Ученые раскрыли тайны клеточной эволюции древнейших микроорганизмов
Изучение микроскопических останков древних организмов, сохранившихся в горных породах, — микрофоссилий — помогает понять, когда и как жизнь на нашей планете обрела свойственные ей сегодня черты. Исследовательская группа из Японии разработала новый метод, с помощью которого можно определить содержание микроэлементов в ископаемых с невиданной ранее точностью.
Долгое время микрофоссилии, обнаруженные в Ганфлинтской формации в Канаде, служили эталоном для изучения древнейших форм жизни. Но некоторые их биохимические аспекты до сих пор оставались загадкой.
Теперь исследовательская группа под руководством Акизуми Иcиды (Akizumi Ishida) из Университета Тохоку в сотрудничестве с экспертами из Токийского университета и Университета Коти (все — в Японии) обнаружила следовые элементы фосфора и молибдена в образцах возрастом 1,9 миллиарда лет. Напомним, что фосфор и молибден — критически важные для жизни элементы, обнаружение которых в древних отложениях было трудной задачей для ученых.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports, нашли фосфор вдоль контуров микрофоссилий. Открытие сложно переоценить, ведь фосфор — основной компонент фосфолипидов, составляющих клеточные мембраны современных организмов.
«Результаты анализа означают, что уже 1,9 миллиарда лет назад древние микроорганизмы могли использовать фосфолипидные мембраны, подобные тем, что есть у современных бактерий и архей», — написали авторы исследования.
Следы молибдена внутри микрофоссилий, в свою очередь, указывают на то, что древние микроорганизмы, вероятно, обладали сложными метаболическими механизмами, поглощая азот из окружающей среды. Этот процесс, как отметили исследователи, критически важен для синтеза белков и нуклеиновых кислот.
Результаты нового исследования помогают лучше понять эволюцию клеточных структур и проливают свет на биохимический состав древних микроорганизмов.
Открытие стало возможным благодаря инновационному методу наноразмерной масс-спектрометрии вторичных ионов (NanoSIMS), который позволил с беспрецедентной точностью обнаружить и визуализировать распределение химических элементов в древних микрофоссилиях.
Ключевым новшеством стало использование электропроводящего ITO-стекла (стекло с покрытием из оксида индия и олова), что значительно улучшило качество наблюдений при использовании как оптической, так и электронной микроскопии.
Результаты исследования также поддерживают гипотезу о цианобактериальном происхождении ганфлинтских микрофоссилий. Цианобактерии — группа фотосинтезирующих бактерий, сыгравших ключевую роль в насыщении атмосферы кислородом и формировании современных экосистем.
Успех японских ученых позволит применить NanoSIMS к другим древним образцам, включая микрофоссилии из архейских пород возрастом более 2,5 миллиарда лет. Их анализ поможет понять, когда и как возникли такие ключевые биохимические процессы, как фотосинтез и фиксация азота, и какое влияние они оказали на эволюцию жизни на Земле.
Дальнейшее применение этого новаторского метода может привести к еще более захватывающим открытиям и лучшему пониманию эволюционных процессов на нашей планете.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии