Ученые нашли «недостающее звено» в эволюции сложных форм жизни
Путь возникновения на Земле первых по-настоящему сложных организмов — один из главных открытых вопросов в современной биологии. В новом исследовании международная группа ученых детально изучила и впервые визуализировала внутреннее строение «архей Асгарда» — организмов, признающихся промежуточным этапом эволюции сложных форм жизни.
Все формы жизни, найденные на сегодня на Земле, в научной систематике подразделяют на три основных домена: бактерии, археи и эукариоты. Причем именно в таком порядке повышается сложность работы и внутреннего устройства этих организмов. Так, клетки эукариот обычно значительно крупнее и, на первый взгляд, намного сложнее, чем клетки бактерий и архей.
В то же время археи имеют много сходств как с бактериями, так и с эукариотами. С первыми их роднят размер и форма клеток, способ хранения генетической информации, а со вторыми — некоторые гены и метаболические пути. Из этого и возникает предположение, что эволюция сложных форм жизни шла именно по такому пути — от бактерий к археям, а затем к эукариотам.
Однако нет понимания, как происходил этот эволюционный скачок. Большая часть современных моделей предполагает, что первичная эукариотическая клетка возникла в результате тесного симбиоза архей и бактерий около двух миллиардов лет назад. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, группа исследователей из Австрии, Швейцарии и Германии подробно изучила ближайших родственников эукариот — асгардских архей, а именно — Lokiarchaeum ossiferum, названных в честь скандинавского бога Локи.
Ранее ученым было известно о существовании в геноме архей так называемых эукариотических сигнатурных белков (ЭСБ) — группы генов, кодирующих белки, обычно встречающиеся у эукариот. Часть из этих белков должна формировать цитоскелет клетки, отвечающий за ее форму и участвующий во внутреннем транспорте молекул. Но точная роль, которую играют ЭСБ в клетках именно архей Асгарда, оставалась неясной.
Группе ученых под руководством микробиолога Кристы Шлепер (Christa Schleper) из Венского университета впервые удалось накопить достаточное количество клеток архей, крайне чувствительных к малейшим изменениям внешних условий, чтобы изучить их строение под криоэлектронным микроскопом.
Получив трехмерные изображения внутренних клеточных структур, исследователи обнаружили, что клетки архей состоят из круглых клеточных тел с тонкими, иногда очень длинными отростками, а также содержат обширную сеть актиновых филаментов (частей цитоскелета), которые ранее считались уникальными для эукариотических клеток. Значит, обширные структуры цитоскелета возникли у архей еще до появления первых эукариот.
«Наш новый организм, названный Lokiarchaeum ossiferum, обладает большим потенциалом для дальнейшего исследования ранней эволюции эукариот, — пояснила ведущий автор статьи Криста Шлепер. — Потребовалось шесть долгих лет, чтобы получить стабильно растущую до высоких концентраций культуру, но теперь мы можем использовать этот опыт для многих биохимических исследований, а также для культивирования других асгардских архей».
Результаты исследования подробно изложены в статье, опубликованной в журнале Nature.
Telegram 
Дзен 
VK Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Современные люди проводят днем неподвижно столько же времени, сколько и охотники-собиратели. Но делают это сидя, а не на корточках, как их предки. Физиология человека не адаптирована к сидению, а физические возможности цивилизованных людей — к длительному пребыванию на корточках. Теперь исследователи рассчитали часть цены, которую мы платим за проблему длительного сидения.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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