Цианосульфидный протометаболизм — верный путь к земной жизни

 

 Источник: Элементы

Миру РНК предшествовало время предбиологического синтеза, когда рождались так или иначе необходимые для репликации молекулы — нуклеотиды, белки, липиды. Прежде химики рассматривали процессы их синтеза по отдельности. Теперь в лаборатории Джона Сазерленда найден путь, который приводит к синтезу сразу большого набора биологических молекул. Нет нужды гадать, что было раньше, РНК или белки, — вероятно, они синтезировались одновременно в едином каскаде химических реакций; в начале его появляется цианистый водород и сероводород с металлическими катализаторами. Эту сеть реакций авторы назвали цианосульфидным протометаболизмом. С выходом в свет нового исследования можно говорить о поворотной точке в науке о происхождении жизни.


Читать дальше  » 

Решен один из парадоксов возникновения жизни

Источник: Naked Science

Что было раньше — геном, несущий инструкции для синтеза белков, или белки, необходимые для синтеза и работы генома? Это даже сложнее проблемы курицы и яйца, ведь тем и другим нужны еще и липиды, образующие мембрану, — а синтез липидов, опять же, требует белков и кодирующей их ДНК или РНК...


Читать дальше  » 

В шотландских школах запретили преподавание креационизма

Источник: Naked Science

Шотландское секулярное общество (SSS) может праздновать грандиозную победу: правительство страны выпустило постановление, запрещающее преподавание креационизма на уроках науки в местных школах. Впрочем, не возбраняется изложение этой псевдонаучной концепции на других занятиях – в рамках религиозных и морально-этических курсов.


Читать дальше  » 

Глубоководные микробы не эволюционировали в течение двух миллиардов лет

Источник: ПостНаука
Автор: Уильям Шопф, профессор Калифорнийского университета

2 февраля 2015 года на сайте журнала PNAS была опубликована статья, в которой рассказывается об окаменелостях древних микробов, которые оказались идентичны окаменелостям гораздо более поздних микробов и современным сообществам, найденным в 2007 году у побережья Южной Америки. Один из авторов этого исследования, профессор Уильям Шопф из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, прокомментировал результаты работы для международного проекта ПостНауки Serious Science.

Что произошло

Колония сульфатредуцирующих бактерий, которая была найдена в илистом грунте возрастом около 1,8 миллиарда лет недалеко от побережья Западной Австралии, абсолютно идентична как более старой (на 500 миллионов лет) окаменевшей колонии, так и современным микробным сообществам, которые были найдены у побережья Южной Америки в 2007 году. Окаменелости, по всей видимости, запечатлели эффект увеличения концентрации атмосферного кислорода в середине докембрия — события, которое изменило историю развития жизни. Кажущийся двухмиллиардолетний эволюционный стазис колонии сульфатредуцирующих бактерий подтверждает нулевую гипотезу дарвиновской теории эволюции: если в физико-биологическом окружении хорошо адаптировавшей экосистемы нет изменений, то ее биотические компоненты останутся неизменными.


Читать дальше  » 

Эволюция, случайность, энтропия, или Как Дарвин и Клаузиус оказались правыми одновременно

Исчтоник: evolbiol.ru

Мы все учились понемногу чему-нибудь и как-нибудь... Факт, печальный для учителей и ученых, но неопровержимый: среди многих научных концепций, которыми система образования пытается «загрузить» молодого человека, по истечении многих лет после завершения образования люди в большинстве своем помнят лишь несколько самых «хлестко» поданных идей. В списке таких концепций есть две, о которых одинаково хорошо помнят и которые одинаково плохо понимают – это второе начало термодинамики  и теория биологической эволюции. Велик соблазн тут попенять на «косную и неэффективную» систему школьного образования. Однако следует учесть, что хотя эти обе концепции сформулированы уже давно (в середине XIX века), ответ на вопрос, как и почему они не противоречат друг другу, был дан лишь в последние полвека.

Не секрет, что пытливых школьников и студентов при изучении как теории эволюции, так и термодинамики гложет один «проклятый» вопрос. От изучения биологической эволюции  у многих, если не у большинства, школьников и студентов, остается впечатление (не вполне верное, ибо и упрощение строения может приводить к эволюционному успеху, как в случае с паразитическими организмами), что эволюция «естественно направлена» от простого к сложному. От изучения второго начала термодинамики — что все системы, предоставленные сами себе, неизбежно «естественно портятся», накапливая в себе «беспорядок» (энтропию). Так как же Дарвин, первооткрыватель феномена естественного отбора в биологической эволюции, и Клаузиус с Томсоном, обосновавшие второе начало термодинамики, могут быть правы одновременно? Более того, если в эволюции так существенны случайные процессы, как же случайность и стихийность может производить на свет не хаос, а порядок и целесообразность?


Читать дальше  » 

В долгосрочном эксперименте зафиксировано поэтапное формирование эволюционного новшества

Источник: Элементы
Оригинал: Zachary D. Blount, Jeffrey E. Barrick, Carla J. Davidson, Richard E. Lenski
Genomic analysis of a key innovation in an experimental Escherichia coli population // Nature

В ходе долгосрочного эволюционного эксперимента на бактериях E. coli в одной из 12 подопытных популяций после 31 000 поколений появился новый полезный признак — способность питаться цитратом в аэробных условиях. Как выяснилось, формирование эволюционного новшества проходило в три этапа. На первом этапе («потенцирование») зафиксировались мутации, помогающие утилизировать цитрат, если он окажется в клетке. Повторные эксперименты с размороженными представителями предковых поколений показали, что потенцирующих мутаций было как минимум две: одна появилась после 15 000 поколений, другая после 20 000. На втором этапе («актуализация») изменилась регуляция гена citT, ответственного за поглощение цитрата из внешней среды. В результате ген стал работать в присутствии кислорода, хотя в норме у E. coli он работает только в анаэробных условиях. Это привело к появлению слабо выраженной, «зачаточной» способности использовать в пищу цитрат. Наконец, на этапе «совершенствования» новая функция была многократно усилена благодаря нескольким дупликациям (удвоениям) фрагмента хромосомы, несущего активированный ген citT. Только после этого численность бактерий-мутантов увеличилась и они стали доминировать в своей популяции. Вероятно, такое поэтапное развитие характерно и для других эволюционных новшеств. Эксперимент был начат в 1988 году.


Читать дальше  »