Интересные новости и комментарии

Автор Дж. Тайсаев, января 15, 2009, 02:31:37

« назад - далее »

afrosergey

Цитата: Micr от ноября 16, 2017, 16:17:29Не имея возможности противостоять динозаврам по силе при дневном освещении, млекопитающие были вынуждены вести ночной образ жизни

Уважаемый Micr! С чего вы решили, что дневной образ жизни чем-то лучше ночного?!! Единственная причина - это то, что Вы, как представитель Homo sapiens, более приспособлены к нему!

Как я себе представляю, многие морфо-функцианальные особенности млеков, в частности приспособленность к ночному образу жизни, строение выделительной системы и, возможно, кое-что еще, обусловлены исторически их происхождением от синапсид.

Об этом и А. Марков пишет: "Впрочем, некоторые синапсидные рептилии (к которым относятся в том числе и предки млекопитающих) начали осваивать ночной образ жизни, по-видимому, еще в палеозое (K. D. Angielczyk, L. Schmitz, 2014. Nocturnality in synapsids predates the origin of mammals by over 100 million years)."

Интересно, что такая обусловленность не есть жесткая предопределенность. Так, некоторые пустынные млеки "научились" выделять сухую мочу не хуже рептилий или птиц, также появились некоторые виды полностью дневных млеков.

Однако, судя по всему, эволюции свойственна некоторая консервативность - если появляется более или менее удачная структура или функция, то она редко радикально меняется (только при сильной необходимости), чаще, просто осваиваются ниши удобные для использования этой структуры или функции. И, видимо, поэтому, ночная ниша оказалась для млеков более комфортной. Как-то так.

василий андреевич

  Эдак пора заводить разговор о виргации динов на три типа ветвей: ночную, дневную и сумеречную))). Последняя вымерла, вторая дала птичек, а первая, ночная, млеков...

алексаннндр

А что, у кого-то из млеков мочевая кислота- продукт обмена азота, как у современных пресмыкающихся и птиц?

Micr

Цитата: afrosergey от ноября 16, 2017, 16:55:59
Цитата: Micr от ноября 16, 2017, 16:17:29Не имея возможности противостоять динозаврам по силе при дневном освещении, млекопитающие были вынуждены вести ночной образ жизни
Уважаемый Micr! С чего вы решили, что дневной образ жизни чем-то лучше ночного?!! Единственная причина - это то, что Вы, как представитель Homo sapiens, более приспособлены к нему!

Как я себе представляю, многие морфо-функцианальные особенности млеков, в частности приспособленность к ночному образу жизни, строение выделительной системы и, возможно, кое-что еще, обусловлены исторически их происхождением от синапсид.
...
Однако, судя по всему, эволюции свойственна некоторая консервативность - если появляется более или менее удачная структура или функция, то она редко радикально меняется (только при сильной необходимости), чаще, просто осваиваются ниши удобные для использования этой структуры или функции. И, видимо, поэтому, ночная ниша оказалась для млеков более комфортной. Как-то так.

Уважаемый afrosergey! Действительно, ночью очень удобно как прятаться, так и незаметно подкрадываться вплотную. И искать спящих (а не летающих) дневных насекомых, и др. Так что я не могу оспаривать Ваше мнение о том, что ночью млекопитающим в целом живется лучше, чем днем.

Но пример тех же млекопитающих в историческом ракурсе показывает, что любой вид не отказывается захватить любые ниши, которые он захватить способен. Тот факт, что после исчезновения динозавров млекопитающие стали более активными днем, чем были при динозаврах, показывает, что они не были способны соперничать с динозаврами днем на равных, иначе днем жили бы млекопитающие и динозавры бок о бок. То есть, динозавры не пускали млекопитающих в дневную жизнь - так считают сейчас ученые. Может быть, они ошибаются, и млекопитающие раньше вели такой же полуночной-полудневной образ жизни, как и сейчас - это вопрос не моего уровня, и в нем я просто исхожу из того, что мне говорят источники, считающиеся авторитетными. Правда предполагаю как умею, что тогда у древних млекопитающих нашли бы какие-нибудь приспособительные механизмы к дневной жизни. Но не настаиваю на этом.

Именно утверждение о том, что динозавры не пускали млекопитающих в дневное время, я должен был бы иметь в виду, когда сказал, что млекопитающие были вынуждены жить ночью. То есть они были вынуждены жить только ночью, а в день их не пускали. В этом Вы правы.

Основную проблему в этих вопросах я понимаю так. Есть теория естественного отбора, согласно которой более приспособленный выживает, а менее приспособленный вымирает. А есть теория (или, может, другое слово лучше было бы использовать), согласно которой динозавры вымерли от природной катастрофы - для кого это индийские траппы, для кого метеорит. И млекопитающие заняли освободившуюся нишу не потому, что вытеснили менее приспособленных, а просто потому, что им случайно повезло. Таким образом, глобальное явление выбивается из общего русла теории. Что и есть нехорошо.

ArefievPV

Почему разные алфавиты похожи друг на друга?
https://www.nkj.ru/news/32554/
Общие черты в письменности различных языков можно объяснить общими для всех людей зрительно-эстетическими предпочтениями.

Можно ли найти что-то общее между буквами русского алфавита и английского? Очевидно, можно. А между кириллицей и арабской вязью? Или между латиницей и санскритом? Тут, кажется, уже ничего общего нет и в помине. Тем не менее, оно, это самое общее, все-таки есть.

Оливье Морен (Olivier Morin) из Института истории человечества Общества Макса Планка вместе с коллегами сравнил написания 116 языков, как современных, так и древних, от английского и русского до санскрита. Языки выбирались те, у которых есть алфавит или слоговая азбука (как в корейском), или комбинация того и другого. Соответственно, языки с логографическим письмом – то есть такие, в которых, грубо говоря, пишут очень сложными символами, означающими сразу целое слово (как иероглифы в китайском или клинообразные знаки в шумерском) – такие языки для анализа не брали.

В общей сложности исследователи прогнали через специальный алгоритм более 5500 знаков, в которых особое внимание обращали на то, как в них идут линии (то есть вертикальные они, горизонтальные или косые), а также оценивали поперечную и продольную симметрию знаков.

В статье в Cognitive Science говорится, что по всем языкам в письменных знаках вертикальные и горизонтальные линии преобладают – они используются с вероятностью 61% (если брать латиницу, то и все 70%), т. е. их очевидно больше, чем косых. Что до симметрии, то здесь с вероятностью в 70% преобладает вертикальная симметрия (например, как в буквах А и Т).

Но все-таки – почему так? Известно, что у нас есть определенные эстетические предпочтения, общие для всех людей и касающиеся определенных геометрических форм, и эти предпочтения можно увидеть прямо в нейронной активности: на объекты с вертикальной симметрией соответствующие нейроны реагируют быстрее, так же как и на горизонтали с вертикалями. Вероятно, причина тут в том, что весь ландшафт вокруг нас опирается на вертикальное и горизонтальное измерение, а вертикальная симметрия – обязательное свойство человеческого лица, и чтобы ориентироваться на местности и правильно узнавать других, мозг должен в первую очередь уметь видеть нужные геометрические параметры.

И письменные знаки для разных языков, очевидно, формировались именно под влиянием таких вот предпочтений, встроенных прямо в нашу нервную систему. При этом, по словам самого Оливье Морена, характерные особенности знаков появились сразу и потом почти не менялись, то есть в знаки с самого начала создавались с преимуществом вертикальной симметрии и вертикальных и горизонтальных линий.

С одной стороны, как пишет портал Science, такие данные противоречат гипотезе о том, что письменные знаки эволюционировали, становясь более простыми в написании, но, с другой стороны, если бы они имели свойство меняться, то у людей возникли бы проблемы в том, чтобы понимать написанное старыми и новыми письменами. Так что эволюция знаков вряд ли была очень уж масштабной.

ArefievPV

Шимпанзе бонобо помогают незнакомцам
https://www.nkj.ru/news/32557/
Бонобо помогают совершенно незнакомым обезьянам достать еду, даже если их никто их об этом не просит.

Когда на наших глазах кто-то что-то роняет, мы стараемся поднять это и подать тому, кто уронил; когда мы заходим или выходим откуда-то, и вслед за нами кто-то идет, мы придерживаем для него дверь. Человеку свойственна ксенофилия, то есть желание действовать на благо других, совершенно незнакомых людей; мы помогаем незнакомцам, даже когда они о том не просят, и часто действуем лишь полусознательно, не анализируя, какие будут последствия, будет ли для нас какая-то личная выгода и т.д. Другими словами, желание облагодетельствовать другого срабатывает автоматически (хотя тут нельзя не учитывать разнообразные социокультурные факторы, которые это самое желание порой изрядно приглушают).

Но так ли мы уникальны в своем «бессознательном благородстве»? Вопрос весьма и весьма непростой. Раньше считалось, что на это способен только человек. Потом стали появляться сообщения, что и шимпанзе способны на бескорыстную помощь. Однако затем обезьяний альтруизм подвергли сомнению – оказалось, что если их личный интерес никак не затронут, то шимпанзе становится всё равно, помогать ли ближнему своему или вредить. И вот сейчас исследователи из Университета Дьюка пишут в своей статье в Scientific Reports, что шимпанзе бонобо вроде бы помогают чужакам достать еду, даже когда им самим получить ничего не светит.

Обезьян заводили по очереди в одну из двух смежных комнат, разделенных забором. Посреди второй комнаты – той, что за забором, – висел кусок яблока на веревке. Обезьяны, конечно, не могли достать ни до яблока, ни до веревки, но они могли залезть по забору и достать до деревянной прищепки, которая держала веревку. Тогда они могли бы сбросить яблоко на пол, чтобы фрукт достался тем обезьянам, которые окажутся во второй комнате.

Бонобо сбрасывали яблоко даже тогда, когда в соседней комнате никого не было, однако если там сидели другие обезьяны, бонобо сбрасывали яблоко примерно в 4 раза чаще. (При этом другие обезьяны были незнакомыми, чужими.) Более того, бонобо делали доброе дело, не дожидаясь никаких просьб. Экспериментаторы меняли ширину зазоров в заборе между комнатами так, что обезьяны иногда могли продеть сквозь них руки, прося помочь. Оказалось, что бонобо помогали тем, кто не мог попросить о помощи, так же часто, как и тем, которые жестикулировали сквозь забор.

В следующем эксперименте обезьянам показывали короткие видео, на которых их сородичи зевали либо сидели с нейтральным выражением. На одних видео были члены родной группы, тогда как на других – обезьяны-чужаки. Глядя на зевающих, обезьяны заражались зевотой точно так же, как это бывает у нас. Причем обезьяны зевали одинаково сильно независимо от того, показывали ли на видео чужака или своего.

Феномен заразительной зевоты можно наблюдать у многих животных: у собак (которые могут заразиться зевотой даже от собственного хозяина), у некоторых линий лабораторных крыс, у волнистых попугайчиков и, разумеется, у приматов – у обыкновенных шимпанзе и гелад. Так что не стоит удивляться, что и бонобо могут зевать за компанию. Считается, что заразительная зевота отражает способность к эмпатии. Когда мы начинаем зевать не сами, а потому, что увидели зевающим другого человека, то мы как бы перенимаем его состояние, копируя его действия, причем происходит это автоматически, полусознательно. Соединив зевоту бонобо с их склонностью сбрасывать яблоки незнакомым обезьянам, авторы работы сделали вывод, что склонность помогать другим у бонобо, как и у людей, срабатывает «на автомате» – по крайней мере, отчасти.

Что, в свою очередь, означает, что альтруизм у людей может иметь глубокие эволюционные корни, восходящие к общему предку людей и шимпанзе бонобо. С другой стороны, может быть и так, что склонность помогать другим возникла независимо у рода Homo и бонобо. Легко представить, как естественный отбор дает преимущество тем особям, которые более дружелюбны к чужакам, как только плюсы дружбы с чужаками начинают перевешивать издержки, связанные с необходимостью чем-то делиться, в чем-то уступать и т.д. У бонобо среда обитания весьма щедра на ресурсы, поэтому соперничество за еду потеряло смысл и естественный отбор стал выбраковывать агрессивных. (Заметим, что в отличие от обыкновенных шимпанзе, которые считаются одним из самых агрессивных созданий в животном мире, бонобо чрезвычайно миролюбивы и возникающие конфликты решают в буквальном смысле любовью, а не войной.)

Какие именно преимущества могли появиться у особей, толерантных к чужакам? Считается, что у людей важную роль здесь сыграла практика межплеменных браков. У бонобо, скорее всего, происходило что-то похожее: у них подросшие самки покидают семью, чтобы навсегда присоединиться к чужой стае. Так же, как и людям, им важно произвести при этом хорошее первое впечатление, а значит, нужно уметь быть дружелюбным даже с теми, кого видишь впервые в жизни.

ArefievPV

Предупреждая сородичей об опасности, шимпанзе учитывают степень информированности слушателей
http://elementy.ru/novosti_nauki/433152/Preduprezhdaya_sorodichey_ob_opasnosti_shimpanze_uchityvayut_stepen_informirovannosti_slushateley

Наблюдения за дикими шимпанзе в лесу Будонго (Уганда) показали, что шимпанзе не только предупреждают сородичей об опасности (змее) при помощи звуковых сигналов, поз и взглядов, но и учитывают при этом степень информированности особи, которой адресован сигнал. Подкладывая модели ядовитых змей на маршрутах обезьяньих прогулок, исследователи обнаружили, что особь, заметившая змею, активнее подает предупреждающие сигналы, если другая обезьяна, находящаяся поблизости, тем или иным способом (включая голосовые сигналы) демонстрирует свою неосведомленность об опасности. Результаты согласуются с идеей о том, что шимпанзе умеют оценивать информированность сородичей и учитывать это при коммуникации.

ЦитироватьВопрос о том, в какой мере животные способны понять, что известно или неизвестно другим особям, чего они хотят, могут или собираются сделать, давно занимает специалистов по эволюции мышления и коммуникации. Главная проблема в том, что крайне трудно поставить эксперимент, позволяющий четко и однозначно отделить поведение, основанное на подлинном понимании ситуации, от точно такого же поведения, выученного методом проб и ошибок, путем подражания или даже вообще врожденного (хотя чисто врожденное поведение — абстракция вроде абсолютно черного тела; любое поведение формируется в результате взаимодействия генетических и средовых факторов). Можно ли вообще абсолютно строго доказать, что животное что-то понимает, а не действует, как автомат, на основе сложного комплекса инстинктов и рефлексов? Утешает лишь, что у инопланетных этологов, анализирующих поведение Homo sapiens, были бы такие же проблемы.

ЦитироватьТаким образом, результаты обоих экспериментов согласуются с гипотезой о том, что шимпанзе понимают, известно ли сородичу об опасности, и модифицируют свое поведение в соответствии с этим пониманием. Альтернативные гипотезы (например, о том, что шимпанзе просто реагируют определенным образом на замеченную опасность, не считаясь с тем, что происходит в голове у сородичей) согласуются с этими данными намного хуже. Данное исследование, таким образом, пополняет копилку фактов, указывающих на то, что наши ближайшие родичи способны моделировать психическое состояние других особей.

ArefievPV

Мухи-аквалангисты
http://www.nkj.ru/news/32572/
Чтобы не утонуть в сверхсоленом озере, мухи-береговушки стали супергидрофобными.

Марк Твен в своей полуавтобиографической повести «Налегке» среди прочего описывает каких-то мух, которых он видел на озере Моно в Калифорнии: «Есть еще мухи, похожие на наших комнатных мух... Их можно держать под водой сколько душе угодно – они не обижаются, напротив, гордятся этим. Когда их выпустишь, они выскакивают на поверхность сухие, как отчет бюро патентов, и удаляются столь невозмутимо, словно их нарочно обучили этому фокусу, дабы доставить человеку обогащающее ум развлечение»*. Хотя известно, что повесть «Налегке» местами представляет собой чистый вымысел, насчет мух-аквалангистов Марк Твен не соврал – такие действительно есть.

Мухи Ephydra hians, которых он видел, относятся к семейству мух-береговушек – как понятно по названию, они любят жить около водоемов. И некоторые, как например, род Ephydra, предпочитают довольно экстремальные места обитания, предпочитая очень соленые озера (потому их порой называют «соляными», «щелочными» или «морскими мухами», чтобы отличать от других береговушек). Озеро Моно – как раз для них: вода в нем в три раза соленее, чем в океане, чрезвычайно насыщена карбонатом натрия и тетраборатом натрия, который еще известен под названием буры. Тетраборат натрия – довольно сильный детергент, его можно использовать как моющее средство. Соли натрия делают воду в озере чрезвычайно щелочной, так что на ощупь она кажется маслянистой.

Никаких более-менее крупных животных в Моно, естественно, нет, но зато в нем есть планктонные водоросли, бактерии и некоторые мелкие ракообразные. Для мух это идеальное место для кормежки: много еды (в том числе и мертвой органики, осевшей на дно) и никаких хищников. Остается только решить задачу, как зайти в воду так, чтобы не утонуть.

Тело насекомых обычно покрыто короткими навощенными волосками, которые не смачиваются – так насекомое может оставаться сухим в дождь и в туман, и не бояться, что вода закроет дыхательные отверстия на теле. Но в озере Моно вода непростая. Как показали эксперименты исследователей из Калифорнийского технологического института, у обычных мух вода из озера легко проходит сквозь гидрофобную защиту: кутикула мух несет слабый положительный заряд, притягивающая отрицательные карбонатные ионы, которыми очень богато Моно – и вместе с отрицательными ионами к телу протискивается и вода. Проще говоря, обычному насекомому утонуть в Моно намного проще, чем где-либо еще.

Но у мух E. hians есть своя хитрость. Майкл Дикинсон (Michael Dickinson) записали видео с E. hians, входящими под воду, и поставили еще ряд опытов, погружая мух в разные химические растворы. В статье в PNAS говорится, что мухи, ползающие под водой, носят на себе какое-то подобие скафандра, что-то вроде легкого воздушного костюма, которые покрывает все тело, кроме глаз. Все дело оказалось в том, что E. hians, во-первых, намного более волосатые, во-вторых, в их восках, которые покрывают волоски и кутикулу, содержится больше коротких углеводородов, которые лучше отталкивают карбонатную воду. Если мух лишить их углеводородного покрытия, вода проникала к телу и вытесняла воздух, удерживаемый волосками – насекомые теряли свой воздушный акваланг.

Иными словами, E. hians стали супергидрофобными, чтобы не тонуть в суперсмачивающей воде, и стали они такими благодаря повышенной волосатости и особому химическому покрытию на теле. Возможно, хитрости мух-аквалангистов помогут в будущем создать новые материалы, которые будут оставаться сухими даже под водой.

P.S. Наверное, мухи используют воздух из этого "воздушного акваланга" для дыхания... Интересно, надолго хватает этого запаса воздуха? ::)

ArefievPV

Теория симбиогенеза 50 лет спустя: параллельной эукариотизации, скорее всего, не было
http://elementy.ru/novosti_nauki/433151/Teoriya_simbiogeneza_50_let_spustya_parallelnoy_eukariotizatsii_skoree_vsego_ne_bylo

Пятьдесят лет назад, в 1967 году, Линн Маргулис (Lynn Margulis) опубликовала развернутое изложение симбиогенетической теории, согласно которой эукариоты (организмы с клеточными ядрами) возникли в результате серии объединений разных клеток между собой. Современная поправка к этой теории гласит, что в основе становления эукариот, по-видимому, была не общая тенденция, охватившая многие эволюционные ветви (как предполагала Маргулис), а уникальное событие, приведшее к слиянию клеток археи и протеобактерии. В результате образовалась сложная клетка с митохондриями, которая и стала первым эукариотом. Дальнейшие симбиогенетические события — например, захват водорослей, ставших хлоропластами, — действительно происходили много раз, но с возникновением эукариот как таковых они не связаны.
.....
ЦитироватьМолекулярная систематика показывает, что общий предок растений, животных и грибов был не переходной формой, а истинным эукариотом, «полностью оперившимся», как выражается Ник Лейн. Можно смело утверждать, что общий предок всех современных эукариот уже был полноценной эукариотной клеткой: у него было ядро, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, микротрубочки, микрофиламенты, митохондрии и жгутики. В общем, полный набор эукариотных признаков.
.....
ЦитироватьТаким образом, сценарий «параллельной эукариотизации» не подтверждается. Это отнюдь не значит, что эволюционных событий подобного типа вообще не бывает: некоторые из них подробно описаны палеонтологами (например, маммализация зверообразных рептилий, которые приобретают признаки млекопитающих параллельно в нескольких эволюционных ветвях). Более того, список подобных «параллельных сценариев» в последнее время даже пополняется. «Элементы» не раз писали о гипотезе независимого возникновения нервной системы в двух совершенно разных ветвях многоклеточных животных (см. Дискуссия о роли гребневиков в эволюции продолжается, «Элементы», 18.09.2015). Но возникновение эукариот — одно из самых уникальных событий во всей истории жизни на Земле. Вероятно, потому оно и выпадает из этого ряда.

В современной научной литературе есть такое понятие, как гипотеза редкой Земли (см. Rare Earth hypothesis). Сторонники этой гипотезы допускают, что относительно просто устроенная жизнь (бактериального уровня организации) может существовать на множестве планет и быть во Вселенной довольно обычным явлением. А вот относительно сложная жизнь (эукариотная или сопоставимая с ней) возникает только при редчайшем стечении обстоятельств; не исключено, что планета с подобной жизнью — всего одна в Галактике. Если гипотеза редкой Земли верна, то именно возникновение эукариот, скорее всего, является рубежным событием, отделяющим «простую» жизнь (широко распространенную) от «сложной» (маловероятной).

К похожим выводам недавно (и совершенно независимо) пришел автор известной книги «Происхождение жизни» Михаил Никитин. «Пока мы не знаем даже, насколько закономерно было появление эукариот. Если для других этапов развития жизни, таких как переход от мира РНК к РНК-белковому миру, обособление прокариотных клеток из доклеточного "мира вирусов" или появление фотосинтеза, мы с уверенностью можем сказать, что они закономерны и практически неизбежны, коль скоро жизнь уже появилась, то появление эукариот в прокариотной биосфере могло быть очень маловероятно. Возможно, что в нашей Галактике есть миллиарды планет с жизнью бактериального уровня, но только на Земле появились эукариоты, на основе которых появились многоклеточные животные и затем разумные существа» (М. Никитин, 2014. Выдвинута новая гипотеза происхождения эукариотической клетки). Может быть, нам потому так и сложно разобраться в деталях происхождения эукариот: это уникальное (в масштабах планеты) событие, к которому очень трудно приложить принцип униформизма, требующий «по умолчанию» исходить из единообразия факторов и процессов во все моменты времени. Но как раз поэтому загадка происхождения эукариот — одна из самых увлекательных во всей биологии. Нерешенных вопросов в этой области еще множество, здесь (как и в обсуждаемой статье Ника Лейна) упомянуты далеко не все из них.

ArefievPV

Молнии способны запускать ядерные реакции, формирующие редкие изотопы
https://www.popmech.ru/science/news-398552-molnii-sposobny-zapuskat-yadernye-reakcii-formiruyushchie-redkie-izotopy/

Команда исследователей неожиданно выяснила, что не только космическое излучение, но и самые обычные молнии могут стать причиной образования редких изотопов, которые ученые по всему миру используют для изучения прошлого.

Редкие атомные изотопы, такие как углерод-13, углерод-14 и азот-15, уже давно используются при радиоуглеродном анализе для определения возраста древних артефактов и изучения особенностей доисторических пищевых цепей. Но что же является источником этих изотопов? Все дело в сложных каскадах субатомных реакций в атмосфере, которые вызывают высокоэнергетические потоки космического излучения.

Группа ученых открыла новый способ получения изотопов в естественной среде: молнии. Углерод-13, один из главных индикаторов при исследовании геохимических процессов, обычно образуется, когда высокоэнергетическое излучение попадает в атмосферу и воздействует на самую распространенную форму азота — азот-14. Атом азота теряет нейтрон, а получившийся в результате неустойчивый азот-13 испускает нейтрино и положительно заряженный электрон (позитрон). Реакция (и последующая аннигиляция позитрона при столкновении с отрицательно заряженным электроном) приводит к образованию стабильного атома углерода-13 и двух гамма-лучей с очень высокой энергией, часто используемой для обнаружения космических лучей.

Еще в феврале ученые, наблюдавшие дневную грозу у северо-западного побережья Японии, внезапно уловила такое же излучение. Более того, команда обнаружила даже более широкий диапазон гамма-лучей, выделяемых неустойчивыми атомами азота-15 — они получаются, когда свободные нейтроны на большой скорости врезаются в атомы азота-14. На страницах Nature исследователи сообщают, что это прямое доказательство того, что не только космическое излучение, но и молнии могут быть причиной образования редких изотопов. Но, судя по всему, они создают лишь незначительную часть от общего числа изотопов, так что современные системы изучения прошлого с помощью радиоуглеродного анализа пока остаются валидными.

ArefievPV

Ещё одна гипотеза...

Был ли на Земле мир РНК?
http://www.nkj.ru/news/32600/
Для возникновения генетического кода на Земле должны были появиться сразу и белки, и нуклеиновые кислоты.

Как известно, в основе жизни лежит «содружество» нуклеиновой кислоты и белка. Нуклеиновые кислоты зашифровывают в себе генетическую информацию (то есть информацию о строении белков), а белки выполняют химические реакции, которые сами по себе идти не могут (в том числе и реакцию копирования нуклеиновой кислоты).

Иными словами, белок не может появиться без нуклеиновой кислоты, а нуклеиновая кислота – без белка. Но тогда возникает вопрос, как мог возникнуть генетический код. Все не могло вдруг собраться случайно и заработать: вероятность случайной сборки самой простой системы из белка и нуклеиновой кислоты исчезающе мала.

Когда говорят, что белки выполняет химические реакции, то имеют в виду, что они их катализирует, ускоряют. Белки-катализаторы называют ферментами, и их существует огромное количество (хотя ферменты – это все-таки не все белки). Такой успех на ферментативном поприще обусловлен общей структурой белковой молекулы: как мы знаем, любой белок представляет собой длинную цепочку из аминокислот, которые взаимодействуют друг с другом, так что цепочка начинает изгибаться и сворачиваться в довольно сложную трехмерную структуру.

Именно от трехмерной структуры зависит функция белка, и у каждого белка есть свой особенный 3D-портрет, так что структура миоглобина, который удерживает кислород в наших мышцах, заметно отличается от структуры пищеварительного фермента трипсина, расщепляющего другие белки на части. Более того, отдельные аминокислотные цепи могут взаимодействовать друг с другом (как, например, в случае с гемоглобином, который формируется четырьмя молекулами глобина), и функция тут зависит уже от того, как они взаимодействуют. В общем, белки можно приспособить для самых разных реакций.

А вот нуклеиновые кислоты не могут катализировать ничего – во всяком случае, раньше так казалось. Поэтому и возникала проблема, кто был на Земле раньше: белки не могли появиться без генетического кода и его носителей – ДНК и РНК, а нуклеиновые кислоты не могли появиться без белков.

Но потом оказалось, что среди РНК есть такие, которые могут катализировать реакцию сборки других РНК, и что такие каталитические РНК можно даже заставить копировать самих себя. И вскоре возникла гипотеза мира РНК, согласно которой РНК в начале эволюции живого обходились вообще без белка – одновременно и кодировали информацию, и сами размножались. Белки же появился позже как намного более эффективные катализаторы.

Но исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл и Оклендского университета утверждают, что гипотеза мира РНК на самом деле неверна, и что к ней просто слишком привыкли, чтобы обращать внимание на ее слабые места и на новые данные, которые говорят не в ее пользу. Авторы работы полагают, что ключевое событие в зарождении жизни – это не то, что нуклеиновые кислоты «научились» сами себя копировать, а то, что появился механизм, который поставил в соответствие определенным комбинациям в нуклеиновой кислоте определенные аминокислоты. Иными словами, самое важное в зарождении жизни – появление генетического кода, когда генетическая информация действительно стала информацией.

За все время существования гипотезы мира РНК никто так и не смог – даже приблизительно – смоделировать, как случайная самокопирующаяся система из нуклеиновых кислот могла стать в высшей степени неслучайной, и как в ней могли появиться те свойства, которые есть у системы из нуклеиновых кислот и белков. В то же время есть современные биохимические и биоинформатические исследования, указывающие на то, что нуклеиновые кислоты и белки были вместе самого начала, и информация возникала параллельно и взаимозависимо сразу в двух «носителях».

Как это могло происходить, описывается в статье в Molecular Biology and Evolution. Чарльз Картер (Charles Carter) и Питер Уиллс (Peter Wills) сосредоточилась на ферментах аминоацил-тРНК-синтетазах, или арсазах. Они соединяют аминокислоты с транспортными РНК (тРНК), которые называются так потому, что приносят нужные аминокислоты туда, где синтезируется белок. Каждую аминокислоту нужно прицепить к ее тРНК, и именно эту работу выполняют арсазы. Фермент должен точно узнать тРНК и аминокислоту, которую он собирается к ней присоединить; если фермент сработает неточно, то при синтезе белка возникнет ошибка и белок может оказаться нерабочим, а то и вообще вредным.

Здесь важно, что арсазы соединяют тРНК и аминокислоты в соответствии с правилами генетического кода: в определенном месте в молекулах тРНК есть последовательности из трех нуклеотидов, которые соответствуют той или иной аминокислоте, и фермент должен распознать эту последовательность. Иными словами, арсазы выполняют первый этап перевода генетической информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот.

Как мы знаем, аминокислот, из которых синтезируются белки, всего 20 – и столько же в клетках плавает ферментов арсаз, по одной на каждую аминокислоту. Но по структуре они делятся на две разные семьи, по 10 ферментов в каждой. Каждая семья произошла от собственного белка-предка, и недавние исследования тех же Чарльза Картера и Питера Уиллса показали, что оба белка-предка для каждого семейства арсаз некогда кодировал один и тот же ген, просто один белок был закодирован в нем в одном направлении, а другой – в другом. (Соответственно, ген нужно было читать в обе стороны.)

Оба предка связывались всего лишь с двумя аминокислотами – и объем генетической информации ограничивался всего лишь двумя аминокислотами (напомним, что генетическая информация рождалась тогда, когда устанавливалось соответствие между последовательностью нуклеотидов и аминокислотой). Но и белки, и нуклеиновые кислоты менялись, появлялись новые арсазы, код усложнялся, новая генетическая информация формировалась под неослабевающим действием отбора – и главное, что и белки, и нуклеиновые кислоты должны были эволюционировать параллельно, и история арсаз хорошо это демонстрирует.

Впрочем, какими были самые первые белки, мы сейчас может только догадываться, и, очевидно, авторам работы придется приложить еще немало усилий, чтобы убедить всех в своих рассуждениях, все-таки «мир РНК» – действительно очень и очень уважаемая гипотеза.

С другой стороны, если сейчас уже известно, что и белки, и нуклеиновые кислоты как таковые могли появиться сравнительно просто, то у нас все равно остается проблема возникновения именно генетического кода. И не исключено, что тут все происходило по такому же сценарию, как с арсазами – вне зависимости от того, кто возник первым.

sanj

Ученые обнаружили, что темпы эволюции ускорились
https://hightech.fm/2017/11/27/species-evolving

Tiktaalik

Израильские ученые открыли животное с глазами-"телескопами"

https://ria.ru/science/20171130/1509965630.html

василий андреевич

Цитата: sanj от ноября 29, 2017, 09:52:35
темпы эволюции ускорились
https://hightech.fm/2017/11/27/species-evolving
Я от восторга прыгаю. Наконец-то понял, что эволюция - это дать по мордам папаше, который получает ""220", домой приносит 127, на остальные гудит.

Micr

«Гималайские йети» превратились в медведей
Снежные люди из Гималаев оказались тремя медведями и одной собакой.

https://www.nkj.ru/news/32615/