей и они вернулись к скважине для получения больших образцов и следуя более строгому протоколу. В результате были обнаружены группы цианобактерий, который обитают в воздушных карманах камней.

Чтобы понять, как цианобактерии смогли выжить без солнечного света, команда изучила их под микроскопом. Они увидели, что в большинстве случаев найденные цианобактерии были абсолютно такими же, как их "кузены" на поверхности. При исследовании воздуха в карманах ученые узнали, что маленькие существа поглощали водородный газ, как видно из пониженных уровней водорода в местах их нахождения.

Кроме того, оказалось, в фотосинтетической системе у подповерхностных цианобактерий есть небольшое "приспособление", позволившее им использовать "предохранительный клапан" для производства энергии. Другие представители вида используют его для выпуска избыточной энергии, чтобы предупредить перегрев при чрезмерном солнечном свете.

Комм. Это открытие еще и еще и раз доказывает непреложность Вселенского закона – Жизнь зарождается везде, где есть любые минимальные условия для ее зарождения. Это означает, что Жизнь вполне может существовать на большинстве планет и спутников планет нашей СС. Даже на Луне. Да, в лунном грунте, взятом с поверхности Луны, жизни не обнаружено, но надо было копать глубже! Если микроорганизмам для существования не нужны ни свет, ни вода, а питаются они водородом, то значит, они могут жить везде, где есть возможность поддерживать целостность структур, как отдельного организма, так и колонии в целом. То есть любое твердое тело в нашей и другой звездной системе может иметь в недрах очаги Жизни. В глубине, под защитой каменной брони, которая служит щитом от высокозаряженных космических частиц. Возникает закономерный вопрос – а какой вообще смысл в существовании таких очагов Жизни, скажем, на Луне (если там их все так обнаружат) ведь дальнейшей эволюции там точно не будет?
Смысл есть. Это открытие показывает нам, пантеистам, что Семена Жизни, будущие Атмы, стремятся любыми путями зацепиться за материю, даже там где дальнейшая эволюция либо невозможна, либо крайне маловероятна. Но они-то про это не знают! Семенам Жизни важно соединиться с материей, потому что в своем изначальном состоянии – они нестабильны и могут быть легко разрушены теми же космическими лучами или частицами или иными физическими факторами. Материя как бы укрывает Семена Жизни в своей плоти и дает возможность взрастить Атму. Но что дальше, когда Атмы взрощена, колония существует, но продолжения в виде эволюционной пирамиды нет? Тупик? Не думаю. Если считать Живым Организмом не только Землю, но и всю Звездную Систему, как и Галактику, то мы можем предположить, то таковые очаги Жизни могут служить банком, резервом, создаваться про запас и затем использоваться для заселения Жизнью иных космических тел и для оздоровления уже существующих.

106

Ученые: Жизнь зародилась на Земле около 3,8 млрд лет назад
2018-10-11

Самые древние свидетельства жизни на Земле обнаружили в Южной Африке – это останки микробов возрастом около 3,22 миллиардов лет. Они примерно на 500 миллионов лет старше предыдущего рекордсмена.

По мнению ученых, что жизнь зародилась на нашей планете около 3,8 млрд лет назад, но существовала лишь в океанах, которыми практически полностью была покрыта Земля. Многие геологи предполагали, что в ту эпоху возникли и наземные формы живых организмов, но доказательств не было – до недавного времени, передает mir24.tv.

Группа экспертов во главе с Марином Хоманном из Европейского института морских исследований нашла окаменевшие микробы на склоне скалистого утеса в горах Барбертон-Макхонджва в восточной части Южной Африки. Там расположены одни из самых старых геологических объектов мира. Окаменелости были частью скалы под названием Moodies Group – древнейшей береговой линии.

По словам ученых, микробы очень хорошо сохранились. Судя по всему, несколько миллиардов лет назад в том районе располагалась река.

«Это, по сути, старейшее речное русло Земли. И оно уже содержало в себе жизнь», – отметил соавтор исследования Стефан Лалонд.

Зачастую исследователям удается обнаружить лишь следы жизнедеятельности микробов – например, созданные ими окаменелые структуры. Но в данном случае к ним в руки попали останки самих микробов.

С течением времени слой живых организмов покрыл осадок, затем на этой конструкции вырос еще один слой микробов, и так далее. Такой «пирог» смог без особенных потерь пережить многочисленные эпохи. В слоистой окаменелости ученым даже удалось найти органические вещества – атомы углерода и азота, входившие в состав древних организмов.

Анализ показал, что микробы потребляли нитрат (атом азота, связанный с тремя атомами кислорода). Этот вид метаболизма был наиболее эффективен для Архейской эры (4 – 2,4 млрд лет назад), когда атмосфера еще не была насыщена кислородом, и позволял получить много энергии.

Ученые расценили находку как доказательство, что даже в древнейшие времена континенты на Земле были уже сформированы и даже наполнены жизнью.


Вы здесь » Путь Одиссея » Путь Одиссея » ДНК - DNA. Происхождение Жизни. Эволюция