Древние океаны были пурпурными и ядовитыми
Ученые-экзобиологи из NASA нашли новые свидетельства в пользу теории, согласно которой земные океаны еще относительно недавно (по геологическим меркам) были столь насыщены сульфидами (соединениями серы с более электроположительными элементами, в основном, с металлами - железом, цинком, никелем, медью), что про существование там какой-либо высокоразвитой жизни вроде рыб и млекопитающих, не говоря уж о процветании этой самой жизни, говорить не приходится. Данные исследования (результаты которого 6 октября 2005 года были опубликованы в журнале Nature) частично финансировались по программам поиска следов внеземной жизни, поскольку специалистам очень любопытно сравнить условия, царившие на нашей планете во время зарождения на ней жизни, с условиями, обнаруженными ныне на других планетах и их спутниках, где предполагается возможность существования простейших микроорганизмов.
Сульфиды - это одна из распространеннейших форм серосодержащих минералов в природе. При этом сульфидные минералы столь многочисленны, что уступают по разнообразию лишь силикатам. Согласно одной из недавних гипотез, жизнь на Земле впервые могла зародиться внутри крошечных ячеек из сульфида железа, которые устилали дно древнейших океанов. Именно сульфид железа (несмотря на свою "ядовитость" для высших форм) мог послужить тем катализатором, что позволил "самособраться" прототипам будущих клеток. Группа ученых из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology - MIT) и Гарвардского университета (Harvard University), работающих в сотрудничестве с коллегами из Австралии и Великобритании, проанализировала окаменелости, оставшиеся от фотосинтетических (фотосинтезирующих) пигментов, сохраненных в минералах возрастом 1,6 миллиарда лет в бассейне реки Макартур в Северной Австралии (в этом районе расположены известные на весь мир рудники).
В центре внимания биологов оказались разновидности микробов, способных к фотосинтезу, точнее говоря, пурпурные и зеленые серные фотосинтезирующие эубактерии, названные так из-за соответствующей пигментной окраски (характерно, что кислород в процессе подобного фотосинтеза не выделяется, вместо О2 эти организмы образуют серу, это так называемый бескислородный фотосинтез бактериохлорофиллов - специфических хлорофиллов (фотосинтетических пигментов) эубактерий). Такие одноклеточные микроорганизмы могут жить и размножаться только в особых средах, где у них имеется доступ одновременно как к сульфидам, так и к солнечному свету (впрочем, к длине волны этого света они весьма неприхотливы). При этом окаменевших останков морских водорослей и производящих кислород цианобактерий (иначе говоря, сине-зеленых водорослей) в соответствующих образцах обнаружено очень мало. Дефицит этих микроорганизмов объясняется тем, что вода была отравлена большими количествами сульфида.
"Эта работа дает знать, что земные океаны, возможно, до относительно недавнего времени были крайне враждебны к животным и растениям, - заявил доктор Карл Пилчер (Carl Pilcher), ведущий ученый-астробиолог из NASA. - Если это действительно так, то данное обстоятельство имело бы глубочайшее значение для развития современной жизни".
"Открытие окаменевших пигментов пурпурных серных бактерий - вещь совершенно новая и неожиданная. Поскольку всем им требуется довольно интенсивный поток солнечного излучения, то это означает, что бактерии вместе с богатым источником сульфида располагались близко к водной поверхности, возможно, на глубине 20-40 метров", - считает Роджер Саммонс (Roger Summons), профессор геобиологии из Массачусетского технологического института.
Отложения Макартура формировались под толщей воды в течение многих миллионов лет (когда-то эта местность была частью океана). Ученые уверены, что в данном случае речь не идет о какой-либо экзотичной аномалии, и из всего этого следует, что в океан в те времена обильно и непрерывно поступал сероводород (возможно, вулканического происхождения), который, как известно, крайне ядовит для любых кислорододышащих организмов (вспомним мертвые глубины Черного моря, где сероводород помогает хранить от разложения останки древних кораблей и амфор).
Таким образом, лишь одну восьмую часть из всей 4,5-миллиарднолетней земной истории можно считать более или менее благоприятной для существования наших далеких предков - потребляющих кислород морских животных (при том, что первые следы кислорода в атмосфере Земли зарегистрированы 2,2-2,3 миллиарда лет назад). То есть многоклеточные организмы современного типа - животные и растения - в океанах могли появиться лишь порядка 600 миллионов лет назад. Возможно, именно в ядовитости океана и таится объяснение тому странному обстоятельству, что большую часть времени нашу планету населяли одни лишь бактерии... И как раз примерно в то же время - 542 миллиона лет назад - произошло уникальное событие - "кембрийский взрыв": внезапно, быстро и почти одновременно возникло множество новых биологических форм, в конечном счете приведших к появлению всех основных типов современных организмов вплоть до человека. Никакие переходные промежуточные формы не соединяли их с бактериями и простейшими водорослями, населявшими прежде ядовитые земные океаны... Кембрийская эпоха стала уникальной поворотной точкой в истории эволюции.
Во всем этом можно найти и еще один повод для оптимизма: ведь жизнь на Земле, выходит, смогла развиться до своих самых высших форм за сравнительно короткий промежуток времени, она вовсе не медлила, стартовав сразу же, как только появилась первая реальная возможность. И значит, с большей вероятностью жизнь может возникнуть и развиться в любых мирах, где на такое же время возникают благоприятные условия.
Источники:
NASA Scientists Confirm Toxic Seas During Earth's Evolution - NASA News
Ancient Green and Purple Sulfur Bacteria - Results of Research funded by the NASA Exobiology Program (PDF)
Australia's ancient oceans: toxic and purple - The Australian National University
Study finds purple patch in ocean past - Australian Associated Press
NASA Confirms Toxic Seas In Earth's History - Spotlightnews
Ссылки:
Revolutionary New Theory For Origins Of Life On Earth - ScienceDaily
Новая гипотеза происхождения жизни - CNews
Новая гипотеза происхождения жизни - Scientific.ru
Фотосинтез. Типы жизни, основанные на фотофосфорилировании
Фотосинтез
Кембрийский парадокс - Рафаил Нудельман ("Знание - сила")
Развитие Земли (форум)
Статьи по теме
В массовой гибели доисторических животных обвиняются цианобактерии
Бывший рудник Мессель - это признанная мировая сокровищница прекрасно сохранившихся окаменелостей животных и растений, составлявших тропическую флору и фауну этих мест 47 миллионов лет назад. Теперь немецкие палеонтологи предложили новую теорию, проливающую свет на возможную причину смерти всех этих живых существ.
Впервые найдена кровь древнего паука
Британский ученый сумел обнаружить и идентифицировать капельки крови паука в куске янтаря, образовавшегося 20 миллионов лет назад. Открывающиеся перспективы заставляют вспомнить некоторые эпизоды из фантастического фильма "Парк юрского периода".
Жизнь могла возникнуть 10 миллиардов лет назад
Исследование, проведенное с помощью космического телескопа NASA "Спитцер", свидетельствует в пользу очень раннего возникновения внеземной жизни и может предоставить новые сведения о составе удаленных галактик.
Горячая суперсестренка
У одной из ближайших к нам звезд, Gliese 876, была найдена сравнительно небольшая планета, масса которой всего лишь в семь-восемь раз превышает массу Земли, а диаметр - вдвое больше земного. Если вести речь о существовании жизни на таких планетах, то следует обсудить одну замечательную возможность...
Простая разгадка молчания инопланетян
Возможных объяснений много, а генерировать новые, самые экзотичные идеи в этом направлении - это, скорее, прерогатива научных фантастов, а не ученых, но теперь предложен едва ли не самый простой вариант: другие цивилизации могут просто поступать так же, как и мы.
Анабиоз становится реальностью
Писатели-фантасты давно освоили анабиоз как превосходный способ отправки космонавтов в многолетние межзвездные путешествия. Не исключено, что теперь эта возможность стала куда более реальной.
Десятисекундный армагеддон
Американские исследователи считают, что случаи массовой гибели живых существ на Земле можно объяснить, если использовать информацию о мощнейших звездных взрывах, получивших наименование гамма-всплесков. Удалось составить возможный сценарий подобного армагеддона.
Обитаемые планеты у коричневого карлика
Американским астрономам удалось определить местонахождение новой "миниатюрной солнечной системы". Необычным оказалось то, что в качестве центральной звезды на этот раз выступает крошечный коричневый карлик. Эта "звезда" настолько мала, что ее саму можно в принципе считать гигантской планетой. Тем не менее, она, как и некоторые ее "взрослые" звездные товарки, окружена диском из протопланетного материала, в котором уже формируются "комки" нескольких планет, по размерам сопоставимых с Землей или Марсом.
Черные дыры - источник жизни
Всем известно, что черные дыры несут с собой смерть, однако американские астрономы обнаружили, что эти зловещие монстры способны также давать и начало новой жизни, способствуя образованию новых звезд. Более того, индуцированное релятивистскими "джетами" (струями) формирование звезд, возможно, играло важнейшую роль при появлении первых галактик в ранней Вселенной.
"Спитцер" наблюдал последствия столкновения планет размером с Плутон
Астрономы выяснили, что пылевой диск, циркулирующий вокруг одной из ближайших к нам звезд - Веги - гораздо обширнее, чем думали ранее. Вероятно, подобная "пылища" была вызвана межпланетным катаклизмом - столкновением объектов величиной с планету Плутон - диаметром до 2 тысяч километров.
Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
Марсиане скрываются в оазисах
В работе, посвященной изучению распределения метана на Марсе, исследователи пришли к сенсационному выводу, что наличие жизни на Красной планете - это единственное реальное объяснение полученным на сегодняшний момент данным с телескопов и автоматических межпланетных станций. Считается, что гипотетические марсиане скрываются в нескольких изолированных оазисах, и остальная часть планеты полностью бесплодна.
Обитаемые планеты могут быть большой редкостью
Некоторые ученые считают, что если мы и не одиноки во Вселенной, то уж во всяком случае наш шанс установить контакт с каким-нибудь другим обитаемым миром исчезающе мал. Появилась работа, в которой утверждается, что инозведные планеты формируются в результате принципиально иных процессов, не таких, которые произвели на свет нашу Солнечную систему, и в таком случае там не может быть планет земного типа и жизни.
Умер первооткрыватель структуры ДНК
Фрэнсис Крик, один из первооткрывателей структуры молекулы ДНК и генетического кода, лауреат Нобелевской премии скончался 29 июля в Сан-Диего от рака толстого кишечника в возрасте 88 лет. Уже при жизни Крик стал считаться одним из величайших преобразователей всей биологической науки XX века, хотя в отрочестве он был почти что полным невеждой по части биологии. СМИ долгое время писали об открытии структуры ДНК почти исключительно в связи с работами Крика и Уотсона, да и они сами не всегда были склонны признавать заслуги коллег.
Первый контакт с ВЦ произойдет в ближайшие 20 лет
Если разумная жизнь помимо Земли существует где-то еще в пределах нашей Галактики, то прогресс в области компьютерных вычислений и развитие технологий радиотелескопов неизбежно приведет к тому, что мы обнаружим ее радиопередачи в течение двух ближайших десятилетий. Такое предсказание сделал Сет Шостак, ведущий астроном из калифорнийского Института поиска внеземных цивилизаций.
Раскрыта тайна происхождения глаз
Эволюция столь замечательной с физиологической точки зрения структуры, как глаз позвоночных животных (в том числе и человека), долгое время оставалась тайной за семью печатями и служила лишь поводом для бесплодных теоретизирований со стороны биологов.
Процветающего ящера узнают по шатающейся походке и дырявой башке
Крупнейшие из известных на сегодняшний день наземных животных - зауроподы, - чрезвычайно распространенные во времена расцвета "эпохи динозавров", в конце этой эпохи испытали загадочные метаморфозы...
Четвероногая рыба признана ошибкой эволюции
Шведские и британские палеонтологи утверждают, что загадочная "четвероногая рыба" ихтиостега - это вовсе не недостающее эволюционное звено между морскими и наземными животными, а просто один из неудавшихся природных "экспериментов", то есть эволюционный тупик.
"Муравьед", который пришел слишком рано
Найдены окаменелые останки нового вида млекопитающих размером с бурундука, живших приблизительно 150 миллионов лет назад, в конце юрского периода. Находка может оказать серьезное влияние на теории, посвященные раннему периоду эволюции млекопитающих.
Динозавры в пуленепробиваемых жилетах
Как известно, некоторые виды динозавров, подобно современным крокодилам и черепахам, обладали очень прочными бронированными панцирями. Палеонтологам Боннского университета удалось продемонстрировать, что некоторые элементы этой слоеной защиты аналогичны современным композитным материалам, которые используются, например, в пуленепробиваемых жилетах.
Эволюцию мозга дельфинов сравнили с человеческой
За последние 47 миллионов лет мозг у дельфинов развился до невиданных для других животных размеров. Новое, самое обширное исследование ископаемых останков этих морских жителей поставило своей целью описать динамику соответствующего эволюционного развития. Косвенным образом это может помочь найти ответ на вопрос, как сами люди стали настолько "мозговитыми".
Мини-мини-рыбка
Морские биологи из Австралии и США выдвинули новую кандидатуру на титул самого маленького позвоночного животного нашей планеты. Полупрозрачная шиндлерия короткая достигает половой зрелости в возрасте двух-четырех недель, а живет всего лишь два месяца.
Магическое число научит летать и плавать
Одно-единственное "магическое" число описывает движения летающих и плавающих живых организмов, начиная от какой-нибудь моли и кончая дельфинами. Изучение его значения проливает свет на "летные навыки" давно исчезнувших с лица земли созданий и может помочь военным инженерам проектировать крошечных крылатых шпионов, которые могли бы обследовать занятые врагом здания, не привлекая к себе лишнего внимания.
Существо с Амазонки может привести к появлению новой ветви на "древе жизни"
Бразильские ученые - участники экспедиции в бассейн крупнейшей на американском континенте реки Амазонки - заявили, что им удалось обнаружить представителей нового семейства рыб, чего не случалось уже в течение полутора столетий. Они надеются классифицировать маленькое существо, больше всего напоминающее угря, к концу этого года.
Предки тираннозавров были пушистыми монстрами
Предки знаменитых тираннозавров, что одним своим видом внушали страх всем живым существам, имели трогательные нежные перышки. Тот, кто видел изображения чешуйчатого монстра, может быть изрядно удивлен, однако подобные гипотезы уже давно бытовали в среде палеонтологов. А вот теперь они нашли свое прямое подтверждение в виде новой окаменелости. Нового динозавра окрестили Dilong paradoxus.
Пободавшись с моделью, палеонтолог разгадал тайну динозавра-рогоносца
Трицератопсу, иначе говоря, трехрогому растительноядному динозавру, одному из последних представителей группы цератопсов, живших в конце мелового периода в Северной Америке, его три рога могли служить не просто украшением, а для "выяснения отношений" с другими представителями своего собственного племени. Первоначально высказывалось предположение, что эти рога использовались для защиты от хищников.
Ископаемые малыши свидетельствуют о том, что динозавры гибли от холода
Палеогеологические изыскания на севере Африканского континента подбросили еще несколько поленьев в нескончаемые дебаты о причинах исчезновения динозавров. Эту биологическую катастрофу обычно объясняют тем, что 65 миллионов лет назад наша планета столкнулась с огромным астероидом, который обрушился на полуостров Юкатан.
Динозавров погубило засилье самцов
Ученые из Великобритании и США выдвинули еще одну гипотезу, объясняющую вымирание динозавров в конце мелового периода. В настоящее время доминирующей точкой зрения является та, в соответствии с которой начало закату эпохи динозавров положило падение небольшого астероида на полуостров Юкатан, случившееся 65 миллионов лет назад.
Кости древнейшего пингвина заставят пересмотреть историю эволюции птиц
Окаменевшие кости, найденные на атлантическом побережье в аргентинской части южного архипелага Огненная Земля, по всей видимости, принадлежат самому раннему из всех известных видов южноамериканского пингвина, который оказался на 20 млн лет древнее, чем ученые изначально предполагали. Новая находка удваивает прежний максимальный возраст ископаемых пингвинов в Южной Америке и заставляет пересматривать историю эволюции этого отряда птиц.
Динозавры пали жертвой рака
Обширное систематическое обследование окаменелостей динозавров показало, что раковые опухоли у этих доисторических существ во многом подобны таковым у современных людей, то есть первым жертвам вездесущего рака по меньшей мере миллионы лет. Рак был найден у многих живых существ, начиная от кораллов и кончая волнистыми попугайчиками. Изучение музейных экземпляров может внести ясность в вопрос о том, как болезни изменялись на протяжении миллионов лет.
В Индии найдена новая "королевская" разновидность динозавров
О находке индийскими и американскими учеными новой разновидности динозавров было объявлено в среду. Это 9-метровое рогатое плотоядное животное весом 4 тонны, которое охотилось на длинношеих травоядных динозавров 67 млн лет назад (меловой период), в самом конце "эры динозавров", перед появлением Гималаев на индийском субконтиненте.
Изгрызенные кости изобличают древнего каннибала
Впервые получено твердое доказательство случаев каннибализма среди динозавров. "Отличился" девятиметровый терапод Majungatholus atopus. Несмотря на дурную славу, которую имеют человеческие каннибалы, открытие "людоедства" в стане динозавров не должно нас удивлять и тем более вызывать какое-то осуждение.
Орангутанг меряется предками с человеком
Исследователи считают, что окаменевшая челюсть, найденная в Таиланде и датированная поздним миоценом, принадлежит недавно обнаруженному родственнику орангутангов. Орангутанг - это единственная человекообразная обезьяна, у которой выявлены конкретные предки, но теперь выясняется, что ни одна из прежних разновидностей все-таки не была его непосредственным прародителем. Впрочем, сама эта тема - развитие обезьян и человека - в свете новейшей политики оказывается весьма небезопасной...
Поведение гигантских кальмаров ужаснуло биологов
В морских рассказах спруты часто выступают в роли свирепых чудищ, что топят беззащитные суда и пожирают несчастных моряков. Теперь выяснилось, что диета гигантских кальмаров действительно заставляет содрогнуться всякое живое существо.
Беременная девочка-убийца возрастом 68 млн лет
68-миллионолетняя окаменелость динозавра-хищника Tyrannosaurus Rex, найденная в штате Монтана, представляет собой останки молодой самки, организм которой был занят производством яиц в тот момент, когда она умерла.
Кометы могут дурачить охотников за экзопланетами
Будущие космические миссии, посвященные поискам других землеподобных планет, могут провалиться, обнаруживая планеты там, где их никогда не было. При наблюдениях, проводимых с больших расстояний, экзопланеты могут оказаться неотличимы от комет.
Космическая игра в прятки позволила прозондировать атмосферу экстрасолнечной планеты
Небольшой спутник MOST - первый космический телескоп Канады - сумел узнать нечто новое об атмосфере и облачности таинственной инозвездной планеты HD209458b (движущейся по орбите вокруг звезды HD209458a).
Предложен новый метод поиска инопланетных космических станций
Французский астроном Люк Арнольд из Обсерватории Верхнего Прованса предложил новый альтернативный способ поиска следов деятельности внеземных цивилизаций возле чужих звезд.
Открыты новые экзопланеты
Европейские астрономы открыли за пределами Солнечной системы две планеты очень редкого типа. Радиусы орбит этих небесных тел столь малы, что год каждой из них длится менее двух земных суток. К настоящему времени уже известно примерно 120 внесолнечных планет (их называют также экзопланетами), однако ученым лишь единственный раз удалось обнаружить небесное тело с подобными характеристиками.
Молекулярные кольца могли бы защитить микробов Венеры
Мысль о том, что живые микробы на Венере могли бы сохраниться и даже размножиться в обширном облачном покрове этой планеты, кажется более чем спорной. Однако некоторые ученые все-таки продолжают развивать подобные теории, они уверены, что некоторые разновидности микроорганизмов, однажды возникнув (или будучи занесены с другой планеты какими-нибудь небесными телами), могли бы найти убежище от смертельной ультрафиолетовой радиации в молекулярных кольцах серы.
Выяснилось, что наша Земля относится к числу наименее пригодных для жизни планет
B научной фантастике довольно распространены сюжеты, по ходу развития которых какая-нибудь ужасная сила меняет ось вращения Земли, и тогда смерть грозит всем ее обитателям. В действительности, если бы наклон оси был бы даже гораздо больше нынешнего, жизнь все равно была бы возможна и на Земле, и на любых других подобных ей планетах.
Первые экзопланеты земного типа найдены около пульсара
До настоящего времени поиск планет вне Солнечной системы приводил, к немалому разочарованию ученых, к обнаружению лишь огромных газовых гигантов, близких по размеру к Юпитеру и Сатурну, а внутренние планеты, подобные Земле и Марсу, были недоступны современной технике. Но вот теперь астрономы впервые однозначно идентифицировали планеты, масса которых только в 4,3 и 3,0 превышает массу Земли. Еще идет речь о третьей планете, масса которой составляет две лунные массы.
Ближайшая к Солнцу звезда оказалась экзотом
Для звезд с малой массой, подобных Проксиме Центавра, становятся чрезвычайно важными квантовые эффекты, а их звездное вещество "вырождается". Масса и диаметр Проксимы Центавра составляют около 1/7 массы и диаметра Солнца. Эта звезда в 150 раз массивнее Юпитера, но только в 1,5 раза крупнее его. Положение на границе между звездами, коричневыми карликами и планетами делает нашего соседа объектом, очень интересным для астрофизиков.
Энцелад: валуны над водной бездной?
Изучая новые снимки Энцелада, сделанные с рекордно близкого расстояния, ученые приходят в полное недоумение и пока не понимают, что они видят. Энцелад также уподобляют юпитерианской луне Европе и предполагают, что он тоже обладает океаном, скрытым ледяным панцирем.
На Титане обнаружены таинственные письмена и кучевые облака
Фотографии Титана, полученные международной автоматической межпланетной станцией "Кассини", перевернули многие предположения земных ученых, касающиеся процессов, происходящих на этом гигантском спутнике Сатурна. В случае Титана можно говорить о геологической активности, как и на Земле. Атмосфера и грунт этого спутника во многом напоминают нашу планету и могут содержать "стандартные строительные блоки" для жизни.
Уютный Плутон станет последним оазисом жизни
Когда-нибудь Земля неизбежно погибнет, поглощенная раздувшимся Солнцем. Возможно внешняя часть Солнечной системы все же сохранится и станет последним уютным оазисом. Компьютерное моделирование показывает, что условия в поясе Койпера могут к тому времени стать даже более благоприятными для возникновения и развития жизни, чем на заре нашей планеты.
В марсианском метеорите нашли чей-то окаменевший навоз
Некоторые микроскопические особенности строения метеоритов, которые одно время считались ископаемыми останками примитивных бактерий, на самом деле представляют собой окаменевшие комки безжизненного белка, считают двое американских ученых.
Ожили "марсианские" бактерии, замороженные во времена Гомера
Ожившие бактерии содержались в образцах, добытых с помощью бурения с 12-метровой глубины сверхсоленого ледяного озера Вида в Антарктиде. Радиоуглеродный анализ показал, что им около 2800 лет. Озеро Вида может служить прообразом условий, существующих на других планетах, в частности, в марсианских ледниках или в океанах спутников Юпитера под толстым слоем льда.