←  Доисторические времена

Исторический форум: история России, всемирная история

»

Возникновение жизни на Земле

Фотография neoxine neoxine 27.11 2023

этот материал прославляет возможности человека или социализма? :dumau:

Ответить

Фотография blacksea blacksea 27.11 2023

Карл Ричард Вёзе (англ. Carl Richard Woese, англ. произношение /ˈwoʊz/; 15 июля 1928 — 30 декабря 2012) — американский микробиолог, создатель молекулярной филогенетики и первооткрыватель архей.
 
Член Национальной академии наук США (1988), иностранный член Лондонского королевского общества (2006).
 
Вёзе показал, что последовательность нуклеотидов рРНК (16S рРНК) является консервативной во всём диапазоне клеточных форм жизни. Проведённый им филогенетический анализ этой универсальной консервативной молекулы оказался чрезвычайно информативным. Этот анализ показал, что рРНК эволюционирует примерно с постоянной скоростью, то есть подчиняется модели молекулярных часов. Это привело к одному из самых важных открытий в эволюционной биологии конца XX века — открытию трёхдоменного древа жизни. Третьим доменом этого древа, помимо бактерий и эукариот, являются открытый Карлом Вёзе домен архей.
 
Синтез белка происходит на рибосомах, причём у эукариот и прокариот в рибосомах разный набор молекул рРНК.
 
Сначала Вёзе провёл исследования 5S рРНК. Он обнаружил достаточно много гомологий, которые могли бы помочь составить филогенетическое древо, но 5S состоит всего из 121 нуклеотида, что крайне неинформативно.
 
Тогда он обратил внимание на 16S рРНК. У неё обнаружился консервативный участок, который не меняется. Если в нём что-то изменить, то синтез белка уже не происходит. Остальная часть последовательности — это изменяющиеся участки.
 
16S рРНК содержит 1500 нуклеотидов. Эта молекула оказалась очень удобной для сравнения нуклеотидных последовательностей и определения родства. Оказалось, что по молекулярным данным все организмы делятся на три основные группы — археи (архебактерии), бактерии (эубактерии) и эукариоты. Построенное на основании этих данных филогенетическое древо Карл Вёзе издал в 1985 году.
 
Сейчас его концепция развивается, но полученных данных всё ещё слишком мало, чтобы установить «истинную» филогению и основанную на ней классификации микроорганизмов и других живых существ.
 
В 1967 году Карл Вёзе первым высказал идею об этапе мира РНК при возникновении жизни на Земле.
Википедия.
 
 
 
 
Археи
 
Археи (в единственном числе — архея, от лат. Archaea, от др.-греч. ἀρχαῖος «извечный, древний, первозданный, старый») — домен живых организмов (по трёхдоменной системе Карла Вёзе наряду с бактериями и эукариотами). Археи представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл.
 
Ранее археи объединяли с бактериями в общую группу, называемую прокариоты (или царство Дробянки (лат. Monera)), и они назывались архебактерии, однако сейчас такая классификация считается устаревшей: установлено, что археи имеют свою независимую эволюционную историю и характеризуются многими биохимическими особенностями, отличающими их от других форм жизни.
 
Сейчас археи подразделяют на более чем 7 типов. Из них наиболее изучены кренархеоты (Crenarchaeota) и эвриархеоты (Euryarchaeota). Классифицировать археи по-прежнему сложно, так как подавляющее большинство из них никогда не выращивались в лабораторных условиях и идентифицировались только по анализу нуклеиновых кислот из проб, полученных из мест их обитания.
 
Археи и бактерии очень похожи по размеру и форме клеток, хотя некоторые археи имеют довольно необычную форму, например, клетки Haloquadratum walsbyi плоские и квадратные. Несмотря на внешнее сходство с бактериями, некоторые гены и метаболические пути архей сближают их с эукариотами (в частности ферменты, катализирующие процессы транскрипции и трансляции). Другие аспекты биохимии архей уникальны, к примеру, присутствие в клеточных мембранах липидов, содержащих простую эфирную связь. Большая часть архей — хемоавтотрофы. Они используют значительно больше источников энергии, чем эукариоты: начиная от обыкновенных органических соединений, таких как сахара, и заканчивая аммиаком, ионами металлов и даже водородом. Солеустойчивые археи — галоархеи (Haloarchaea) — используют в качестве источника энергии солнечный свет, другие виды архей фиксируют углерод, однако, в отличие от растений и цианобактерий (синезелёных водорослей), ни один вид архей не делает и то, и другое одновременно. Размножение у архей бесполое: бинарное деление, фрагментация и почкование. В отличие от бактерий и эукариот, ни один известный вид архей не формирует спор.
 
Изначально архей считали экстремофилами, живущими в суровых условиях — горячих источниках, солёных озёрах, однако потом их нашли и в более привычных местах, включая почву, океаны, болота и толстую кишку человека. Архей особенно много в океанах, и, возможно, планктонные археи — самая многочисленная группа ныне живущих организмов. Археи признаны важной составляющей жизни на Земле. Они играют роль в круговоротах углерода и азота. Ни один из известных представителей архей не является ни паразитом (за исключением наноархеот, являющихся паразитами других архей), ни патогенным организмом, однако они часто бывают мутуалистами и комменсалами. Некоторые представители являются метаногенами и обитают в пищеварительном тракте человека и жвачных, где они помогают осуществлять пищеварение. Метаногены используются в производстве биогаза и при очистке канализационных сточных вод, а ферменты экстремофильных микроорганизмов, сохраняющие активность при высоких температурах и в контакте с органическими растворителями, находят своё применение в биотехнологии.
 
 
История открытия
 
Впервые археи были обнаружены в экстремальных местах обитания — горячих вулканических источниках
Первые представители группы обнаружены в различных экстремальных средах обитания, например, геотермальных источниках.
 
На протяжении большей части XX века прокариоты считались единой группой и классифицировались по биохимическим, морфологическим и метаболическим особенностям. К примеру, микробиологи пытались классифицировать микроорганизмы в зависимости от формы клеток, деталей строения клеточной стенки и потребляемых микроорганизмами веществ. В 1965 году было предложено устанавливать степень родства разных прокариот на основании сходства строения их генов. Этот подход, филогенетика, в наши дни является основным.
 
Впервые археи были выделены в качестве отдельной группы прокариот на филогенетическом древе в 1977 году Карлом Вёзе и Джорджем Эдвардом Фоксом при сравнительном анализе 16S рРНК. Изначально эти две группы обозначались как архебактерии (лат. Archaebacteria) и эубактерии (лат. Eubacteria) и рассматривались как царства или подцарства, которые Вёзе и Фокс называли термином Urkingdoms. Вёзе настаивал, что эта группа прокариот есть фундаментально отличный тип жизни. Чтобы подчеркнуть это отличие, впоследствии две группы прокариот были названы археями и бактериями. В трёхдоменной системе Карла Вёзе обе эти группы и эукариоты были возведены в ранг домена. Этот термин был предложен Вёзе в 1990 году для обозначения самого верхнего ранга в классификации организмов, включающей одно или несколько царств.
 
В первое время к новому домену причисляли только метаногенные микроорганизмы. Считалось, что археи населяют только места с экстремальными условиями: горячие источники, солёные озёра. Однако к концу XX века микробиологи пришли к выводу, что археи — большая и разнообразная группа организмов, широко распространённая в природе. Многие виды архей населяют вполне обычные среды обитания, например, почвы или воды океана. Такая переоценка была вызвана применением метода полимеразной цепной реакции для идентификации прокариот в образцах воды и почвы по их нуклеиновым кислотам. Данный метод позволяет выявлять и идентифицировать организмы, которые по тем или иным причинам не культивируются в лабораторных условиях.
 
Происхождение и эволюция
Хотя возможные окаменелости прокариотических клеток датированы возрастом в 3,5 млрд лет, большинство прокариот не имеет характерных морфологических особенностей, и поэтому окаменелые формы нельзя определённо идентифицировать именно как останки архей. В то же время химические остатки уникальных для архей липидов более информативны, так как эти соединения у других организмов не встречаются. В некоторых публикациях указывается, что останки липидов архей или эукариот присутствуют в породах возрастом 2,7 млрд лет, однако достоверность этих данных остаётся под сомнением. Эти липиды обнаружены в докембрийских формациях. Древнейшие из подобных остатков найдены в Исуанском зеленокаменном поясе на западе Гренландии, где находятся самые старые на Земле осадочные породы, сформировавшиеся 3,8 млрд лет назад. Археи могут быть древнейшими живыми существами, населяющими Землю.
 
 
Вёзе утверждал, что археи, бактерии и эукариоты представляют собой три раздельные линии, рано отделившиеся от общей предковой группы организмов. Возможно, это произошло ещё до клеточной эволюции, когда отсутствие типичной клеточной мембраны давало возможности к неограниченному горизонтальному переносу генов, и предки трёх доменов различались между собой по фиксируемым комплектам генов. Не исключено, что последний общий предок архей и бактерий был термофилом, это даёт основания предположить, что низкие температуры были «экстремальной средой» для архей, и организмы, приспособившиеся к ним, появились только позже. Сейчас археи и бактерии связаны между собой не больше, чем с эукариотами, и термин «прокариоты» обозначает лишь «не эукариоты», что ограничивает его применимость.
 
Родство с другими прокариотами
 
Установление степени родства между тремя доменами имеет ключевое значение для понимания возникновения жизни.
 
Большинство метаболических путей, в которых задействована большая часть генов организма, схожи у бактерий и архей, в то время как гены, отвечающие за экспрессию других генов, очень похожи у архей и эукариот. По строению клеток археи наиболее близки к грамположительным бактериям: клетка покрыта единственной плазматической мембраной, дополнительная внешняя мембрана, характерная для грамотрицательных бактерий, отсутствует, клеточные стенки различного химического состава, как правило, толстые. В филогенетическом древе, основанном на сравнительном анализе структур гомологичных генов/белков прокариот, гомологи архей наиболее близки к таковым грамположительных бактерий. В некоторых важнейших белках архей и грамположительных бактерий, таких как Hsp70 и глутаминовая синтетаза I, обнаруживаются одинаковые эволюционно консервативные вставки и делеции.
 
Гупта (англ. Gupta) предположил, что археи отделились от грамположительных бактерий в результате отбора по признаку устойчивости к действию антибиотиков. Это основывается на наблюдении, что археи устойчивы к огромному числу антибиотиков, в основном производимых грамположительными бактериями, и что эти антибиотики действуют главным образом на гены, которые отличают бактерий от архей. Согласно гипотезе Гупты, давление отбора в направлении формирования устойчивости к антибиотикам грамположительных бактерий в конце концов привело к существенным изменениям в структуре генов-мишеней антибиотиков у некоторых микроорганизмов, которые стали общими предками современных архей. Предполагаемая эволюция архей под действием антибиотиков и других неблагоприятных факторов также может объяснить их адаптацию к экстремальным условиям, таким как повышенные температура и кислотность, как результат поиска ниш, свободных от продуцирующих антибиотики организмов. Т. Кавалир-Смит выдвинул схожее предположение. Версия Гупты также подтверждается другими работами, изучающими родственные черты в структурах белков, и исследованиями, показавшими, что грамположительные бактерии могли быть первой ветвью, отделившейся от общего древа прокариот.
 
Родство с эукариотами
Эволюционное родство между археями и эукариотами остаётся неясным. Помимо сходства в структуре и функциях клеток, между ними существует сходство на генетическом уровне. Установлено, что группа архей кренархеоты стоят ближе к эукариотам, чем к другому типу архей — эвриархеотам. Кроме того, у некоторых бактерий, как Thermotoga maritima обнаружены архееподобные гены, переданные путём горизонтального переноса. Наиболее распространена гипотеза, согласно которой предок эукариот рано отделился от архей, а эукариоты возникли в результате слияния археи и эубактерии, ставших цитоплазмой и ядром новой клетки. Эта гипотеза объясняет различные генетические сходства, но сталкивается с трудностями в объяснении клеточной структуры.
 
Археи. Википедия.

Сообщение отредактировал blacksea: 27.11.2023 - 15:49 PM
Ответить

Фотография Новобранец Новобранец 27.11 2023

 

этот материал прославляет возможности человека или социализма? :dumau:

 

А не принципиально. Работы - велись, способные - были, результаты -в наличии. 

Ответить

Фотография neoxine neoxine 28.11 2023

 

 

этот материал прославляет возможности человека или социализма? :dumau:

 

А не принципиально. Работы - велись, способные - были, результаты -в наличии. 

 

Всё-таки, — социализма. Сейчас деньги зарабатывают.

Ответить

Фотография ieqoved ieqoved 28.11 2023

Мы уникальны.
И, вероятно, одиноки


 

Уникальны мы потому, что в условиях нашей планеты,  обитатели космоса смогли осуществлять эволюцию, по пути наращивания  мощности, не за счёт увеличения  объёмов тела, а за счёт увеличения массы и плотности. Это стало сопровождаться еще и изменением системы восприятия. Она огрубела и стала терять связь с космической средой обитания.

 

 А если мы  одиноки, то к кому, многие из людей обращаются куда то на верх?: - Господи дай..., Господи прости..., Господи спаси и сохрани...!

Ответить

Фотография Новобранец Новобранец 28.11 2023

 

 

 

этот материал прославляет возможности человека или социализма? :dumau:

 

А не принципиально. Работы - велись, способные - были, результаты -в наличии. 

 

Всё-таки, — социализма. Сейчас деньги зарабатывают.

 

При социализме тоже деньги зарабатывали, только подход немного другой был. Вывели методику, отработали на людях, получили снижение себестоимости, сиречь материальную выгоду. 

Ответить

Фотография ddd ddd 29.11 2023

 

Мы уникальны.
И, вероятно, одиноки


 

Уникальны мы потому, что в условиях нашей планеты,  обитатели космоса смогли осуществлять эволюцию, по пути наращивания  мощности, не за счёт увеличения  объёмов тела, а за счёт увеличения массы и плотности. Это стало сопровождаться еще и изменением системы восприятия. Она огрубела и стала терять связь с космической средой обитания.

 

 А если мы  одиноки, то к кому, многие из людей обращаются куда то на верх?: - Господи дай..., Господи прости..., Господи спаси и сохрани...!

 

фантастику долой отсюда.

здесь чисто научный взгляд на тему!

Ответить

Фотография blacksea blacksea 29.11 2023

 

 

фантастику долой отсюда.

здесь чисто научный взгляд на тему!

 

 

Археи могут быть древнейшими живыми существами, населяющими Землю.

 

Wang M., Yafremava L. S., Caetano-Anollés D., Mittenthal J. E., Caetano-Anollés G. Reductive evolution of architectural repertoires in proteomes and the birth of the tripartite world.

 

 

Установление степени родства между тремя доменами - имеет ключевое значение для понимания возникновения жизни.


Сообщение отредактировал blacksea: 29.11.2023 - 01:50 AM
Ответить

Фотография ieqoved ieqoved 29.11 2023

фантастику долой отсюда.

 

 

 

 

здесь чисто научный взгляд на тему!

 

 Фантастика заключается в том уважаемый ДДД, что  наука мнит себя всезнающей, в то время, как религия её держит в статусе ремесла и не даёт ей подняться до уровня философии.  Лишая тем тем самым её возможности, произвести свою научную картину мира,  в которую без противоречивости, вписывались все очевидные факты


Сообщение отредактировал ieqoved: 29.11.2023 - 21:28 PM
Ответить

Фотография neoxine neoxine 30.11 2023

здесь чисто научный взгляд на тему!

Имеет ли принципиальное значение способ возникновения жизни на Земле? Главное, что она есть. Гораздо интереснее предопределенность возникновения разума и к чему это приведет в конце концов.

Ответить

Фотография neoxine neoxine 01.12 2023

Русский геохимик В. Вернадский (1863–1945) отметил около двадцати различий между живым и неживым. Основываясь на них, он дал следующее обобщение: «Жизнь есть космическое явление, в чем-то резко отличное от косной материи».

Ответить

Фотография ieqoved ieqoved 14.12 2023

Тс.., а то ddd и Вернадского щас в фантасты определит.

Ответить