12 авг в 13:00 (OFF) Rudensk (G) : Обнаружены новые химические соединения, способные объяснить возникновение жизни на планете Земля
До появления жизни на нашей планете окружающая среда содержала большое количество химических элементов, которые взаимодействовали друг с другом очень хаотично. Ученые из Токийского технологического института и Национального университета Малайзии выяснили почему химические соединения до зарождения жизни были сложнее, чем считалось раньше.

Землю населяют клеточные формы жизни. Клетки — это сложные структуры, которые состоят из множества химических компонентов, включая белки и нуклеиновые кислоты. Все эти компоненты нужны клеткам чтобы жить, расти и развиваться. Клетки взаимодействуют с окружающей средой, обмениваются друг с другом пищей и отходами. Но что было на нашей планете до их появления?

Химия — основа жизни на Земле?

Сегодня ученые пришли к выводу, что до появления жизни на Земле, существовало большое количество самых разнообразных молекул. Они появились вместе с простыми органическими веществами и сильно отличались от всего, что ученые разглядывают в микроскопах сегодня. Эволюция началась с простой химии, но постепенно все процессы становились все более сложными. Так появились известные нам структуры и клетки.

Ученые узнали, что если простые гидроксикислоты — например молочную кислоту высушить, а потом снова разбавить водой, то эта кислота превратится в гелевые микрокапли. То есть заглянув в микроскоп и изучив химические реакции, ученые обнаружили, что эти крошечные химические компоненты превращаются в гель.



Сами по себе, без какой-либо помощи со стороны, химические элементы собираются в микроскопические гелевые капельки как только на них повторно попадает вода. А после таких удивительных процессов, микрокапли образуют простые клеточные структуры.

Вот такая занимательная химия привела к образованию нового типа клеточных компонентов, с уже знакомыми ученым кислотами и белками. Примечательно и то, что эти процессы происходили как на древнейших побережьях Земли, так и в высыхающих лужах.

Что нужно для создания жизни?

В отличие от большинства современных клеток, эти микрокапли легко соединяются друг с другом, собирают информацию и превращаются в нечто новое. А одними из важнейших функций клеток, как известно, являются сбор питательных веществ и защита генетической информации, которая в них содержится. Именно поэтому биологи полагают, что эти первобытные микрокомпоненты были очень важны для зарождения жизни.

Для ученых это исследование оказалось довольно трудным, ведь им пришлось искать новые методы исследования и определять свойства, функции и характеристики гелевых микрокапель. Никто не делал ничего подобного.


Вот так под микроскопом и с использованием красителя выглядят гелевые микрокапли

Раньше ученые искали молекулы и элементы, которые могли появиться из-за воздействия окружающей среды. По мнению специалистов, именно такие молекулы и элементы могли привести к появлению первых клеток. Правда, никто не мог понять, как это происходило.

Над исследованием работали ученые из разных стран и областей науки. В команду вошли биохимики, химики, геологи и даже материаловеды. Теперь, после определения первобытного состава клетки, ученым предстоит понять способны ли эти микрокапли на выполнение таких важных функций как поддержание жизнедеятельности клетки.

Однако, высока вероятность того, что до появления гелевых микрокапель существовало что-то еще. Но несмотря на подобные предположения, ученые не сомневаются в том, что элементы, составляющие микрокапли и сами микрокапли активно участвовали в создании первых сложных биохимических процессов на Земле.

Авторы исследования надеются, что в будущем их открытие поможет в поисках внеземной жизни и заодно поспособствует появлению новых медицинских разработок.


Как думаете, к каким еще удивительным открытиям приведет обнаружение гелевых микрокапель? Делитесь своим мнением в комментариях.
Канал: Химия
40 0 5 0

Комментарии (4)

Эта информация может быть использована для разработки мер безопасности при длительных космических путешествиях или жизни в космосе.

Доктор Кастури Венкатесваран из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) говорит: «Определенные микробы во внутренних помещениях на Земле влияют на здоровье человека. Это еще более важно для космонавтов во время космического полета, поскольку они меняют иммунитет, а совершить сложные медицинские вмешательства, доступные на Земле, невозможно. В свете возможных будущих долгосрочных миссий, важно определить типы микроорганизмов, которые могут накапливаться в уникальных, закрытых средах, связанных с космическим полетом, срок их жизни и влияние на здоровье человека и космического корабля».

Исследователи обнаружили, что в основном микробы на МКС связаны с человеком. Наиболее заметными бактериями были стафилококки (26% от общего количества изолятов), пантоя (23%) и бациллы (11%). Среди них организмы, которые считаются оппортунистическими патогенами на Земле, такие как золотистый стафилококк (10% от общего числа идентифицированных изолятов), который обычно находится на коже и в носовом проходе, и энтеробактер, который связан с желудочно-кишечным трактом человека. На Земле они преобладают в спортивных залах, офисах и больницах, что говорит о том, что МКС аналогична другим искусственным средам, где микробиом формируется в результате человеческой деятельности.

Доктор Чечинска Силафф, первый автор, уверен: «Могут ли эти условно-патогенные бактерии вызывать заболевания у космонавтов на МКС, неизвестно. Это будет зависеть от ряда факторов, включая состояние здоровья каждого человека и то, как эти организмы функционируют в космической среде. Несмотря на это, обнаружение возможных болезнетворных организмов подчеркивает важность дальнейших исследований для изучения того, как эти микробы МКС функционируют в космосе».
Доктор Урбаниак, первый совместный автор, добавил: «Некоторые из микроорганизмов, которые мы идентифицировали на МКС, также вовлечены в вызванную микробами коррозию на Земле. Однако их роль в коррозии на МКС еще предстоит определить. В дополнение к пониманию возможного воздействия микробных и грибковых организмов на здоровье астронавтов, понимание их потенциального воздействия на космический корабль будет важным для поддержания структурной устойчивости корабля во время длительных космических полетов, когда обычное обслуживание помещений невозможно».

Исследователи использовали традиционные методы культивирования и методы секвенирования генов для анализа образцов, собранных в 8 местах на МКС, включая смотровое окно, туалет, платформу для упражнений, обеденный стол и спальные помещения, во время 3 полетов в течение 14 месяцев. Это позволило узнать, различаются ли микробные и грибковые популяции в разных местах и с течением времени.

Авторы обнаружили, что в то время как грибковые сообщества были стабильны, микробные сообщества были сходными в разных местах, но со временем менялись. В образцах, взятых во время второй полетной миссии, было больше разнообразных микробов, чем в образцах, собранных во время первой и третьей миссий. Авторы предполагают, что эти временные различия могут быть связаны с различными астронавтами на борту МКС.

Доктор Венкатесваран сказал: «Наше исследование предоставляет первый всеобъемлющий каталог бактерий и грибков, обнаруженных на поверхностях в закрытых космических системах, и может быть использовано для улучшения мер безопасности, которые соответствуют требованиям НАСА для обитания человека в дальнем космосе. Результаты также могут иметь значительные влияние на наше понимание других замкнутых застроенных сред на Земле, таких как чистые помещения, используемые в фармацевтической и медицинской промышленности». (С) 08.04.19 13:17
"тварь" появляются там где есть "тварь"
Всё никак не найдут альтернативу Богу. Рыщут и рыщут неустанно. Как будто, узнав элемент, который зародил жизнь, им не придется объяснять, откуда взялся сам этот элемент.
Показать комментарий
Скрыть комментарий
Для добавления комментариев необходимо авторизоваться
Герои
Героями не рождаются, героями становятся! Войны...
Версия: Mobile | Lite | Touch | Доступно в Google Play