Интересные новости и комментарии

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

« назад - далее »

Шаройко Лилия

#1680
Вот еще напоследок и я покину форум опять на неделю, как то все плотно в реальности забито. И чего-то меня тут слишком много получилось.
:)

Я все это не к тому чтобы спорить с вами Александр, просто это то как я воспринимаю ситуацию с новизной в отношении цианобактерий.

То, что они не тока фотосинтезом балуются вроде выяснено 10 лет назад. Возможно раньше, просто попалась именно эта статья.

Это статья Маркова на Элементах 2008 года
http://elementy.ru/novosti_nauki/430086

ЦитироватьЦианобактерии — изобретатели оксигенного фотосинтеза и создатели кислородной атмосферы Земли — оказались еще более универсальными «биохимическими фабриками», чем ранее считалось. Выяснилось, что они могут совмещать в одной и той же клетке фотосинтез и фиксацию атмосферного азота — процессы, ранее считавшиеся несовместимыми.

Цианобактерии, или, как их раньше называли, синезеленые водоросли, сыграли ключевую роль в эволюции биосферы. Именно они изобрели наиболее эффективный вид фотосинтеза — оксигенный фотосинтез, идущий с выделением кислорода. Более древний аноксигенный фотосинтез, идущий с выделением серы или сульфатов, может происходить только в присутствии восстановленных соединений серы (таких как сероводород) — веществ достаточно дефицитных. Поэтому аноксигенный фотосинтез не мог обеспечить производство органики в количестве, необходимом для развития разнообразных гетеротрофов (потребителей органики), включая животных.

Почему возможно раньше. То о чем пишет Cow

ЦитироватьЭтих просто в литосфере и глубоко нашли, а по существу - биотопы "черных курильщиков" давно обнаружены.

имеет фактическое основание:

МИКРОБЫ ДЕРЖАТ НЕБО
Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук»
Заварзин Г.А.

КиберЛенинка: https://cyberleninka.ru/article/n/mikroby-derzhat-nebo

Цитировать

В восьмидесятые годы в Байкале с помощью глубоководных аппаратов «Пайсис» было обнаружено сообщество организмов, сформировавшееся в районе выброса термальных вод. Источник теплой воды с повышенной минерализацией расположен в северной котловине Байкала в районе бухты Фроли-ха на глубине более 400 м.
Вокруг фролихинской гидротермы раскинулись «поляны» (маты), покрытые белыми нитчатыми пленками из цианобактерий и нитевидных сульфат-редуцирую-щих бактерий, плотные поселения из корковых губок, в массе встречаются различные черви, моллюски, ракообразные и рыбы. При этом если для глубоководной фауны Байкала в целом характерно преобладание мелких животных, то в районе вента крупные животные — не редкость.


Заварзин Г.А. Советский и российский микробиолог, специалист в области функционального разнообразия бактерий и их геохимической роли. Академик РАН, доктор биологических наук, профессор, заслуженный профессор МГУ.



Теперь что я имела ввиду под фразой выветривание. Я 5 лет проучилась в ДВФУ (тогда ДВГУ) на биофаке, отделение почвоведение. Конечно это было очень давно и многое забыто, но базовые вещи я конечно помню. Выветривание -это все преобразование недр, почвообразование только один из процессов.

Википедийное, современное определение выглядит так:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Выветривание

Выве́тривание — совокупность процессов физического и химического разрушения горных пород и слагающих их минералов на месте их залегания: под воздействием колебаний температуры, циклов замерзания и химического воздействия воды, атмосферных газов и организмов.


Мы не можем быть обязаны недрами цианобактериям, их деятельность на фоне масштабных процессов выветривания планеты слишком мала.

Еще если дальше углубляться, то я хотела еще загрузить подробности из учобников про деятельность микроорганизмов в недрах(подготовила всякое зубодробительное чтиво), их там море видов, но наверное не буду - и так это слишком большой загруз. Лучше вместо этого добавлю популярного изложения две новости по цианобактериями фотосинтезу и как и с чем их едят в последнее время.


Биологи «взломали» систему фотосинтеза у фитопланктона
https://indicator.ru/news/2018/10/14/fotosintez-u-fitoplanktona/

ЦитироватьБиологи «взломали» систему фотосинтеза у фитопланктона
РОССИЯ и ГЕРМАНИЯ , 14 октября.  Молекулярные биологи узнали, как цианобактерии защищаются от излишне яркого света, и научились обходить эту «систему безопасности», повысив скорость работы фотосинтеза и набора биомассы. Их выводы и возможные варианты применения «взломанных» белков были представлены в журнале Nature Communications.

«Белок ОСР и его "кузены" являются уникальными модульными конструкциями, способными выполнять различные функции в клетке — от переноса гидрофобных молекул аниоксидантов и до превращения энергии квантов света в тепло. К примеру, мы уже выяснили, как можно определять температуру на уровне микро- и наноразмерных объектов при помощи этого белка», — рассказал ведущий научный сотрудник кафедры биофизики биологического факультета МГУ Евгений Максимов.

За миллионы лет эволюции растения и цианобактерии научились захватывать фотоны солнечного света и использовать их энергию для сборки молекул питательных веществ. С одной стороны, этот процесс очень эффективен с точки зрения химии, а с другой — растения используют лишь 1-2% от общей энергии излучения Солнца. Учитывая нарастающий продовольственный кризис и нужду в «зеленых» источниках топлива, ученые в последние годы неоднократно пытались «улучшить» КПД растений.

Одним из главных ограничителей в эффективности фотосинтеза являются сами растения или микробы — когда они считают, что свет Солнца является чрезмерно ярким, их листья и клетки начинают рассеивать свет, превращая его в тепло, тем самым защищая себя от ожогов и чрезмерно сильного испарения воды.

https://nkj.ru/news/34655/
Фотосинтез в обмен на золото

ЦитироватьСША, 14 октября, НАУКА и ЖИЗНЬ. Древние цианобактерии научились использовать энергию солнечного света для производства полезных им веществ, а в качестве бонуса насытили атмосферу Земли кислородом (за что мы им очень благодарны). Однако не все микроорганизмы пошли по светлой дороге фотосинтеза. Некоторые решили искать свой путь, осваивая альтернативные источники энергии. Так, например, есть большая группа архей, которые получают энергию, перерабатывая углекислый газ в метан; правда, для этого им необходим источник водорода. Если с углекислым газом на планете проблем нет, то вот найти водород не так просто, поэтому метаногенам (так они называются), приходится его искать в местах, где нет кислорода: в морских глубинах или в кишечниках млекопитающих



Про археи-метаногены речь зашла не случайно. С их помощью можно было бы не только производить топливо, но ещё и утилизировать углекислый газ, который образуется при сгорании того же самого метана. А в идеале ещё и создать замкнутый цикл – из углекислого газа получать метан, его сжигать, а из продуктов горения получать опять исходное топливо. Проблема в том, что, как было сказано, метаногены используют для этих целей водород, который они находят в окружающей среде. Но водород сам по себе уже топливо, притом довольно дорогое в производстве. Получать водород, чтобы кормить им потом бактерии, чтобы получить метан, было бы непозволительной роскошью. Однако тут есть одно интересное решение.

Не все метаногены делают метан из углекислого газа. Есть и другие, которые в качестве источника энергии берут не CO2 и H2, а ацетат (уксусную кислоту). Часто такие любители ацетата живут в компании с бактериями-ацетогенами. В свою очередь, разные ацетогены получают уксусную кислоту по-разному – есть такие, которые преобразуют в ацетат готовые органические вещества, есть другие, которые делают ацетат из углекислого газа и водорода, и есть третьи, которые делают и так, и так. (Тут на всякий случай стоит уточнить, что метаногенам и ацетогенам ни метан, ни уксусная кислота сами по себе не нужны – просто микробы научились использовать соответствующие химические реакции, чтобы получать энергию, а метан и ацетат – лишь побочные продукты.)

Среди ацетогенов, у которых ацетат получается как из готовой органики, так и из углекислого газа, есть бактерия Moorella thermoacetica. Чтобы поймать углекислый газ, нужна энергия. Растения, водоросли, цианобактерии используют для фиксации CO2 энергию света. Но ацетогены, и M. thermoacetica в том числе, используют для этого не свет, а неорганические соединения (иными словами, такие бактерии занимаются не фотосинтезом, а хемосинтезом). Однако, как показали эксперименты исследователей из Калифорнийского университета в Беркли, M. thermoacetica можно научить пользоваться светом.



В общем у меня все, на неделю исчезаю.


алексаннндр

Уважаемая Лилия, у меня нет никаких вопросов по приведённым вами материалам, только тот пример, который опять же привели вы в последнем посте, азотфиксация была открыта всё-таки у фотосинтезирующих цианобактерий, а в том предыдущем материале говорилось об открытии полностью нефотосинтезирующих цианобактерий на большой глубине.
И никакого раздувания этого открытия до общепланетарной значимости в той статье не было.
А так- ничего против не имею, спекулируют на каждой новости, открыли какую бактерию на глубине- о, значит бактериальная биомасса больше всех остальных вместе взятых- да, спекуляция для красного словца, вы абсолютно правы, но это ведь относится не к данному материалу..

василий андреевич

Цитата: Шаройко Лилия от октября 17, 2018, 18:05:41Выветривание -это все преобразование недр, почвообразование только один из процессов.
Взгляните шире. Выветривание (в англоязычной терминологии - выпогоживание) - это совокупность процессов обесценивания энергоемких структур горных пород. Сюда же следовало бы включить процессы обесценивания био-органических структур. Почвообразование, следовательно, один из конечных вариантов выветривания.
  Естественно, что процессу обесценивания должен быть поставлен в противоположность процесс созидания энергоемких структур - это тектоника и жизнедеятельность.
  В самом общем виде оба процесса (обесценивание и созидание) - это работа за счет разницы между принятым и отданным излучением Солнца, например, усвоение коротковолнового кванта и излучения длинноволнового. То, что классически считается источником для проявления тектонических сил (тепловой поток из недр) следовало бы считать малозначащим, ввиду несопоставимости масштабности излучения от Солнца.
  Потому призываю не отгораживаться от вноса биоты в тектонику - они дитяти одной закономерности, на первый взгляд, противоречащей второму (энтропийному) принципу.

Nur 1

Вот, определился с размещением ссылки на материал. Его содержание направлено, как я понял, на устранение пробелов в понятийном аппарате СТЭ. Полагаю это очень важной задачей, а, потому, интересной и заслуживающей внимания. Ссылка: http://www.bio.bsu.by/genetics/files/4.evol_th/evolution_theory_03.pdf.
Пожалуйста, ознакомьтесь со статьями, приведенными в конце презентации. 

Nur 1

Для тех, кто сразу затруднился с понятием о так называемом "генетическом драйве" - немного о его предполагаемом практическом значении, ссылка: https://hightech.plus/2018/07/25/crispr-dlya-chainikov-kratkii-putevoditel-po-glavnoi-bitehnologii.

Nur 1


Nur 1

И тут - с показательными схемами и призывом не путаться в представлениях о "генном" и "генетическом", драйвах, ссылка: http://old.medach.pro/life-sciences/genetika/crispr-razrushitel/.   

Nur 1

#1687
Почему заострил внимание? Потому, что слово "драйв", в теории, прежде связывал с "митотическим драйвом", то есть, с нарушением соотношения гамет в популяции гетерозигот, не связанном с отбором или генетическим дрейфом. Теперь появилась необходимость считаться с практикой направленного изменения генофонда со стороны человека.

василий андреевич

Цитата: Nur 1 от октября 23, 2018, 04:45:01Теперь появилась необходимость считаться с практикой направленного изменения генофонда со стороны человека.
Так может удобнее именовать естественным и искусственным драйвом? Потому как не совсем корректно говорить, что включение драйва в систему особей когда-то не проходило отбор на фенотипическое выживание. Да и сам термин "драйв" лучше бы как-то по-русски.

ArefievPV

#1689
Никотин влияет на ДНК через поколения
https://www.nkj.ru/news/34712/
Потомство «курящих» самцов чувствует на себе отцовский никотин.

Никотин может действовать не только на того, кто курит, но и на его детей и внуков – об этом в PLoS ONE пишут исследователи из Университета штата Флорида и Общеклинической больницы Массачусетса.

Правда, стоит сразу сказать, что эксперименты ставили с мышами: самцам в течение 12 недель в воду добавляли никотин, затем организовывали им свидание с самками, которым никакого никотина не давали, и наблюдали за их потомством в двух поколениях, то есть за детьми и внуками.

В целом, по словам авторов работы, потомство вело себя как обычно, однако некоторые когнитивные обучающие тесты дети и внуки «куривших» самцов проходили хуже, чем дети «не куривших». Также дети «курнивших» самцов были гиперактивны, и в их мозге уровень было заметно меньше некоторых нейромедиаторов – веществ, с помощью которых нервные клетки передают друг другу электрохимические импульсы.

Как может действие никотина передаваться через поколения? Исследователи полагают, что тут всё дело в эпигенетике. Давно известно, что ДНК подвергается химическим модификациям, которые не меняют последовательность генетического текста, но всё же влияют на активность генов. Специальные ферменты оставляют метильные метки на некоторых азотистых основаниях – генетических буквах, входящих в состав ДНК, после чего у тех генов, которые получили метильные метки, меняется активность. Такой способ регуляции генетической активности называется эпигенетическим; и эпигенетические метки часто возникают в ответ на какие-то факторы внешней среды – например, в ответ на некоторые особенности образа жизни и вредные привычки. (Точнее говоря, метилирование ДНК – лишь один из эпигенетических механизмов регуляции генетической активности.)

Мы уже как-то писали о том, что курение сказывается на эпигенетическом состоянии более чем 7 000 генов. Если человек бросает курить, то большая часть таких изменений сходит на нет в течение пяти лет, то есть в смысле эпигенетических модификаций гены возвращаются к «докурящему» виду. Однако есть такие участки в ДНК, которые даже после того, как мы бросили дымить, остаются с метильными «никотиновыми» метками, и такие долгоиграющие метки могут сидеть на своём месте до тридцати лет.

Эпигенетические метки появляются в том числе и в половых клетках. Когда в случае с мышами исследователи проверили метильные метки на ДНК, то оказалось, что в ДНК сперматозоидов у «куривших» самцов такие метки выглядят иначе, чем у «не куривших». В частности, изменения касались одного из генов, который влияет на развитие мозга.

Известно, что некоторые эпигенетические метки способны оставаться – или возобновляться – подряд в следующих поколениях, возможно, поэтому и внуки «куривших» отцов почувствовали на себе их вредную привычку.

Однако распространять полученные результаты на людей следует с осторожностью. Во-первых, мыши получали никотин с водой (почему мы и пишем «куривших» самцов в кавычках – всё-таки люди курят не так). Во-вторых, доза никотина получалась в итоге просто огромной, и хотя среди людей-курильщиков можно найти таких, которые выкуривают эквивалентное количество, всё-таки хорошо бы посмотреть, как обстоят дела с малыми дозами никотина – так же ли они влияют на ДНК через поколения.

ArefievPV

Новый метод MicroED определяет молекулярную структуру вещества за полчаса
http://elementy.ru/novosti_nauki/433353/Novyy_metod_MicroED_opredelyaet_molekulyarnuyu_strukturu_veshchestva_za_polchasa
Достоверное определение молекулярной структуры вещества (особенно новых веществ) — это почти всегда длительный процесс, включающий в себя очистку, приготовление образцов и использование нескольких независимых аналитических и физических методов анализа. Он может занимать дни, недели или месяцы. Но похоже, мы находимся на пороге революции в этой области: исследователи из США выложили в открытый доступ препринт статьи с описанием нового прямого метода определения структуры органических молекул в твердом виде при помощи электронной дифракции, который выдает результат буквально за полчаса. Такой прорыв стал возможен благодаря облучению образца пучком электронов с разных сторон и специально разработанному алгоритму анализа получающейся дифракционной картины.

ЦитироватьHа вид аморфные (без заметных невооруженным глазом кристаллов) порошки были проанализированы прямо в том виде, в каком они были получены от поставщиков, без какой-либо дополнительной обработки — их даже не всегда надо было измельчать. Размеры нанокристаллов вещества были в сотни тысяч раз меньше необходимого для рентгенокристаллографии. Авторы продемонстрировали дополнительное преимущество MicroED: блaгодаря сильному взаимодействию электронов с веществом он часто напрямую определяет расположение атомов водорода в анализируемой молекуле (гораздо чаще, чем это происходит при рентгенокристаллографии).

Вещества «из коробки», возможно, проходят через кристаллизацию — это может быть частью процедур очистки перед продажей. Поэтому для лучшей демонстрации потенциала метода авторы решили проверить его на веществах, которые не были намеренно кристаллизованы, а были только что очищены жидкостной хроматографией в их лаборатории. С такими веществами структура была успешно расшифрована без какой-либо обработки в двух из четырех проверенных случаев (молекулы (-)-лимаспермидина и оксиндола).
Цитировать

Рис. 3 демонстрирует еще одну уникальную возможность, которую предоставляет метод MicroED. Несколько веществ (биотин, цинхонин, карбамазепин и бруцин) смешали, смесь поместили под микроскоп и в течении нескольких минут, учитывая уже полученные данные на индивидуальных образцах, смогли определить, к какому из четырех веществ относится каждый отдельный нанокристалл.

Шаройко Лилия

#1691
ЦитироватьВзгляните шире. Выветривание (в англоязычной терминологии - выпогоживание) - это совокупность процессов обесценивания энергоемких структур горных пород. Сюда же следовало бы включить процессы обесценивания био-органических структур. Почвообразование, следовательно, один из конечных вариантов выветривания.
  Естественно, что процессу обесценивания должен быть поставлен в противоположность процесс созидания энергоемких структур - это тектоника и жизнедеятельность.
  В самом общем виде оба процесса (обесценивание и созидание) - это работа за счет разницы между принятым и отданным излучением Солнца, например, усвоение коротковолнового кванта и излучения длинноволнового. То, что классически считается источником для проявления тектонических сил (тепловой поток из недр) следовало бы считать малозначащим, ввиду несопоставимости масштабности излучения от Солнца.
  Потому призываю не отгораживаться от вноса биоты в тектонику - они дитяти одной закономерности, на первый взгляд, противоречащей второму (энтропийному) принципу.

Почвообразование действительно можно назвать конечной стадией выветривания. Если температурный режим,уровень  влажности и минеральный состав допускает это. Я прошлой осенью искала распределение биомассы по самым высоким таксонам в рамках того, что обнаружила тотальное не соответствие в статьях Маркова, ссылавшегося на западные источники и в русских ВУЗовских учебниках напрочь игнорирующих эти заявления (бактерии, археи и другие разновидности микроорганизмов составляют столько же биомассы, сколько и фотосинтетики, считающиеся в русских ВУЗовских учебниках как 99% процентов).

В общем там длинная история, но по дороге обнаружилось распределение почв по площади по последним расчетам


ЦитироватьЗемельные ресурсы мира

В числе основных ресурсов биосферы, которые активно используются человеком (вода, воздух, растительность, животный мир), почва занимает ведущее место.

Краткое изложение лекционного материала по курсу «География почв с основами почвоведения». Составил доцент кафедры физической географии БГПУ им. Максима Танка А.А. Лепешев 2012 год

Земельные ресурсы занимают около 1/3 поверхности планеты, почти 14,9 млрд. га, а без Антарктиды и Гренландии – 13, 4 млрд. га.
10% - занимают ледники
15,5% - пустыни, скалы, прибрежные пески
7,5% - тундры и болота
2% - города, шахты, дороги
3% - земли, испорченные человеком (bad land)
В результате сельскохозяйственные земли составляют только 11% или 1,5 млрд. га.


Тут есть смешная цифра - на все города, дороги и шахты ушло 2 процента и изничтожить до невообразимого состояния мы умудрились при этом еще 3.
Есть о чем подумать.

Что касается какой именно широты должен быть взгляд в каждом конкретном случае. Мне пока недоступно внятное понимание энтропийных процессов как распределяющих уровень хаоса и структурированности в системах.
Но это очень важный вопрос даже в рамках того куда движется человечество.

Если каждый этап усложнения жизни создает высокий уровень структурированности внутри системы и соответственно увеличивает энтропию на границе своего материального существования, то ведет ли нас это неизбежно к все большему потреблению.

Если идти таким простым прямым путем, то любые сверхцивилизации нас должны просто высасывать как источник готовой энергии, как это происходит в блокбастерах.

Мне бы этого не хотелось (такой тенденции развития живых и разумных существ)  и не все так тупо, я думаю. Эволюция движется по спирали и мы скорее научимся качать энергию в тело напрямую из солнца, освоим фотосинтез, например. Механизм уже более менее понятен. Бактерии в нас и так живут  - по количеству клеток их в нашем теле больше, чем собственных клеток человека, по весу занимают от 1-до 5 кг по разным подсчетам на 70 кг веса тела.

Кстати обнаружила во время написания семинарской работы, мелкую но ободряющую деталь - фоторецепторы глаза создают реакцию на белковом уровне напоминающую фотосинтез растений. Значит нам не совсем это недоступно по физиологии.


Вообще много чего скрывает уровень деталей. И насколько взгляд от внимания к деталям становится шире иногда не предсказуемо.

А так вообще в целом согласна, процессы происходящие в биосфере  - это только часть процессов усложнения и структуризации мира. 


Nur 1

1/3 поверхности планеты, почти 14,9 млрд. га. Под этими млрд. га, вероятно, имелась в виду вся суша? Просто предложение построено так, словно речь идет о 149 млн. кв. км как об 1/3, почему и уточняю.

Шаройко Лилия

Да, конечно суша, это прямая цитата из учебника, просто там речь идет о суше до этого в предыдущих фразах.

Могу поискать исходник учебника в сети, но в принципе в Википедии это есть: 



Википедия (страница Земля)

510 072 000 км2= 51, 0072 млрд га
148 940 000 км 2 суша (29,2 %) = 14, 894 млрд га, в том числе почва 10, 320 млрд га (включая пустынные и акрктические почвы)
361 132 000 км2вода (70,8 %) = 36,1132 млрд га

Nur 1

Глубокоуважаемая Шаройко Лилия, добрый вечер!

Благодарю за уточнение.