?

Log in

No account? Create an account

РАЗДУМЬЯ И НАБЛЮДЕНИЯ

В попытках объять необъятное...

Биологическая интерлюдия: Об Адаме, Еве и… Луке :-)
bigstonedragon
Ну, о «Митохондриальной Еве» и «Y-хромосомном Адаме», живших в Африке около 150 тыс.лет назад, теперь, кажется, все уже знают.
Но вот о «Луке» (англ. LUCA, сокращение от Last Universal Common Ancestor) я лично узнал лишь из книги Никитина.
Умеют же биологи подобрать «библейские» имена своим объектам! Ведь очевидно, что одно из двух слов (либо «Universal», либо «Common») вполне можно было бы и опустить без ущерба для смысла; но тогда понесла бы ущерб благозвучность :-)
«Википедия» говорит, что Лука жил «3,5—3,8 млрд лет назад», ссылаясь на источники 2000-2008 годов; Никитин, использующий более свежие данные (вплоть до 2016 года!) даёт иную датировку – 4 – 4,1 млрд лет назад, что, мне кажется, лучше соответствует и имеющимся данным, в своё время очень меня поразившим, о том что первые геологические следы жизни обнаружены в Гренландии в породах возрастом 3,8 млрд лет. Надо полагать, это должны были быть организмы, уже достаточно далеко проэволюционировавшие от Луки!
Хочу отметить, что, во-первых, не следует понимать так, что Лука был единственным видом живых существ на планете в те далёкие времена; просто по сравнению с остальными он оказался наиболее успешным. Все прочие его современники и их потомки со временем вымерли, а потомки Луки остались и размножились.
И, во-вторых, жизнь, конечно, вовсе не началась с Луки. С него началась наша генетическая линия; то есть Лука был уже довольно развитым организмом (ну, развитым – по сравнению со своими предшественниками; а так – пока ещё ведутся споры, был ли Лука уже клеткой или ещё доклеточной формой жизни!). А что касается живых… ну, скажем так, объектов – то они начали возникать за лет миллионов этак 100 или 200 до Луки :-)

promo bigstonedragon january 5, 2014 03:46 36
Buy for 20 tokens
Ещё в сентябре yasnaya_luna «осалила» меня таким флэшмобом: рассказать 11 фактов о себе, ответить на 11 вопросов и задать другие 11 вопросов такому же количеству друзей. Труднее всего мне лично оказалось написать 11 фактов о себе. К тому же результат получился каким-то уж чересчур…

Устойчивость жизни, ч.2: испытание астероидной бомбардировкой
bigstonedragon
Итак, Лука жил 4,0 – 4,1 млрд лет назад; а спустя всего каких-то 100-200 млн лет после него, примерно 3,9 млрд лет назад, Жизни на Земле предстояло выдержать одно из самых впечатляющих испытаний за всю её историю – «тяжёлую астероидную бомбардировку», как называет её Никитин.
«Тяжелая астероидная бомбардировка» планет Земной группы продолжалась с наибольшей интенсивностью в течение нескольких десятком миллионов лет и оставила после себя многочисленные кратеры, которые особенно хорошо заметны на небесных телах со слабой или вовсе отсутствующей атмосферой – на Луне, Меркурии, Марсе. Вызвана она была, как пишет Никитин, разрушением пояса Койпера под воздействием гравитационного поля планет-гигантов, которые, в условиях сложного гравитационного взаимодействия друг с другом, в этот период, как показывает компьютерное моделирование процессов формирования Солнечной системы (Никитин указывает на «Модель из Ниццы», опубликованную в трёх статьях в журнале Nature в 2005 году и давшую наиболее точно соответствующую реальности конфигурацию планет Солнечной системы), существенно увеличили радиусы своих орбит. В результате 99% объектов пояса Койпера (к которому в настоящее время принадлежат, напомню, Плутон, Седна, Эрида, Хаумеа, Макемаке, Квавар и другие планетоиды) были обрушены на внутреннюю часть Солнечной системы. Количество обрушившихся на каждую из планет объектов исчислялось, по-видимому, тысячами, а их размеры могли достигать 200 км в поперечнике.
О последствиях таких атак (регулярно повторявшихся на протяжении десятков миллионов лет!) для Земли Никитин пишет так:
До недавнего времени считалось, что удары астероидов такого размера должны были приводить к испарению океанов и стерилизации поверхности Земли… Однако более аккуратное компьютерное моделирование астероидной бомбардировки Земли и её влияния на климат, результаты которого были опубликованы в 2009 году, показало, что удары астероидов диаметром до 300 км стерилизуют только одно полушарие планеты, в то время как в другом полушарии температура не поднимается выше 70-80oC, и термофильные организмы выживают. Глубинная биосфера страдает ещё меньше.
Хотя полной стерилизации поверхности Земли при поздней астероидной бомбардировке не произошло, организмы, предпочитающие умеренные температуры (до 50oC), вряд ли выжили. После окончания бомбардировки холодные места обитания были заселены заново потомками термофилов.
В нескольких очень интересных исследованиях последних лет (см., напр., Akanuma et al., 2013) были сделаны попытки реконструировать последовательности отдельных ферментов Луки. В этих работах последовательность предковых белков была вычислена из последовательностей множества их современных потомков как у бактерий, так и у архей… Всякий раз оказывалось, что оптимальная температура для работы вычисленных древних ферментов – 65-80oC . На родословных деревьях как бактерий, так и архей самые первые ветви состоят из термофилов. Это может быть отражением термофильности самого Луки; но может быть и свидетельством избирательной выживаемости термофилов в эпоху поздней астероидной бомбардировки: если она привела к вымиранию всех микробов, кроме термофилов, то в этом случае методы реконструкции предковых последовательностей могут ошибочно приписать термофильность самому Луке.

Вот так! На Землю падают астероиды, от ударов которых половина океанов попросту выкипает, а жизнь продолжает себе существовать и развиваться! :-)

Биологическая интерлюдия - 2: Есть ли жизнь на Марсе (а также Европе)… :-)
bigstonedragon
Про марсианские метеориты, обнаруженные на Земле, я уже и раньше слышал, и неоднократно; и всё время относился к этим сообщениям с большим скепсисом: ну, какого же это масштаба должен был быть катаклизм, чтобы вырвать кусок из одной планеты и забросить его на другую!
Рассказ о «тяжелой астероидной бомбардировке», о которой я раньше не знал, расставил всё на свои места. Оказывается, да, именно такого масштаба были катаклизмы, и много раз в течение миллионов лет, и жизнь все эти катаклизмы пережила!
Вот что пишет о разлёте планетарных осколков в результате астероидных взрывов Михаил Никитин (напомню, что в ЖЖ он выступает как _hellmaus_):
Удары астероидов выбивали из планет осколки, причем энергия взрывов была такова, что эти осколки могли преодолеть притяжение и выйти на околосолнечные орбиты. Моделирование судьбы обломков, выбитых во время поздней астероидной бомбардировки из Земли, показало, что они могут быть дополнительным убежищем для спор микробов. До 30% выбитых обломков возвращается на Землю в течение 5000 лет после столкновения, и содержащиеся в них споры могли вновь заселить остывшую после удара поверхность планеты (Wells, 2003).
Более того, эти обломки имели шанс перенести жизнь на другие тела Солнечной системы. [выделено мною - bsd] До 0,2 % обломков попадают с Земли на Марс в течение 5 млн лет после столкновения, а самые первые достигают Марса уже через 100-150 тыс лет.
Обратный перенос с Марса на Землю требует больше времени – первые обломки совершают этот путь примерно за 300 тыс лет, но зато их количество оказывается в 10 раз больше, чем перенесенных с Земли на Марс.
Некоторые из обломков имели шанс попасть даже на спутники Юпитера после 4 млн лет космического путешествия.
Так что вполне возможно, что в ходе глубокого бурения на Марсе мы обнаружим жизнь общего происхождения с нашими земными организмами :-)