Эврика! Новости науки 17 ноября 2023

Жизнь в космосе

Ученые из России и США доказали: в космосе могли возникнуть сложные органические вещества, необходимые для развития на Земле первых биологических протоклеток.

Считается, что в ранних формах жизни были биомолекулы в форме РНК (одной из трех основных макромолекул, которые содержатся в клетках всех живых организмов) и аминокислот. В стабилизации и копировании РНК ключевую роль играют ионы металлов. Современные клетки используют для их транспортировки через свои мемб­раны специальные белки, но те слишком большие и сложные и вряд ли существовали во времена первых протоклеток.

Исследователи решили, что ионы могли переноситься с помощью так называемых хелатирующих агентов. Это вещества, которые как раз и образуют комплексы путем присоединения ионов металлов. И что эти вещества возникали в космосе в межзвездном льду, а затем попадали вместе с метео­ритами на Землю.

Дело было за малым: создать на специальном оборудовании аналоги межзвездного льда и с помощью различных химических реакций, типичных для условий глубокого космоса, получить молекулы хелатирующих агентов. Создали и получили. Доказав, что такой механизм образования многофункциональной сложной органики вполне правдоподобен.

Пращур крокодила

Индию крокодилом не удивишь. Но там впервые (в этом регионе) обнаружили окаменелость его предка. Предку 250 млн лет.

Впервые исследователи нашли позвоночных этого вида в горных породах в 2015 году. Предположили, что это вид семейства Proterosuchidae, древних рептилий. Считаются близкими родственниками архозавров, а принадлежность к архозаврам роднит, например, нынешних крокодилов и птиц.

Длинные тонкие тела Proterosuchidae вырастали до 1,5 – 4 м, а структура слуха указывает на то, что они в основном коротали время под водой. Главным отличием их от современных крокодилов была опущенная вниз морда. Предположительно, это упрощало ловлю добычи, но, очевидно, нынешние крокодилы с ними бы поспорили.

Окаменелость, которую нашли в индийском штате Западная Бенгалия, старше самых древних археологических находок в этом регионе более чем на 200 млн лет. Существо назвали Samsarasuchus palemae, оно радовалось жизни еще в бытность суперконтинента Пангея.

Тут — старше, там — моложе

Клетки в одном и том же органе стареют с разной скоростью, обнаружили ученые из немецкого Института биологии старения Общества Макса Планка.

Исследователи изучали печень мышей: как меняется активность генов, а также структура и жизненные функции клеток этого органа по мере старения. Для чего периодически извлекали пробы клеток из разных частей печени у молодых и старых мышей. И обнаружили существенные различия в том, как дряхлеют клетки в разных участках.

К примеру, те, что рядом с воротной веной (через нее кровь поступает в печень), стареют значительно быстрее, чем клетки во внутренних частях органа. Их митохонд­рии, главные клеточные энергостанции, постепенно выходили из строя. В свою очередь внутри стареющих (хоть и медленнее) клеток внутренних частей печени постепенно накапливались микрокапли жиров. Это было связано со сбоями в работе генов, отвечающих за метаболизм липидов. А для клеток возле воротной вены это было нехарактерно.

Схожие различия в скорости и характере старения могут быть свойственны клеткам и в других органах, считают ученые.

Удобрить Луну

Китайские ученые нашли микробов, способных сделать лунный грунт плодородным.

Лунный грунт реголит, скажем так, не чернозем. Состоит из измельченных фрагментов астероидов, метеоритов и пород коры спутника Земли. Исследователи из китайского сельхозуниверситета в Пекине изучили химсостав (не грунта, но его аналога), и выяснилось: в нем очень мало растворимых соединений фосфора, а они крайне важны для роста растений. Ученые предположили: а что если внутрь лунного грунта заселить земных бактерий? Тех, которые умеют извлекать фосфор из нераст­воримых пород и превращать его в формы, «съедобные» для растений. Подобрали пять видов почвенных бактерий, эту смесь ввели в образцы «лунной» почвы с саженцами австралийского табака. Три из пяти видов бактерий живо размножались в реголите, и растение аж в четыре раза ускорило набор биомассы. Получается, на будущих лунных базах можно обходиться лунной же почвой.

Сел на шею

Этот фокус провернул один вирус в отношении другого. Буквально.

Есть так называемые вирусы-сателлиты. Это вирусоподобные элементы. Они могут проникать в клетки хозяина и встраиваться в их геном, но вот для репликации нужно, чтобы эти клетки заразил другой вирус, полноценный. Его называют хелпер.

Студенты Мэрилендского университета в округе Балтимор выделили вирусы-бактериофаги («поедателей бактерий») из образцов почвы Мэриленда и Миссури. И отправили эти вирусы для секвенирования в Университет Питтсбурга. А там выяснилось, что вирусы на самом деле представляют собой системы «хелпер-сателлит». Причем системы, ранее неизвестные среди бактериофагов. В одной из этих систем сателлит своим хвостом буквально прикрепился к шейке хелпера (это соединение хвоста и головки вируса еще называют «воротничок»). И таким манером он проникает в клетку «за компанию» одновременно с хелпером.

Ученые полагают, что такой неизвестный ранее тип связи между вирусами появился в результате эволюционного процесса. Длинного, в 100 млн лет. И, вероятно, у сателлитов куча стратегий по адаптации к хелперам. Возможно, многие образцы вирусов, которые считались просто загрязненными посторонним генетическим материалом, на самом деле — системы «хелпер-сателлит».

Колонисты

Разные крабы колонизировали неморские места (от пресных водоемов до суши) от 7 до 17 раз независимо друг от друга. А некоторые передумали и вернулись к морю.

На планете более 7600 видов крабов. Предполагается, что эти ракообразные возникли в океанах — большинство из них и сейчас населяют морские местообитания, от коралловых рифов до абиссальной зоны (это максимальные глубины). Однако многие сумели освоить неморские водоемы и даже колонизировали сушу. Иные вообще на деревья полезли.

Зоологи из Оксфордского университета сравнили десять генов 333 видов крабов, представляющих 88 из 109 современных семейств. Проанализировали и ископаемых. Построенное эволюционное древо показало: предки этих ракообразных разош­лись с сестринской группой, неполнохвос­тыми раками (к ним относятся, например, раки-отшельники), еще 268 млн лет назад. И крабы из разных групп как минимум семь раз (а как максимум 17) независимо друг от друга колонизировали неморские место­обитания: сушу, пресные и солоноватые водоемы. Одни шли напрямую: сначала заселили приливно-отливную зону (литораль), затем распространились по побережьям и мангровым зарослям, а там и до леса недалеко. Другие осваивали реки и из них проникали на сушу. Впрочем, лишь в трех группах появились настоящие сухопутные виды.

Оцените крабье упорство: большинство других групп животных если уж облюбовали неморские местообитания, то больше не суетились. А представители двух или трех групп крабов, чьи предки заселили неморские местообитания, потом передумали и вернулись в море.

По материалам ТАСС и «N+1» подготовила Александра ШЕРОМОВА