Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα βιοφυσική. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα βιοφυσική. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Πέμπτη, 26 Απριλίου 2018

οι πρωτες μορφές ζωης

Που δημιουργήθηκαν οι πρώτες μορφές ζωής;
Οι σφαιρικές φυσαλίδες που διασώζονται σε βράχους ηλικίας 3,48 δισεκατομμυρίων ετών στην απομονωμένη περιοχή Πιλμπάρα της Δυτικήw Αυστραλίας περιέχουν στοιχεία για τις αρχέγονες μορφές ζωής που εμφανίστηκαν στη Γη. (Photo: UNSW)

Πού ήταν η κοιτίδα της ζωής: Στην ξηρά ή μέσα στη θάλασσα; Οι περισσότεροι επιστήμονες τείνουν προς τη δεύτερη εκδοχή, αλλά μια νέα ανακάλυψη γέρνει τη ζυγαριά προς την πρώτη -αν και σίγουρα δεν θα είναι η οριστική απάντηση στο κρίσιμο αυτό ερώτημα.

Επιστήμονες ανακάλυψαν σε πανάρχαια κοκκινωπά ηφαιστειακά πετρώματα της Δυτικής Αυστραλίας ίχνη απολιθωμάτων της πιο πρώιμης ζωής με «στεριανή» προέλευση που έχει βρεθεί μέχρι σήμερα, καθώς χρονολογούνται προ περίπου 3,48 δισεκατομμυρίων ετών.

Την εποχή εκείνη, η συγκεκριμένη περιοχή μπορεί να ήταν ένα μικρό ηφαιστειακό νησί γεμάτο θερμοπηγές και λιμνούλες. Σε κάποια από αυτές ίσως ξεκίνησε η ζωή στη Γη.

Έως σήμερα, οι αρχαιότερες ενδείξεις μικροβιακής ζωής με προέλευση την ξηρά προέρχονταν από απολιθώματα σε πετρώματα της Νότιας Αφρικής με ηλικία 2,7 έως 2,9 δισεκατομμυρίων ετών.

Αν η ανακάλυψη στην κατάξερη και απομονωμένη περιοχή Πιλμπάρα της Αυστραλίας επιβεβαιωθεί, τότε ίσως δικαιώσει τον Κάρολο Δαρβίνο, ο οποίος το 1.871 δήλωσε ότι η ζωή πιθανότατα ξεκίνησε σε κάποια θερμή λιμνούλα της ξηράς και όχι στη θάλασσα.

Οι ερευνητές από την Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία, με επικεφαλής την γεωεπιστήμονα Τάρα Ντζόκιτς του Πανεπιστημίου της Νέας Νότιας Ουαλίας (UNSW) στο Σίδνεϊ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση [Earliest signs of life on land preserved in ca. 3.5 Ga hot spring deposits] στο περιοδικό Nature Communications.

Όπως είπε η Ντζόκιτς, «τα συναρπαστικά ευρήματα δεν επεκτείνουν μόνο κατά τρία δισεκατομμύρια χρόνια τις αρχαιότερες ενδείξεις ζωής σε θερμοπηγές, αλλά επίσης δείχνουν ότι η ζωή κατοικούσε στην ξηρά πολύ νωρίτερα, περίπου 580 εκατομμύρια χρόνια παλαιότερα από ό,τι θεωρούσαμε έως τώρα».

Αυτό, πρόσθεσε, «μπορεί να υποδηλώνει την προέλευση της ζωής σε θερμοπηγές γλυκού νερού στην ξηρά μάλλον, παρά την πιο ευρέως διαδεδομένη ιδέα ότι η ζωή αναπτύχθηκε αρχικά στον ωκεανό και μετά προσαρμόσθηκε στην ξηρά».

Αυτές είναι οι δύο κυριότερες σήμερα θεωρίες για το πώς ξεκίνησε η ζωή στον πλανήτη μας: είτε σε υδροθερμικές «καμινάδες» στα βάθη των θαλασσών, είτε σε μια ζεστή λιμνούλα στην ξηρά. Αν όντως ισχύει η δεύτερη θεωρία, τότε αυξάνονται οι πιθανότητες εύρεσης ιχνών ζωής και στον Αρη, όπου έχουν εντοπιστεί γεωλογικές ενδείξεις παλαιότερων θερμοπηγών.

«Τα πετρώματα της Πιλμπάρα έχουν περίπου την ίδια ηλικία με τον φλοιό του Αρη, πράγμα που καθιστά τις πρώην θερμοπηγές του «κόκκινου» πλανήτη τον ιδανικό στόχο για την εύρεση απολιθωμένης ζωής εκεί» δήλωσε ο καθηγητής Βαν Κράνεντοκ, διευθυντής του Αυστραλιανού Κέντρου Αστροβιολογίας και επικεφαλής της Σχολής Βιολογικών Επιστημών και Γεωεπιστημών του UNSW.

Οι ερευνητές έκαναν αναλύσεις που δείχνουν ότι τα πετρώματα στην Πιλμπάρα σχηματίστηκαν στην ξηρά και όχι μέσα στο νερό. Συνεπώς και τα ίχνη των μικροοργανισμών που βρέθηκαν -αλλά όχι τα ίδια τα μικρόβια- όπως οι στρωματόλιθοι (διαστρωματωμένοι γεωλογικοί σχηματισμοί που δημιουργούνται από βακτήρια) και οι φυσαλίδες (πιθανώς μικροβιακής προέλευσης) μέσα σε αυτά τα πετρώματα, εκτιμάται ότι δεν έχουν θαλάσσια αλλά «στεριανή» προέλευση.

Με άλλα λόγια, η ζωή αρχικά μπορεί να γεννήθηκε στην ξηρά και μετά να διείσδυσε στη θάλασσα, από όπου, πολύ πιο εξελιγμένη πια, αναδύθηκε ξανά μετά από δισεκατομμύρια χρόνια.

Τα παλαιότερα ίχνη ζωής στη Γη, ηλικίας περίπου 3,7 δισεκατομμυρίων ετών, πιθανώς είναι αυτά που έχουν βρεθεί σε απολιθώματα στρωματολίθων (κυανοβακτηρίων) στη Γροιλανδία, όπου είχαν δημιουργηθεί σε ρηχή θάλασσα. Στο Κεμπέκ του Καναδά έχουν βρεθεί ακόμη παλαιότερες αλλά λιγότερο σίγουρες ενδείξεις για μικροοργανισμούς ηλικίας 4,28 δισεκατομμυρίων ετών (η ίδια η Γη σχηματίσθηκε πριν από περίπου 4,5 δισ. χρόνια).

Όμως, όπως συμβαίνει πάντα με ανακοινώσεις σχετικά με τόσο πρώιμες ενδείξεις ζωής στη Γη, άλλοι επιστήμονες εκφράζουν επιφυλάξεις για το αν όντως τα ίχνη στα πετρώματα έχουν δημιουργηθεί από μικρόβια (από τη στιγμή που τα ίδια είναι αδύνατο να βρεθούν) ή από άλλες διαδικασίες.


DNA

Κινηματογράφησαν για πρώτη φορά τον διπλασιασμό του DNA

… και δεν είδαν αυτό που περίμεναν


Το φιλμ λένε πως ανατρέπει αυτά που περιγράφουν τα βιβλία βιολογίας.
Για πρώτη φορά ερευνητές κατέγραψαν σε ένα βίντεο το πως ένα μόριο DNA διπλασιάζεται, δημιουργώντας ερωτήματα σχετικά με τον τρόπο που φανταζόμασταν την διαδικασία της αντιγραφής. Το βίντεο μας αποκαλύπτει σε πραγματικό χρόνο ότι αυτή η θεμελιώδης διαδικασία της ζωής ενσωματώνει μια μη-αναμενόμενη «τυχαιότητα», που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια σημαντική επανεξέταση του τρόπου με τον οποίο η γενετική αντιγραφή προκύπτει χωρίς μεταλλάξεις.
«Δημιουργείται μια αλλαγή παραδείγματος που υπονομεύει πολλά από αυτά που περιγράφονται στα εγχειρίδια», ισχυρίζεται ο Stephen Kowalczykowski, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Πρόκειται για έναν διαφορετικό τρόπο σκέψης σχετικά με την αντιγραφή του DNA που εγείρει νέα ερωτήματα».
Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερες λεπτομέρειες ΕΔΩ: DNA Replication Has Been Filmed For The First Time, And It’s Not What We Expected ή στην αρχική δημοσίευση ΕΔΩ: Independent and Stochastic Action of DNA Polymerases in the Replisome

Τεχνητές υφάνσιμες ύλες

Για πολλά χρόνια τα πολυμερή υλικά δεν ήταν γνωστά και προφανώς δεν ήταν και μελετημένα. Ο λόγος γι αυτό ήταν η αντίληψη των χημικών πως μι...