Ремонт, сервис, услуги » Информация » Как жизнь стала сложной и может ли это произойти за пределами Земли?




Как жизнь стала сложной и может ли это произойти за пределами Земли?

Автор: addministr от 16-12-2014, 12:40

Категория: Информация



Как жизнь стала сложной и может ли это произойти за пределами Земли?

Когда астробиологи кумекают о жизни на кратчайших планетах или лунах, они дробно предполагают, что таковая бытие должна быть безыскусный. Вместо того дабы разыскивать многоклеточные организмы, выговорим, на попутчике Юпитера Европе, ученые пробуют найти там что-то, похожее на микроба.

Но из подобный безыскусный жизни может развиться и более сложная бытие. Это случилось на планете Земля и может случиться в иных местах. Как развивалась химия, дабы ввергнуть бытие к тому, что мы владеем сейчас?Какие изменения приключились?
Фрэнк Розенцвейг, эволюционный генетик из Университета Монтаны, кумекал над этими спросами пять лет в Астробиологическом институте при NASA. Его лаборатория исследует развитие «сложных признаков» жизни, факторов, какие действуют на все, от длительности жизни до биоразнообразия.
«В своей карьере я интересовался генетическими основами адаптации и будто сложные сообщества развиваются из одиночных клонов, — говорит Розенцвейг. — Связанными с этим спросами и другим, вроде того, что стало генетической «отправной точкой», а также воздействием облегающей сферы на траекторию эволюционного изменения».


Поиск жизни в Солнечной системе


Сложная бытие, будто знаменито, бытует всего на Земле, однако ученые не исключают, что в иных местах нашей Солнечной системы она может бытовать в том числе. Наше понимание эволюции жизни можно возвести на изучении луны Сатурна Титане, на каком углеводородная химия вполне может быть прекурсором живой системы. Недавно ученые попытались воспроизвести вещество в атмосфере Титана — толины, таковские органические аэрозоли, какие взялись, когда солнечная радиация попадала в метаново-азотную атмосферу.
Понимание того, будто толины и иные вещества образовались на Титане, может дать ученым зрелище о том, как бытие взялась на юной Земле. Кроме того, изучение того, будто дольние фигуры жизни и их биохимические прекурсоры развились из простейших субъединиц до более сложных и самосильных систем, может предоставить нам подсказки о том, будто бытие могла развиться на иных лунах или планетах.
На Земле образцы таковских переходов вводят коллекции одиночных белков, развивающихся в белковые сети. К образцу, одноклеточные бактерии эволюционируют в эукариотические клетки, включающие два или даже три генома. Кроме того, конкурирующие микроорганизмы собираются вкупе, дабы образовать кооперативную систему вроде микробных матов в горячих ключах и микробных биопленок в кишечнике человека. Каждый подобный переход приводит к росту биологической сложности, самостоятельности и найденной автономии; появлению чего-то новоиспеченного, вящего, чем попросту сумма частей.
Как жизнь стала сложной и может ли это произойти за пределами Земли?

Работа Розенцвейга основана на изысканиях NASA заключительных шести лет.
«Проделано и еще ждет проделать бессчетно работы в области химической эволюции, пребиотической эволюции, экстремальных обстоятельств и биосигнатур, — говорит Розенцвейг. — Меня оглушило, что пришлось убеждать NASA добавить в его исследовательское портфолио работы, какие рассматривают генетические основы, валяющиеся под крупными эволюционными переходами, какие ввергли к сложности длиннейшего порядка».
Новое изыскание Розенцвейга сосредоточено на четырех зонах, сообразно каким сложная система развилась из простых элементов: метаболизм, эукариотические клетки, мутуализм(кооперирующие облики)и многоклеточность. Также он рассматривает пятую зона — мутации и взаимодействия генов — какая весьма величава в понимании того, будто бойко может возникнуть сложная система жизни. Розенцвейг почитает, что лабораторные эксперименты, какие навещены на повторение ключевых аспектов эволюции жизни на Земле, могут всерьез поддержать нам найти, что разыскивать в пригодных для жизни местах на Марсе, Европе, Титане или где еще.
Розенцвейг планирует создать восемь неодинаковых команд, какие будут исследовать спросы развития и изменения безыскусный фигуры жизни к более сложной.


Применение за пределами Земли


Предыдущий грант NASA Розенцвейг получил по программам экзобиологии и эволюционной биологии. Первый проект, начатый в 2007 году, исследовал, будто генетический материал(или геном)развивается в дрожжевых обликах, какие культивируются при обстоятельстве куцых ресурсов. Второй проект, начатый в 2010 году, проходит, будто родительские клетки генотипов кишечной палочки, а также облегающая их окружение действуют на многообразие и стабильность последующих поколений.
Первый проект вверг к неожиданном открытию: стресс может повысить частоту перераспределения геномных последовательностей. Стресс добавляет новоиспеченные хромосомные варианты в популяцию облика, какие могут очутиться здоровыми в сложных обстоятельствах. Предыдущие же изыскания показали, что новоиспеченные хромосомные вариации изображают устойчивыми к стрессу. В 2013 году команда Розенцвейга под руководством профессора Юджина Кролла азбука исследовать, будто дрожжевые культуры реагируют на голодание.
Как жизнь стала сложной и может ли это произойти за пределами Земли?

Новая серия изысканий ввергла к иной крупной находке: перераспределение генома, вытребованное голодовкой, может ввергнуть к репродуктивной изоляции в дрожжах. Кролл и Розенцвейг показали, что дрожжи, включающие стресс-адаптивные геномные перераспределения, становятся «репродуктивно изолированы» от своих дедов, что позволяет предположить, что у густейших грибов географическая изоляция не требуется для производства новоиспеченных обликов. Последнее изыскание Розенцвейга, проложенное летом 2014 года, позволило команде раззадорить генетические механизмы, какие валяются в основе адаптации и репродуктивной изоляции недоедающих дрожжей.
Как помечает Розенцвейг, особенность этого изыскания заключается в том, что, алкая большинство ученых рассматривают производительность обликов в сравнительно подходящих обстоятельствах, Розенцвейг проходит дрожжи в обстоятельствах голода. Этот внешность стресса может быть задушевен к тому, с чем сталкиваются в натуре реальные облики, какие генетически адаптируются к визгливо меняющимся обстоятельствам сферы. Поскольку голодание может быть ключом к любому виду стресса, от уменьшения ресурсов до капитальных изменений температуры и появления мощного конкурента, итоги этого изыскания будут важны для розыска жизни на иных планетах.
Основная задача всех этих изысканий — изучить в лабораторных обстоятельствах эволюционные процессы, какие поддержат открыть правила, регулирующие темп и траекторию эволюции любой популяции самовоспроизводящихся обликов, чья структура и функция запрограммирована в информационных молекулах.
«Однако, — болтает Розенцвейг, — мы должны быть готовы к тому, что житейские фигуры в иных мирах могут развиваться абсолютно другим образом. Мы должны уметь различать сигнатуры, какие остаются от более сложных конфигураций жизни».
Как жизнь стала сложной и может ли это произойти за пределами Земли?




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Архив | Связь с админом | Конфиденциальность

RSS канал новостей     Яндекс.Метрика