Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Происхождение жизни за пределами солнечной системы - за и против.  (Прочитано 22480 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 401
  • Благодарностей: 74
    • Сообщения от Combinator
Подниму тему. Интереснейшая лекция Михаила Никитина про условия происхождения жизни:

Михаил Никитин: Происхождение жизни и жизнь во Вселенной - YouTube

Ура, мы ломим, гнутся шведы! ;D
Осталось сделать ещё всего один шаг - признать, что зарождение жизни не только за пределами Земли, но и за пределами солнечной системы, не выглядит так уж бредово, и кстати, данные в пользу такого сценария постепенно накапливаются:
https://www.facebook.com/groups/962270384193283/permalink/1128951220858531/
https://www.facebook.com/groups/962270384193283/permalink/1136150770138576/

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 401
  • Благодарностей: 74
    • Сообщения от Combinator
Лет десять назад я активно увлёкся возможными признаками жизни в группе метеоритов из группы углистые хондриты. Как раз в это время вышло несколько публикаций на тему обнаружения в них возможных отпечатков бактерий. Потом эту тему постепенно заслонили другие, и я от неё отвлёкся. На днях решил проверить, нет ли по этому вопросу чего-нибудь новенького, и почти сразу же наткнулся на публикацию в Nature за 2017-й год "A new family of extraterrestrial amino acids in the Murchison meteorite". Таблица в ней с недавним очередным исследованием аминокислот внутри знаменитого метеорита Мурчисон весьма любопытна. https://www.nature.com/articles/s41598-017-00693-9/tables/1
Дело в том, что принято считать, что избыток левых аминокислот по отношению к правым в углистых хондритах сравнительно невелик, на уровне 10-20 процентов, и примерно одинаков для протеиновых, и тех, что не используются в протеинах. Так вот, данная таблица существенным образом противоречит данной, не побоюсь этого слова, догме😉, основанной во многом на работах, выполненных много лет назад на гораздо менее совершенной, по сравнению с сегодняшней, аппаратуре. В данной работе изучался состав аминокислот как в воде, содержащейся в метеорите, так и непосредственно в его матрице. Для начала, отметим, что правого треонина вообще не было обнаружено, в то время как его левый изомер присутствует в весьма ощутимых концентрациях! На ноль, как нас учат в начальной школе, делить нельзя, поэтому исключим его из дальнейшего исследования. В таком случае у нас остаётся семь хиральных кодируемых ДНК, и обнаруженных в данной работе аминокислот - аланин, серин, аспарагиновая кислота, валин, глутаминовая кислота, лейцин и изолейцин. Посчитаем, каково соотношение среди них левых и правых вариантов аминокислот. Получается в воде - 3.15, в матрице - 7.43 (!), в среднем по больнице - 5.29. А что по поводу не кодируемых аминокислот? Их было обнаружено десять, и для них соответствующие соотношения составляют - 0.99, 1.24, 1.13. Как видим, разрыв между протеиновыми и не протеиновыми аминокислотами поистине гигантский, а в воде концентрация последних, в среднем, вообще рацемическая. И это мы ещё не учитывали треонин, который бы ещё более усилил разницу! Кстати, наибольший, из не протеиновых аминокислот, перевес левых изомеров у гомосерина, который хотя и не входит в состав протеинов, тем не менее, содержится в живых клетках в ощутимых количествах, так как является промежуточным звеном в синтезе сразу трёх протеиновых аминокислот - метионина, треонина и изолейцина.
Другой интересный факт - оказывается, конкретно в углистых хондритах класса СМ2 (а Мурчисон как раз родом оттуда) в ощутимых концентрациях обнаруживаются такие сложные аминокислоты как лизин и даже имеющий ароматическое кольцо тирозин. Любопытно, что первая их названных аминокислот входит в список шести наиболее часто встречающихся в альфа-спиралях, а вторая - в бета слоях. Да и вообще, частота встречаемости аминокислот в метеоритах класса CM2 коррелирует, похоже, не столько со сложностью их строения, как следовало бы ожидать исходя, например, из опытов по их абиогенному синтезу, сколько с частотой их использования в белках земных организмов. Конечно, первое очевидное предположение, которое бы выдвинул в этом случае старик Оккам, заключалось бы в наличии загрязнений земными биоматериалами, но, удивительное дело, в родственном классу CM2 классе метеоритов CR2 встречаемость аминокислот по отношению к глицину как раз неплохо коррелирует с их сложностью, в частности, лизина в них вообще не обнаружено, а тирозин наблюдается лишь в следовых количествах. Вот ссылка для интересующихся: https://www2.mpia-hd.mpg.de/home/ppvi/posters/2K096.pdf В общем, на мой взгляд, над этими данными на досуге можно неплохо помедитировать.😉

Оффлайн CombinatorАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 2 401
  • Благодарностей: 74
    • Сообщения от Combinator
К вопросу о возрасте ЛУКА
Примерно год назад в Nature вышла интересная статья "Phylogenomics of 10,575 genomes reveals evolutionary proximity between domains Bacteria and Archaea" https://www.nature.com/articles/s41467-019-13443-4#MOESM1 Один из её основных выводов - в "тёмной материи" биоты в последние годы было открыто множество новых фил бактерий, причём некоторые из новооткрытых семейств ощутимо сокращают расстояние между доменами архей и бактерий.  Кроме всего прочего, на основе последних данных авторы построили обновлённое филогенетическое дерево прокариот, используя при этом 381 маркерный ген и попытались на его основе вычислить возраст ЛУКА. Нужно сказать, что я давно ждал, когда, наконец, серьёзные учёные, а не дилетанты типа меня, озаботятся этим вопросом. Дело в том, что по моим собственным прикидкам, сделанным около 10 лет назад, возраст сабжа превышает возраст Земли. И в последние годы такие работы стали появляться. Например, в 2018-м вышла статья https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6152910/#SD2, в которой его появление на эволюционной сцене датируется отметкой примерно в 4.50 млрд. лет, то есть всего через 20 млн. лет после столкновения Земли с Тейей (!). Кстати, максимально возможное время его возникновения при расчётах при калибровке как раз и было искусственно ограничено этим событием, оцененным возрастом 4.52 млрд. лет, так что, похоже, в процессе вычислений возраст ЛУКА просто-напросто упёрся в этот предел. 
Так что же получилось у авторов обсуждаемой статьи? Давайте разбираться. Для начала, следует отметить, что они решили использовать для калибровки молекулярных часов всего одну точку - время разделения мелаинобактерий и оксигенных цианобактерий. И при своих основных расчётах использовали для этого события оценку времени, равную 2.55 млрд. лет. А взялась она из статьи "Crown group Oxyphotobacteria postdate the rise of oxygen" https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27392323/ Её изучение приводит к выводу, что полученная оценка тоже основана на молекулярных часах, но "тикающих" не внутри обычных бактерий, а у органелл фотосинтезирующих эукариот - пластид. При этом неявно предполагается, что после перехода к симбиозу частота появления закреплённых отбором мутаций у цианобактерий не изменилась! На мой взгляд, это выглядит, мягко говоря, не очень правдоподобно, ведь отбор у симбиотов, живущих внутри хозяина в практически неизменных условиях должен идти совсем по другому, чем у их живущих "на воле" дальних родственников. Кроме того, за последнее десятилетие появилось уже много публикаций по поводу локальных кислородных "оазисов", существующих на мелководье как минимум начиная с отметки три миллиарда лет, см., например, статью а Nature от 2015-го  года https://www.nature.com/articles/nature12426?page=11. Так же есть работы по вычислению времени появления цианобактерий на основе анализа эволюции комплекса их защиты от ультрафиолета на основе сцитонемина, оценивающие время появления данного таксона как 3.6 млрд. лет назад. Но авторы, похоже, проигнорировали все эти данные, и с использованием времени оценки разделения цианобактерий и мелаинобактерий в 2.55 млрд. лет получили возраст ЛУКА, равный 4.20 млрд. лет, если учитывать только консервативные позиции аминокислот в белках, и 3.64 млрд. лет, если выбирать позиции случайным образом, грубо говоря, бросая монетку. Но, похоже, что кто-то из рецензентов указал им на необходимость рассмотрения и альтернативных сценариев, во всяком случае, в статье (точнее, в дополнительных материалах к ней) есть раздел "пересмотр точки калибровки", в котором авторы признают - да, есть публикации, в которых утверждается, что локальные насыщенные кислородом зоны существовали и раннее, вплоть до отметки 3.23 млрд. лет. На первый взгляд, логичным решением для авторов выглядело бы провести ещё одну серию расчётов, приняв за точку появления оксигенного фотосинтеза, например, отметку 3.0 млрд лет (плюс-минус). Это бы неизбежно привело к выходу возраста ЛУКА за пределы возраста Земли как минимум для метода с использованием консервативных позиций аминокислот. Но авторы, похоже, нашли выход из трудного положения.😉 Они решили сделать калибровочную точку "гибкой", допуская с вероятностью около 5%, что она может находиться на отметке 3.0 и более млрд. лет., но, в то же время, она с гораздо большей вероятностью может оказаться и младше того самого пресловутого "великого кислородного события". То, что при этом насыщение атмосферы кислородом оказывается предшествующим появлению оксигенного фотосинтеза авторов, видимо, не очень смущает.🙂  В итоге ЛУКА немного "постарел", но, так сказать, в пределах приличий.
Гораздо более интересной для меня оказалась другая, по сути, "факультативная" часть статьи, в которой авторы пытались вычислить возраст ЛУКА другими методами. Если отбросить варианты, в которых опять использовались симбиоты, у нас остаётся два варианта. Первый - классический, на основе использования 30 рибосомных протеинов. Но, в отличии от других подобных расчётов, авторы не выставили верхнюю границу - сколько получится, то и будет. Результат не замедлил сказаться, оцененный по рибосомным белкам, ЛУКА оказался очень стареньким - в районе 7 млрд. лет. Авторы это объясняют ошибкой оценки, вызванной быстрой эволюцией рибосомных белков после разделения веток архей и бактерий, что, на мой взгляд, не очевидно. Аппарат синтеза белков у ЛУКА был в общих чертах близок к современному у прокариот, дальше могла идти уже лишь его более тонкая настройка. Второй метод оценки возраста ЛУКА основан на появлении у некоторых фил цианобактерий акинет. Это событие можно проследить по геологической летописи, и самые древние из достаточно надёжно проклассифицированных отпечатков имеют возраст в районе 2.1 млрд. лет, что даёт оценку возраста ЛУКА, равную 7.6 млрд. лет, что, кстати, в пределах разумной точности расчётов согласуется с оценкой возраста, полученной по рибосомным белкам.
В общем, надеюсь, лёд тронулся, господа присяжные заседатели!

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 700
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Не знаю, в какую тему добавить новость. Эта показалась подходящей, но если нет, пусть модераторы перенесут, куда сочтут нужным.

В осадочных породах возрастом 3.42 млрд. лет обнаружены микрофоссилии:
https://ria.ru/20210714/mikroby-1741259891.html
Цитата
В Южной Африке, в древнейших на Земле осадочных породах ученые обнаружили окаменелости микробов возрастом 3,42 миллиарда лет. По мнению авторов, микроорганизмы жили в подводных полостях, куда поступала вода из теплых гидротермальных источников, в бескислородной среде, и питались метаном. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
...
Это древнейшие на сегодняшний день свидетельства жизни на нашей планете.
В процитированной новости ссылка на статью не правильная, правильная вот: https://advances.sciencemag.org/content/7/29/eabf3963
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат