Раскалывающиеся кристаллы кварца могли подготовить жизнь на Земле к кислородной катастрофе
Сегодня кислород в атмосфере Земли создается фотосинтезирующими организмами. Однако жизнь адаптировалась к присутствию этого агрессивного окислителя еще до появления фотосинтеза. Активные формы кислорода могли появляться на молодой планете благодаря геологическим процессам — движениям ледников и землетрясениям, которые раскалывали кристаллы кварца.
Современная атмосфера Земли примерно на 20 процентов состоит из молекулярного кислорода. Но так было не всегда. Считается, что свободный кислород наполнил воздух благодаря деятельности фотосинтезирующих организмов. Их появление около 2,4 миллиарда лет назад стало серьезным испытанием для молодой жизни.
Кислород, особенно в форме пероксида и свободных радикалов, — это крайне агрессивный окислитель. Он легко повреждает любые биомолекулы, включая ДНК, и требует эффективных механизмов защиты. Далеко не всем обитателям Земли удалось приспособиться к новым условиям жизни: недаром тот переход называют кислородной катастрофой.
Тем не менее определенные средства защиты существовали уже тогда. Ферменты, нейтрализующие свободные формы кислорода, есть у большинства современных групп организмов, а анализ их генов показывает, что возникли они задолго до той катастрофы. Более того, именно на их основе появились белки, необходимые для фотосинтеза.
Следовательно, жизнь «училась работать» со свободным кислородом с очень далекого времени. Некоторые его количества могли возникать в атмосфере молодой Земли, но этого количества было совсем недостаточно. Откуда же появлялся кислород до начала фотосинтеза? Ответ на этот вопрос дает новая работа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего, статья которых опубликована в журнале PNAS.
Марк Тименс (Mark Thiemens) и его коллеги проводили эксперименты с кварцем — одним из самых распространенных минералов в составе земной коры. Опыты показали, что измельченные кристаллы кварца в условиях, имитирующих атмосферу молодой Земли, могут взаимодействовать с водой, выделяя пероксид водорода и другие активные формы кислорода.
Ученые считают, что в природе аналогичные разрушения кристаллов кварца могли производить землетрясения или движения ледников. По оценкам Тименса и его соавторов, такие процессы могли создавать в 100 миллиардов раз больше пероксида и других активных форм кислорода, чем атмосферные реакции. Именно это могло стимулировать живые организмы приспосабливаться к их присутствию.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
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.
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.
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?
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.
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.
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?
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.
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.
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