14.02.2024, 21:10
Андрей Папиш
5
1,4 тыс

Жизнь на Земле могла зародиться из органического углерода метеоритов

❋ 5.0

Британские астробиологи обнаружили, что метеоритный органический углерод мог быть источником энергии для первых гетеротрофных микроорганизмов. Исследователи добавили анаэробные бактерии к порошку метеорита «Aguas Zarcas» и после анализов выяснили, что микроорганизмы росли, питаясь органикой этого материала.

Жизнь на Земле могла зародиться из органического углерода метеоритов
Жизнь на Земле могла зародиться из органического углерода метеоритов / © Wikimedia Commons

Существует гипотеза, что ранняя жизнь на Земле была автотрофной, потому что первым гетеротрофным организмам не хватало доступных органических молекул. Основным источником органического углерода тогда был углекислый газ. Но в то же время молодую Землю бомбардировали метеориты, которые потенциально могли быть источником органического углерода — углистые хондриты.

Экспериментально доказано, что на этом метеоритном материале возможен рост микроорганизмов. Однако предыдущие опыты проводились в аэробных условиях и при температуре, которая вряд ли существовала на ранних стадиях зарождения Земли. Другие эксперименты показали, что в анаэробных условиях на том же материале микроорганизмы развиваются, но синтез биомассы из органического углерода метеоритов ранее не демонстрировали.

Британские астробиологи решили восполнить этот пробел. Они обнаружили, что метеоритный органический углерод использовался анаэробными микроорганизмами для питания и роста. Их результаты показывают, что этот источник энергии мог поддерживать раннюю биосферу планеты. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Гистограммы численности семейств бактерий, растущих на углистом хондрите Aguas Zarcas и контрольных группах / © Annemiek C. Waajen et al.

Для эксперимента ученые взяли сообщество микроорганизмов из донных отложений эдинбургского пруда. В качестве метеоритного материала они выбрали образцы хондрита «Aguas Zarcas», упавшего в 2019 году в Коста-Рике. Метеорит был отличным кандидатом, потому что в нем содержались минимальные загрязнения земной органикой.

Исследователи добавили культуры организмов в контрольную среду и к метеоритному материалу и наблюдали в течение 14 и 33 дней соответственно. На порошке «Aguas Zarcas» рост происходил медленнее, но бактерии, меченные стабильным изотопом углерода 13С, показали перенос углерода из метеорита в микробную биомассу.

К тому же состав сообществ микроорганизмов, выращенных на «Aguas Zarcas», изменился — помимо многочисленных псевдомад (Pseudomonadaceae) после 14 дней наблюдений возникли и другие семейства бактерий. На основе этих результатов, астробиологи сделали вывод, что метеоритная органика могла быть источником углерода на ранней Земле. Также, как отмечают авторы, это подтверждает возможность гетеротрофного метаболизма у первых микроорганизмов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 15:23
Татьяна Зайцева

Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.

14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
Man in
27.04.2024
"Питаться органикой из метеоритов" и возникновение жизни это разные вещи
Для меня всегда было загадкой, зачем ищутся внешние причины каких-то процессов на ранней Земле. Вообще, у меня сложилось представление, согласно которому жизнь вообще существует на глобальных геохимических круговоротах. В общем случае, биогены поступают в биосферу в общем случае в ходе глобального вулканизма + выветривание тех же продуктов извержений, а отходы жизнедеятельности консервируются в осадках и удаляются отчасти через субдукцию. Пусть тектоника на ранней Земле и отличалась от современной, но сами по себе эти круговороты существовали. Тут также стоит вспомнить высокую продуктивность биоценозов, связанных с глубоководными курильщиками... Спрашивается, зачем сюда привлекать всякие метеориты и кометы? Чем они могут помочь без настроенных круговоротов на самой Земле?
    Sam Dowson
    15.02.2024
    Михаил, всё гораздо проще и очевидней. Если органика (а то и жизнь в какой-то примитивной форме) есть в метеоритах, то почему они должны были её привносить на Землю, когда сама Земля из этих метеоритов и пыли была создана. А то складывается впечатление, будто Земля родилась из ничего вся такая стерильная, её забомбили органические метеориты вот и появилась тут жизнь.
    +
      Еще 2 ответа
      Sam, а в метеоритах органика (живые организмы) взялись откуда?=)
        Sam Dowson
        17.02.2024
        Виктор, органики полно, её даже в космосе в виде пыли немеряно, потому что самосинтезировалась на каталитических частицах под действием различных видов излучений. Живых пока там не нашли, но всё к тому идет. Да и вы статью-то саму читали?