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 Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые обнаружили, что дубы выработали эффективную стратегию, позволяющую им защищаться от пожирающих молодую листву гусениц — если предыдущий весной деревья сильно пострадали от их нашествия, то на следующий год почки распустятся на три дня позже. Трехдневной задержки достаточно, чтобы резко снизить выживаемость гусениц.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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