Ссылки на новости и материалы по тематике раздела "Вселенная, Жизнь, Разум"

[Foma]

В июле прошел 8th Interstellar Symposium, посвященный всевозможным аспектам межзвездного полета: программу можно посмотреть здесь, а на днях выложили и видео всех выступлений. Симпозиум сильно пересекается с тематикой раздела и интересен прежде всего обзорными докладами по смежным вопросам. Особо хотелось бы отметить:

Starshot From Science to Spacecraft and Missions
Large Scale Directed Energy for Relativistic Flight
Application and Design Guidelines for High Power Lasers in Space Exploration
Propelling Interstellar Exploration: Extreme-Aspect-Ratio Metamaterials in Post-Moore Era
Текущее состояние по лазерным парусам без фантазий: общее, энергетика, лазеры, успехи и перспективы по материалам.

Sunbeam: Near-Sun Statites as Beam Platforms for Beam Driven Rockets
Пучковая передача энергии с околосолнечных платформ для межпланетных полетов: самофокусировка, просто и эффективно, вроде бы.

Helicity Fusion Propulsion Drive: The Company, The Technology, and The Application
Термоядерный стартап с Аланом Штерном (АМС "Новые горизонты") во главе: пульсирующий, магнито-инерционный, как водится - многообещающий.

Prospects for Enabling Human Hibernation for Ultra-Long Distance Space Travel
Об исследованиях анабиоза для межпланетных перелетов. Кое-что оказывается можно сделать и современными средствами и тем сократить потребление процентов на 70.

X-ray and Y-ray Beam Interstellar Communication and Implications for SETI
Использование рентген- и гамма-диапазона для межзвездной связи. Есть свои плюсы, технически возможно уже сейчас, 10 Вт передатчика хватит, чтоб связаться с Альфа Центаврой.

[Сергей Н]

Видео: Происхождение жизни 8. Репликаторы.  Евгений Кунин отвечает на вопросы Бориса Штерна.
Евгений Кунин один самых цитируемых молекулярных биологов в мире.
Кто убежден в правильности антропного принципа и в уместности утверждения о крайне малой вероятности самосборки репликатора применительно к проблеме возникновения жизни, лучше не смотреть. Будет немного 

[Серый Страж]

Обнаружены новые гены, которые могут возникать "из ничего"
http://newsstreet.ru/blog/unbelievable/33520.html
Сложность живых организмов закодирована в их генах, но откуда берутся эти гены? Исследователи из Хельсинкского университета разрешили нерешенные вопросы о происхождении малых регуляторных генов и описали механизм, который создает их ДНК-палиндромы. При подходящих обстоятельствах эти палиндромы эволюционируют в гены микроРНК.

Геном человека содержит около 20 000 генов, которые используются для конструирования белков. Действия этих классических генов координируются тысячами регуляторных генов, самые маленькие из которых кодируют молекулы микроРНК длиной в 22 пары оснований. Хотя количество генов остается относительно постоянным, иногда в ходе эволюции появляются новые гены. Подобно зарождению биологической жизни, происхождение новых генов продолжает завораживать учёных.

Всем молекулам РНК требуются палиндромные последовательности оснований, которые фиксируют молекулу в ее функциональной конформации. Важно отметить, что вероятность того, что случайные мутации оснований постепенно сформируют такие палиндромные участки, крайне мала даже для простых генов микроРНК.

Поэтому происхождение этих палиндромных последовательностей озадачивало исследователей. Эксперты из Института биотехнологии Хельсинкского университета, Финляндия, разрешили эту загадку, описав механизм, который может мгновенно генерировать полные ДНК-палиндромы и, таким образом, создавать новые микроРНК-гены из ранее некодирующих последовательностей ДНК.

«Известен полный геном десятков приматов и млекопитающих. Сравнение их геномов показывает, у каких видов есть палиндромная пара микроРНК, а у каких она отсутствует. С помощью детального моделирования истории мы смогли увидеть, что целые палиндромы создаются в результате единичных мутаций», — говорит Менттинен.

На примере человека и других приматов исследователи из Хельсинки продемонстрировали, что недавно найденный механизм может объяснить по крайней мере четверть новых микроРНК-генов. Поскольку подобные случаи были обнаружены и в других эволюционных линиях, механизм возникновения кажется универсальным.

В принципе, возникновение микроРНК-генов настолько просто, что новые гены могут повлиять на здоровье человека. Хели Менттинен видит значение этой работы в более широком смысле, например, в понимании основных принципов биологической жизни.

«Появление новых генов из ничего восхищает исследователей. Теперь у нас есть элегантная модель эволюции РНК-генов», — подчеркивает она.

Хотя результаты исследования основаны на небольших регуляторных генах, ученые считают, что полученные данные можно обобщить на другие РНК-гены и молекулы. Например, используя исходные материалы, генерируемые недавно найденным механизмом, естественный отбор может создавать гораздо более сложные структуры и функции РНК.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

[Серый Страж]

Эмбриональные клетки общаются по межклеточным «проводам»
https://www.nkj.ru/news/49374/
Мембранные выросты помогают передать сигнал даже тем клеткам, которые не способны его принять.

Когда одна клетка хочет сообщить что-то другой, у неё для этого есть несколько способов. Если клетки соприкасаются друг с другом, то тут вступают в действие различные мембранные белки, которые взаимодействуют с такими же белками на другой клетке. Если между клетками есть какое-то расстояние, то настаёт черёд «свободноплавающих» сигнальных молекул: одна клетка их выделяет во внешнюю среду, а другая ловит своими рецепторами. Молекулярное сообщение может быть упаковано в мембранный пузырёк-везикулу, но эта везикула опять же должна будет проплыть какое-то расстояние до клетки-адресата.

И есть промежуточный способ в виде цитонем. Цитонемами называют тонкие и длинные выпячивания мембраны, вытягивающиеся с поверхности одной клетки в сторону другой. Тянуться они могут на сотни микрометров (размеры обычных эукариотических клеток – если не брать в расчёт случаи вроде нейронов – колеблются от 10 до 100 микрометров). Цитонемы несут на себе белки, которые должна почувствовать другая клетка; выполнив свою задачу, мембранные нити втягиваются обратно. С некоторой натяжкой их можно называть межклеточными проводами, только это провода одноразовые.

Цитонемы появляются у самых разных клеток самых разных организмов; у некоторых животных они играют большую роль в эмбриональном развитии. Однако сотрудники Университета Эксетера, экспериментировавшие с зародышами рыбы полосатого данио, заметили у цитонем зародышевых клеток кое-что особенное.

У животных есть сигнальный путь Wnt (по названию главного сигнального белка в цепочке, который путешествует между клетками), регулирующий эмбриональное развитие и дифференцировку клеток. Любой сигнальный белок действует через рецептор. Когда исследователи захотели проследить, как рыбный вариант Wnt (Wnt5b) идёт от клетки к клетке, они обнаружили, что, выйдя наружу, он садится на рецепторы той же клетки, которая его синтезировала. Дальше тот участок мембраны, где сигнальный белок объединился со своим рецептором, начинает вытягиваться в цитонему.

Когда цитонема оказывалась уже совсем близко к клетке-адресату, от конца мембранной нити отшнуровывался крошечный мембранный пузырёк с тем самым белковым комплексом. Пузырёк садился на мембрану принимающей клетки, сливался с ней, и оба белка оказывались на поверхности клетки, которая должна была принять Wnt-сигнал. То есть клетка-передатчик передавала не только сам сигнал (белок Wnt), но и устройство, чтобы его принять – то есть рецептор. Дальше внутренние белки принимающей клетки уже легко могли почувствовать активированный рецептор и начинали действовать в соответствии с сигналом.

Обычно говорят, что эффективность сигнала зависит как от передаваемого сигнала, так и от рецепторов к нему. Сигнальных молекул может быть очень много, но если к ним нет рецепторов, на них никто не обратит внимания. Однако цитонемы способны донести сообщение даже тем клеткам, которые его просто не обнаружили бы, если бы это сообщение в виде сигнального белка просто плавало вокруг них. Конечно, тут нужно ещё знать, куда тянуть мембранные нити. Вытягивание цитонем тоже происходит под влиянием сигнальных молекул; в таком случае клетка-адресат может не иметь рецепторов к основному сигналу, но может иметь молекулы для притяжения цитонем, и вот цитонемы-то уже донесут до неё нужные сообщения.

Сигнальный путь Wnt играет большую роль не только во время эмбрионального развития, но и при разных онкозаболеваниях. Вполне возможно, что с новыми сведениями о сигнальных нитях получится создать лекарственные средства, не позволяющие злокачественным клеткам общаться и тем самым дополнительно ограничивающие рост опухолей.

Результаты исследования опубликованы в Nature.

[Maki]

https://nplus1.ru/news/2023/12/27/no-aliens-again

Breakthrough Listen не нашел искусственных радиосигналов в 97 галактиках

[Degen1103]

Инопланетяне: что произойдет при встрече с внеземной жизнью? | Документальный фильм Би-би-си

Что будет, если мы получим сигнал о том, что к Земле приближается внеземной объект? Есть ли у нас протокол действий на этот случай? И как нам выйти на связь с инопланетянами и понять, настроены они дружелюбно или враждебно?
На эти вопросы попытались ответить журналисты Би-би-си вместе с ведущими мировыми учеными-астрономами. С развитием технологий у ученых появилось возможность заглянуть так далеко во Вселенную, как никогда прежде. И поэтому многие астрономы считают, что найти доказательства существования внеземной жизни – это лишь вопрос времени. А вот что делать и как реагировать, когда мы все же ее найдем – этот вопрос нам еще предстоит решить.

1:30:56

[Серый Страж]

Новый подход к эволюции мозга и культуры
https://elementy.ru/novosti_nauki/434179/Novyy_podkhod_k_evolyutsii_mozga_i_kultury

[Серый Страж]

1,75 млрд лет назад у цианобактерий уже были тилакоиды для эффективного фотосинтеза
https://elementy.ru/novosti_nauki/434182/1_75_mlrd_let_nazad_u_tsianobakteriy_uzhe_byli_tilakoidy_dlya_effektivnogo_fotosinteza

В трех местах земного шара — в арктической Канаде, северной Австралии и Центральной Африке — были найдены окаменелости вымершей цианобактерии, самой старшей из которых 1,75 млрд лет. При рассмотрении под электронным микроскопом оказалось, что эта бактерия уже имела тилакоиды — мембранные органеллы, повышающие эффективность фотосинтеза и характерные для современных цианобактерий. Это означает, что 1,75 млрд лет назад уже существовали интенсивно фотосинтезирующие цианобактерии современного типа.

Это приводит к интригующему вопросу: если как минимум 1,75 млрд лет назад на Земле уже существовали цианобактерии «современного» типа, могли ли они приложить «руку» (то есть тилакоид) к самой Кислородной катастрофе? Существование во время Кислородной катастрофы таких эффективных фотосинтетиков хорошо объяснило бы резкий скачок содержания кислорода в атмосфере и позволило бы предположить, кто именно из цианобактерий был его виновником. Открытие бельгийских ученых увеличивает вероятность, что атмосферу кислородом наполняли уже цианобактерии современного типа — но полной уверенности пока нет. Окаменелость из Австралии от самых первых цианобактерий отделяет почти миллиард лет — и за это время могло произойти много интересного... Остается лишь надеяться найти новые окаменелости — уже относящиеся к этому временному промежутку.

[Wert]

Современный речевой аппарат появился у гоминин не менее 600 тыс. лет назад (Человек Гейдельбергский) по палеонтологическим данным, однако многие проявления человечекой культуры (осознанные захоронения, строительство жилищ, живопись, иглы с ушком, ловушки для животных) появились не ранее 70 тыс. лет назад (революция верхнего палеолита), хотя анатомически современные люди существовали уже около 300 тыс. лет назад. В статье Vyshedskiy А. (2019) предполагается, что причиной такого изменения стало возникновение активного конструктивного воображения, называемого прифронтальным синтезом (PFS). Это позволило использовать пространственые предлоги, рекурсивный язык (вложенные предложения) и воображать одновременно множество связанных образов. Началаса эта революция в культуре, как предполагает автор, с рождения двух братьев - гипотеза Ромула и Рема (для рекурсивного язка нужно обязательно общение на нем, поэтому два человека), которые обладали необходимыми мутациями.Они давали большое преимущество, поэтому быстро распространялись. Это гипотеза может объяснить вымирание плейстоценовой фауны из-за создания ловушек невозможных без PFS (в итоге рост численности людей из-за увеличения доступности пищи благодаря ловушка), широкое распространение людей по земному шару (создание хорошей теплой одежды) и вытеснение других видов людей (у неандертальцев, судя по материальной культуре, не было PFS), а также бутылочное горлышкот 70 тыс. лет назад из-за катастрофической гибели "нерекурсивных" людей.

[Rattus]

у неандертальцев, судя по материальной культуре, не было PFS

А чего конкретно у них точно не было такого сложного, что было на тот же момент у кроманьонцев?

[Wert]

А чего конкретно у них точно не было такого сложного, что было на тот же момент у кроманьонцев?

Без прифронтального синтеза они не могли строить ловушки (ямы) для охоты, что увеличивало число травм при тесном контакте с животными, а также уменьшало количество доступной пищи,так как добыча могла убежать. Не было игол, что не позволяло сшить хорошо сидящую одежду: неандертальцы просто заворачивались в шкуры. Они не строили жилища и очаги у них были примитивные, просто яма. Отсутствовали украшения и верования (нет могил), либо они были очень примитивны.

[Rattus]

Не было игол, что не позволяло сшить хорошо сидящую одежду: неандертальцы просто заворачивались в шкуры.

Уверены? Ну ладно неандертальцы, а их довольно близкая родня (скорее всего ближе чем нам фенотипически) - денисовцы?

[Wert]

Эту иглу мог изготовить Homo sapiens, все же возраст 50 тыс. лет, они там уже были. Возможно также, что это продукт обмена или изготовлен был гибридом, так как денисовцы смешивались с человеком разумным.

[Серый Страж]

На экваторе Марса нашли огромные залежи льда — воды хватит, чтобы покрыть планету слоем в 2 метра
https://3dnews.ru/1098974/pod-ekvatorom-marsa-obnarugen-poyas-vodyanogo-lda-tolshchinoy-bolee-tryoh-s-polovinoy-kilometrov

[Rattus]

На экваторе Марса нашли огромные залежи льда — воды хватит, чтобы покрыть планету слоем в 2 метра
https://3dnews.ru/1098974/pod-ekvatorom-marsa-obnarugen-poyas-vodyanogo-lda-tolshchinoy-bolee-tryoh-s-polovinoy-kilometrov

Это, конечно, хорошо, но глобально это ничем не поможет, поскольку атмосферное давление на Марсе до точки Армстронга всё равно далеко не добраться местными газоматериалами при всём желании.

[Серый Страж]

Ученые предложили создать новую научную дисциплину — минеральную информатику
https://naked-science.ru/article/column/uchyu-distsiplinu-mineral
Международная группа минералогов, в которую вошли специалисты Кольского научного центра РАН, пришла к выводу о целесообразности создания новой научной дисциплины — минеральной информатики.

В прошлом году на страницах журнала American Mineralogist Американского минералогического общества (Mineralogical Society of America) появилась статья, которая фактически провозгласила создание нового научного направления. В работе приняли участие ведущие минералоги мира, включая генерального директора Кольского научного центра РАН, академика Сергея Кривовичева.

С точки зрения исследователей минеральная информатика рассматривает восемь базовых исследовательских вопросов:

1. Могут ли химические и физические свойства образцов минералов раскрывать их парагенетические особенности и функционировать в качестве посредников для биосигнатур? Более простым языком это можно охарактеризовать как использование информации, полученной из образцов минералов, для воспроизведения условий биологической жизни в соответствующие эпохи. Это позволит отделить минералы, которые образовались при влиянии живых организмов, от тех, которые образовались в строго абиотических условиях

2. Влияет ли присутствие жизни на минералогическое разнообразие планеты и статистическое распределение минеральных видов? Ответ на этот вопрос может помочь в исследованиях, связанных с возможностью существования биологической жизни на других планетах.

3. Можем ли мы предсказать наличие минералов на других планетах, учитывая ограниченные данные о них?

4. Совместное присутствие минералов и жизни: способствуют ли минералы метаболическому ландшафту или формируют его? Другими словами – как присутствие тех или иных минералов влияет на основные обменные процессы живых организмов, которые развиваются в среде, состоящей из таких минералов?

5. Какую роль сыграли минералы в возникновении жизни?

6. Могут ли минеральные сети служить биосигнатурой планетарного масштаба? Иначе говоря, может ли присутствие определенных видов минералов со всем комплексом доступной по ним информации говорить о присутствии сейчас или в прошлом того или иного типа живых организмов на конкретной планете?

7. Могут ли минеральные сети служить показателем степени планетарной эволюции? Ответ на этот вопрос подразумевает определенное представление об эволюции планет, которая очевидно является контр-энтропийным процессом. Таким образом, если считать эволюцию увеличением структурной сложности исследуемой системы, могут ли минеральные сети служить показателем таких процессов для систем планетарного масштаба?

8. Сыграли ли появление и эволюция жизни какую-то роль в увеличении средней структурной сложности минералов на Земле в течение длительного времени? Этот вопрос интересен тем, что возможно, именно присутствие жизни определяет ту минералогическую сложность, которую ученые наблюдают на Земле.

[Rattus]

С точки зрения исследователей минеральная информатика рассматривает восемь базовых исследовательских вопросов

Всё это замечательно, но где здесь собственно информатика, кроме малоприкрытого желания сделать как у более модных биологов?

использование информации, полученной из образцов минералов, для воспроизведения условий биологической жизни в соответствующие эпохи.

может ли присутствие определенных видов минералов со всем комплексом доступной по ним информации говорить о присутствии сейчас или в прошлом того или иного типа живых организмов на конкретной планете

Физика и химия тоже "используют информацию" от изучаемых ими объектов - химической структуры веществ, изотопов различных атомных ядер, поведения плазмы, но дисциплин типа "неорганическая информатика", "ядерная информатика" "информатика высоких энергий" там почему-то не образуется, хотя тот же Артём Оганов доступно рассказывает о сложности своих работ - компьютерном моделировании структуры и свойств ещё не полученных веществ и кристаллов - по сути самом переднем крае современной химии, а поведение плазмы - также чрезвычайно сложная вычислительная задача.
А вот другая - еидинственная существующая информатика естественных наук - боинформатика - занимается не только и даже не столько использованием получаемой биологической информации, сколько обработкой её массивов (нерегулярных последовательностей) - ибо в этом и только в этом и состоит смысл и цель исконной шенноновской информатики.

Так что Шелдон Купер оказался совершенно прав:
http://www.youtube.com/watch?v=ScgQ-s3iXXo#

[Combinator]

Первые анализы вещества с Бенну (того, что не вошло в основную капсулу, а просыпалось снаружи), демонстрируют большое разнообразие органических молекул. В частности, уже обнаружены 13 из 20 протеиногенных аминокислот, три классических нуклеиновых основания и другие сложные органические молекулы) https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2024/pdf/1219.pdf

[Rattus]

три классических нуклеиновых основания

Только пиримидиновые - пуриновых пока нет...

[Wert]

Статья Зызы Османова, в которой он рассматривает панспермию с помощью пылевых частиц планеты. Суть в том, что при столкновении с космической пылью происходит выход планетарных частиц за пределы атмосферы и гравитационного поля Земли (при столкновении с неслишком быстрыми пылинками разрушение сложных молекул за счет нагревания не происходит), затем под действием звездного излучения происходит вылет из солнечной системы, а далее возможно межзвездное путешествие. Дальность и необходимое время зависит от размера частиц: 1 мкм отдалится на 650 св. лет, а 300 нм на 260 св. лет за 5 млрд. лет. Чем больше размер,  тем выше дальность полета (Fig.2).