Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Мир дикой природы на wwlife.ru - Показать содержимое по тегу: Архей


Ученые заявили, что им удалось найти в породах возрастом 4,3 млрд лет возможные остатки микроорганизмов. Подобно некоторым современным бактериям, они могли обитать в гидротермальных источниках на дне океана.

060317Об этом говорится в статье британских специалистов из Лондонского нанотехнологического центра, опубликованной в свежем выпуске журнала Nature.

До сих пор самыми древними известными остатками живых существ считались окаменевшие бактерии, найденные в Западной Австралии. Возраст находки составляет 3,46 млрд лет, однако скептики заявляют о неорганическом происхождении этих артефактов.

На этот раз ученые наткнулись на предполагаемых бактерий в еще более древних отложениях, чей минимальный возраст равен 3,7 млрд лет, а максимальный – 4,28 млрд. Образцы были собраны на территории Квебека (Канада).

Фактически находка представляет собой гематитовые микротрубочки – небольшие образования, состоящие из железосодержащего минерала и напоминающие цепочки бактериальных клеток. Их длина достигает 500 мкм, а диаметр – 2-14 мкм.

Сами трубочки содержатся в песчинках кварца, образующих залежи яшмы. По словам авторов статьи, по своему внешнему виду и минералогическому составу образцы очень похожи на остатки современных железоокисляющих бактерий, живущих в термальных источниках на дне океана.

Впрочем, это открытие также убедило далеко не всех. Породы, где найдены остатки - сильно метаморфизированные, то есть за прошедшие миллиарды лет они не раз подвергались воздействию высоких температур и давления в глубинах земной коры. Поэтому пока неясно, как могли уцелеть в них бактериальные клетки.


Источник: infox.ru


Опубликовано в Новости Палеонтологии

Геологи нашли на острове Маврикий новые залежи древнейших на Земле пород возрастом в 3 миллиарда лет, свидетельствующие о том, что под ним находятся останки предположительно древнейшего континента планеты, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Карта дна Индийского океана в окрестностях озера МаврикийКарта дна Индийского океана в окрестностях озера Маврикий"Поверхность Земли можно разделить на две части – на континенты, древние сегменты земной коры, и океаны, чье дно сложено из относительно молодых пород. На континентах можно найти образцы пород возрастом до 4 миллиардов лет, а в море постоянно формируются новые породы. На Маврикии вообще нет пород старше, чем 9 миллионов лет, но, как оказалось, в них есть включения древних кристаллов, сформировавшихся три миллиарда лет назад", — заявил Льюис Ашвал (Lewis Ashwal) из университета Витватерсранда в Йоханнесбурге (ЮАР).

Ашвал и его коллеги пришли к выводу, что эти кристаллы являются останками древнейшего супер-континента планеты, сформировавшегося сразу после запуска тектонических процессов в ее недрах, пытаясь подтвердить появившиеся три года назад слухи об открытии таких кристаллов в песках на пляжах Маврикия.

Тогда, как вспоминает ученый, большинство геологов восприняло такие выводы с большим скепсисом из-за того, что остров Маврикий полностью сложен из морских горных пород и он сформировался относительно недавно, несколько десятков миллионов лет назад в результате "миграции" Индии в сторону Азии, а Австралии – к востоку от Африки. По этой причине противники данного открытия посчитали, что цирконы были занесены на остров ветром, извержениями вулканов  в Африке или какими-то другими процессами.

Авторы статьи решили проверить, так ли это на самом деле, отправившись в свою собственную экспедицию на Маврикий, в рамках которой они собрали несколько сотен образцов пород. Эти фрагменты были собраны как на самом острове, так и в нескольких десятках и даже сотнях километров от Маврикия, на пути предполагаемой "миграции" бывших осколков Гондваны – Австралии и Индии – на север и на восток.

Получив эти образцы, ученые отобрали из них самые древние фрагменты пород возрастом  в 6-7 миллионов лет, размололи их и попытались найти цирконы. Как оказалось, древние кристаллы действительно присутствовали в более молодых породах острова Маврикий и на всем протяжении 700-километрового участка, который изучили Ашвал и его коллеги.

Возраст этих цирконов, как показал анализ долей свинца и урана в них, составляет около 2,6-3 миллиардов лет, а сам их химический состав близок к тому, что содержат подобные кристаллы в древнейших породах Индии и Мадагаскара – двух ближайших к Маврикию "осколков" Гондваны. Что интересно, схожие доли изотопов кислорода наблюдаются и в цирконах из древнейших пород в Канаде и Гренландии, что может указывать на их общее происхождение.

Как предполагают сами ученые, им удалось найти останки первого "мегаконтинента" Земли, который располагался примерно три миллиарда лет назад на месте современного Индийского океана, и  который впоследствии раскололся на части под действием тектонических процессов.

Останки этого континента сегодня постепенно "переплавляются" на дне океана, и часть его пород со включениями в виде цирконов выходит на поверхность Земли при формировании вулканических островов. Ученые предлагают назвать его "Маврицией" и приступить к поиску его осколков на дне Индийского океана для определения его границ и времени распада.


Источник: РИА Новости


 

Опубликовано в Новости Геологии

Следы жизни, существовавшей на Земле в архейском эоне, 2,5 млрд лет назад, раскопали палеонтологи на юге Африки. Окаменелости представляют собой микроскопические сферы, напомнившие ученым некоторых современных обитателей глубоких слоев океана.

Поскольку в те времена кислород в атмосфере нашей планеты отсутствовал, а вместе с окаменелостями бактерий были встречены сульфаты, команда исследователей диагностировала их как серобактерий. Поразительно, но сегодня эти существа обитают практически в тех же условиях, что и два с лишним миллиарда лет наза.

051216 sulfbac"Эти окаменелости представляют собой старейшие из известных организмов, которые жили в очень темной, глубоководной среде, – рассказал профессор университета Цинциннати Эндрю Зая. – Они существовали за 2 млрд лет до растений и деревьев, которые эволюционировали только около 450 млн лет назад".

 Ископаемые были обнаружены сразу в двух местонахождениях южноафриканской провинции Лимпопо, на территории древнейшего кратона Капвааль. Во всех случаях они приурочены к кремнистым породам возрастом 2,52 млрд лет. Под микроскопом остатки бактерий выглядят как округлые и сферические образования с гладкими стенками. Ближайшим современным аналогом этих архейских созданий являются современные серобактерии рода Thiomargarita – организмы, живущие в глубинах мирового океана, лишенных света и кислорода, зато богатых сернистыми соединениями.

 "Хотя я не могу утверждать, что эти ранние бактерии являются точно такими же, как современные нам, мы предполагаем, что они, возможно, жили так же, как некоторые из наших нынешних бактерий. Эти ранние бактерии, вероятно, потребляли молекулы, вымытые на суше из богатых серой минералов и смытые в море эррозионными потоками. Или из вулканических продуктов на дне океана, – полагает Зая. – И это открытие помогает нам прояснить разнообразие жизни и экосистем, которые существовали непосредственно перед Великим Кислородным Событием, крупнейшим изменением атмосферы".

 Напомним, что согласно современным научным воззрениям, первичная атмосфера Земли содержала довольно мало кислорода. Его просто не хватило бы на поддержание жизнедеятельности кислорододышащих существ, поэтому жизнь в те далекие времена была представлена исключительно анаэробными формами. Впоследствии активная фотосинтетическая деятельность размножившихся сине-зеленых водорослей (цианобионтов) насытила воздух Земли побочным продуктом этого процесса – кислородом. В результате этого Великого Кислородного События анаэробные сообщества вынужденно уступили первенство более энергетически эффективным аэробным, в которых мы живем до сих пор.

 Как отметил американский палеонтолог, в настоящее время продолжается дискуссия о том, когда возникли окисляющие серу бактерии и как они вписываются в эволюцию жизни на Земле. "Эти окаменелости говорят нам, что окисляющие серу бактерии уже существовали 2,52 млрд лет назад и они были заняты чем-то выдающимся", – отметил он.

 

 


 

Источник: PaleoNews


 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Ученые из Университета Орегона под руководством Грегори Ретоллака (Gregory Retallack) исследовали скальные породы возрастом около трех миллиардов лет в пустынях северо-западной Австралии и обнаружили в них следы древнейших микроорганизмов. Это доказывает, что жизнь в толще почв существовала уже тогда, когда на поверхности планеты не было даже лишайников. Статья об исследовании опубликована в журнале Gondwana Research, о результатах исследования также сообщает сайт университета.

241116-mount goldsworthy australiaИсследовав обнаруженные окаменелости, исследователи пришли к выводу, что чаще всего в почвах того периода встречались актинобактерии, играющие важную роль в процессе разложения органических веществ. Доказано и присутствие пурпурных серных бактерий, которые способны синтезировать органические соединения без участия кислорода. Всего исследователи описали пять видов микроорганизмов, найденных в породах.

Авторы работы показали, что плотность бактерий в земле была довольно большая, можно говорить о существовании полноценных экосистем. Причем долгое время считалось, что в тот период организмы в почвах не жили, что все найденные образцы — морского происхождения. Но новое исследование доказывает, что это не так: полноценная и довольно разнообразная жизнь в земных почвах существовала на очень ранних этапах развития нашей планеты.


Источник: Научная Россия


Опубликовано в Новости Палеонтологии

Австралийские геологи заявили, что им удалось обнаружить в Гренландии остатки бактериальных матов возрастом 3,7 млрд лет. Если интерпретация ученых верна, то находка представляет собой одни из древнейших следов жизни на Земле.

Найденные в Гренландии строматолитыНайденные в Гренландии строматолитыОб этом говорится в статье австралийских специалистов из Университета Вуллонгонга, чья статья опубликована в журнале Nature.

Заявления об обнаружении древнейших следов жизни появляются на страницах научных журналов с регулярностью. Например, в прошлом году сообщалось, что в Австралии были найдены цирконы возрастом 4,1 млрд лет с примесью органического углерода. На этот раз почти столь же древняя находка была сделана в отложениях формации Исуа на юго-западе Гренландии.

Из этой формации, чей возраст составляет 3,7 млрд лет, ранее был уже известен биогенный графит. Однако сейчас, когда оттаявшая вечная мерзлота обнажила новые участки пород, в руки ученых попало нечто более интересное – древние строматолиты. Так называются бактериальные колонии, под которыми на морском дне отлагаются особые слоистые карбонатные осадки.

Именно такие минеральные осадки, образующиеся в результате жизнедеятельности бактериальных матов, и были найдены учеными. Размер строматолитов составляет 1-4 сантиметров. До этого древнейшие бесспорные строматолиты были обнаружены в Западной Австралии. Их возраст равняется 3,48 млрд лет, так что гренландские строматолиты старше более чем на 200 млн лет – если они действительно являются тем, за что их принимают ученые.

В этом как раз есть некоторые сомнения. Дело в том, что гренландские породы сильно метаморфизованы, то есть за прошедшие миллиарды лет они не раз подвергались воздействию высоких температур и других факторов внешней следы. Поэтому скептики уже успели отметить, что минеральные структуры, принятые авторами статьи за древние строматолиты, могли образоваться гораздо позднее в недрах Земли под действием горячих карбонатных вод.


Источник: infox.ru


 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Ученые обнаружили в Австралии следы столкновения с одним из наиболее крупных астероидов, которые когда-либо врезались в Землю. Катастрофа произошла около 3,46 млрд лет назад.

180516О своем открытии специалисты из Университета Западной Австралии сообщили в журнале Precambrian Research.

В истории Солнечной системы был период, когда небесные тела подверглись массированному «обстрелу» астероидами – он получил название поздней тяжелой бомбардировки. В частности, в это время, около 3,8-3,9 млрд лет назад, на Луне появились крупнейшие ударные кратеры – лунные моря.

Земля также немало пострадала от гигантских астероидов, но все ударные кратеры этой эпохи постепенно исчезли с ее поверхности в результате геологической активности.

Тем не менее, авторам статьи удалось найти сферулы, относящиеся к данному периоду – они представляет собой кусочки стекла, образовавшиеся из расплавленных пород при ударе астероида и затем разлетевшиеся по всему земному шару.

Открытие было сделано, когда ученые обработали образцы пород, извлеченные при бурении в районе города Марбл-Бар на северо-западе Австралии. Сферулы содержались в донных отложениях древнего океана, об их астероидном происхождении также свидетельствует повышенная концентрация никеля и других редких металлов.

По словам ученых, астероид, на падение которого указывают сферулы, составлял в диаметре примерно 20-30 км (для сравнения, диаметр Москвы, если считать по МКАДу, равняется 30-38 км). После того, как астероид врезался в Землю, на ней произошли сильнейшие землетрясения и цунами, а образовавшийся кратер раскинулся на сотни километров.

Судя по радиоизотопному анализу, столкновение произошло 3,46 млрд лет назад, на завершающем этапе поздней тяжелой бомбардировки. Всего известно о 17 астероидах, упавших на Землю в это время, но тот, чьи следы обнаружили авторы статьи, является одним из крупнейшим.

Поскольку сферулы обнаружены в двух слоях – на глубине 57-58 метров и 77 метров, то исследователи не исключают, что они имеют дело со следами сразу двух столкновений.

 


 

Источник: infox.ru


 

Опубликовано в Новости Геологии

Свободный кислород присутствовал в атмосфере Земли уже 3,8 млрд лет назад - на 800 млн лет раньше, чем предполагали некоторые исследователи. К такому выводу пришла группа ученых под руководством профессора Копенгагенского университета Роберта Фрая, сообщает скандинавский научный интернет-портал sciencenordic.com.

Земля в архейский эонЗемля в архейский эонФрай пришел к такому выводу, проведя изотопный анализ самых старых горных пород на планете - полосчатых железнорудных формаций на западе Гренландии, возраст которых составляет 3,7 - 3,8 млрд лет. Он обнаружил, что типы встречающихся в них изотопов урана и особенно хрома свидетельствуют о том, что данные металлы уже в то время подвергались окислению, а наиболее очевидным объяснением данного факта является присутствие в атмосфере кислорода, хотя, вероятно, в очень небольших количествах.

"Откровенно говоря, я был шокирован полученными результатами, когда впервые их просматривал, - говорит Фрай. - Мы имеем дело с очень деликатной областью науки, геологических свидетельств, относящихся к тому времени немного, и большая часть научного сообщества не верит в возможность наличия свободного кислорода в ту эпоху. Мне пришлось выслушать мнения многих критически настроенных коллег, а на то, чтобы опубликовать статью, ушло больше года. Однако я провел очень тщательные расчеты, изучив целый ряд образцов, и уверен в точности результатов".

В настоящий момент Фрай изучает изотопы серы и фосфора в составе осадочных пород гренландской формации Исуа. По его словам, результаты этой работы позволят составить представление о том, какова могла быть максимальная концентрация кислорода в атмосфере на заре архея - 3,8 млрд лет тому назад, всего через 750 млн лет после образования Земли. Выводы ученого и его коллег могут существенно повлиять на представления науки о ходе эволюционных процессов, протекавших в период ранней юности планеты.

Именно в те времена, когда завершилась последняя метеоритная бомбардировка Земли и сформировалась земная кора, на планете возникла жизнь. При этом, по словам Фрая, науке до сих пор неизвестно, нуждались ли первые из бактерий в кислороде, который считается одним из главных двигателей эволюции, или нет. Его присутствие в атмосфере 3,8 млрд лет назад может быть результатом деятельности фотосинтезирующих бактерий, вырабатывавших кислород. При этом Фрай допускает, что в то время могли возникнуть уже и аэробные организмы, которые, в свою очередь, нуждались в кислороде, однако могли существовать и при его концентрации в десятки тысяч раз меньше нынешней.

"Полученные нами результаты позволяют предположить, что эволюция протекала не так, как предполагалось ранее, - утверждает исследователь. - Всем нам хочется узнать, как возникла жизнь, понять каковы корни человечества. Эти камни - максимум того, насколько далеко мы можем продвинуться вглубь истории, по крайней мере на нашей планете".

Гипотеза Фрая вызывает целый ряд вопросов у его коллег. Главным из них является то, почему на насыщение атмосферы кислородом ушло так много времени, если фотосинтезирующие организмы существовали уже в эоархее (раннем архее).

Статья Фрая и его коллег опубликована в цифровом научном журнале Scientific reports, который выпускает международная издательская компания Nature Publishing Group.


Источник: ТАСС


Опубликовано в Новости Геологии
Четверг, 08 Октябрь 2015 15:34

Следы первого фотосинтеза

Геологи из университета Висконсин-Мэдисон (США), под руководством профессора Кларка Джонсона (Clark Johnson) обнаружили следы самого древнего на земле фотосинтеза. Результаты этого исследование, которое финансировалось NASA, опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters. Коротко их пересказывает сайт (e) Science News.

081015ancientrocksОткрытие было сделано в результате изучения американскими учеными образцов минералов из Южной Африки, возрастом 3,23 млрд лет, предоставленных коллегами из университета Йоханнесбурга (ЮАР). Эти камни имеют слоистую структуру из кварца и оксида железа. Поскольку океан в то время был крайне беден кислородом (его содержание составляло всего 0,1% от нынешнего уровня), взяться для образования оксида он мог только в результате фотосинтеза.

Итак, уже 3,2 млрд лет назад, т. е. спустя «всего» 300 млн лет после возникновения на Земле жизни, какой-то живой организм уже занимался фотосинтезом. Кто бы это мог быть? Ученые считают наиболее вероятными кандидатами цианобактерии, занимающиеся как раз окислением различных элементов.

Поскольку образцы минералов взяты только из одной локации, ученые не могут доказать, что фотосинтез к тому времени уже был широко распространен. Но что он распространялся, сомнений не вызывает. «Существовал эволюционный прессинг в сторону развития кислородного фотосинтеза, — сказал профессор Джонсон. — Как только организмы вырабатывают у себя необходимую для этого машинерию, они подключаются к неисчерпаемому источнику энергии. Для жизни им становится достаточно солнца, воды и углекислого газа».

Таким образом, можно сделать вывод, что фотосинтез развивался задолго до «Великого окисления», которое насытило океаны и атмосферы Земли кислородом примерно 2,4-2,2 млрд лет назад.


Источник: Научная Россия


Опубликовано в Новости Палеонтологии

Первые молекулы белков и примитивные живые организмы могли появиться не в водах первичного океана Земли, а в пересыхающих лужах на суше, где были все условия для их формирования, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Angewandte Chemie.

Горячий источник в представлении художника, в котором 3,6-3,7 млрд лет назад могла зародится первая белковая РНК жизнь.Горячий источник в представлении художника, в котором 3,6-3,7 млрд лет назад могла зародится первая белковая РНК жизнь.В последние годы все большее количество эволюционистов-биологов приходит к мысли о том, что жизнь могла зародиться не в океанах Земли, а на поверхности суши, в озерах и у жерл гейзеров и вулканов. В пользу этого говорит то, что на суше присутствовал ряд критически важных элементов, в том числе молибден, бор и азот, которых было крайне мало в "супе" первичного океана.

Николас Хад (Nicholas Hud) из Технологического института Джорджии в Атланте (США) и его коллеги нашли еще один серьезный аргумент в пользу "сухопутного" происхождения жизни, обнаружив простейший природный биореактор, способный производить сложные белковые молекулы – самую обычную пересыхающую лужу.

Как объясняют ученые, аминокислоты крайне неохотно соединяются друг с другом в "правильном" порядке, и на сегодняшний день эволюционистам удавалось получать простейшие молекулы белков только в условиях очень высоких температур и давлений, не совместимых с зарождением жизни.

Хад и его коллеги нашли альтернативный и более приемлемый с точки зрения эволюции жизни вариант осуществления этих реакций, наблюдая за тем, что происходило в сохнущих на солнце капельках воды, насыщенных аминокислотами и другими "кирпичиками" жизни.

Оказалось, что уже через три цикла высыхания и повторного формирования подобной микро-лужи в ней начинали появляться примитивные цепочки из двух или трех аминокислот. Через 20 подобных циклов в "супе" аминокислот начали появляться цепочки из почти двух десятков звеньев, которые уже в принципе могут претендовать на некую биологическую функцию в организме.

Вполне возможно, что первые белки на Земле появились похожим образом, и через несколько сотен лет химической эволюции в подобных лужах могли появиться первые ферменты, способные копировать себя и собирать другие молекулы из аминокислот и нуклеотидов, "кирпичиков" ДНК. Это позволило жизни перейти от фазы РНК-мира к тому виду, в котором она существует сегодня, заключают ученые


Исочник: РИА Новости


Опубликовано в Новости Эволюции

Международная группа геологов обнаружила в древнейших породах Земли возможные намеки на то, что жизнь на нашей планете уже существовала 3,2 миллиарда лет назад и присутствовала в достаточно большом количестве для того, чтобы повлиять на состав минералов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Геологи нашли возможные следы жизни на Земле возрастом в 3,2 млрд летГеологи нашли возможные следы жизни на Земле возрастом в 3,2 млрд лет"Это первое однозначное свидетельство того, что жизнь существовала в далекой древности, что отодвигает время ее появления на миллиард лет в прошлое.  Наша работа показала, что на ранней Земле не было никакого "азотного кризиса", как мы считали ранее, и что она могла поддерживать достаточно большую и разнообразную биосферу", — заявил Роджер Бьюик (Roger Buick) из университета Вашингтоне в Сиэтле (США).

Ученые-эволюционисты достаточно долго считали, что жизнь в современном виде распространилась по планете примерно два миллиарда лет назад, когда появились бактерии, способные захватывать атмосферный азот и превращать его в органические соединения.

До этого единственным источником "съедобных" азотных соединений выступали разряды молний, фиксировавшие относительно небольшие объемы азота из-за отсутствия кислорода в атмосфере юной Земли. Поэтому ученые часто называют эту эпоху "азотным кризисом", так как свободный "съедобный" азот практически отсутствовал в воде и на суше.

Бьюик и его коллеги обнаружили, что масштабы этого кризиса заметно преувеличивались, изучив химический состав нескольких десятков образцов осадочных пород, сформировавшихся 3,2-2,75 миллиарда лет назад под водой на территории будущей Австралии и Южной Африки. Эти минералы сформировались вдалеке от вулканов, у кромки суши, до появления кислорода в атмосфере Земли, что превратило их, в выражениях ученых, в своеобразную геологическую летопись.

Химический и минеральный анализ этих показал, что жизнь начала фиксировать азот уже 3,2 миллиарда лет назад. Это проявлялось в том, что соотношение атомов "тяжелых" изотопов азота и его обычной разновидности было примерно таким же, как и в современных морях и океанах, главным поставщиком азота в которых являются бактерии.

У этого открытия, помимо сдвига времени расцвета жизни на миллиард лет в прошлое, есть и два других интересных следствия. Во-первых, существование фиксирующих азот бактерий 3,2 миллиарда лет назад означает, что жизнь на Земле успела "изобрести" сразу два разных способа для фиксации азота — современный, появившийся 1,5-2,2 миллиарда лет назад, и древний, возникший гораздо раньше.

Судя по присутствию молибдена в древних породах, чьи атомы современные бактерии используют для расщепления азота, этот азотофиксирующий фермент был похож по принципу своего действия на современные белки, которые помогают бактериям "съедать" атмосферный азот. Другой вопрос заключается в том, откуда древние микробы могли взять молибден, если большая часть его попала в мировой океан после появления кислорода в атмосфере.

Отсюда следует второй интересный выводу авторов статьи — источником молибдена для таких бактерий могла служить суша, прибрежные районы, периодически омываемые водами первичного океана планеты.

"Мы никогда не найдем прямых свидетельств и окаменелых "одеял" из микробов, но наше открытие может быть косвенным намеком на то, что на суше в то время могла существовать жизнь. Вполне может быть, что микробы "выползли" на сушу и жили в виде слоя слизи на поверхности камней на суше 3,2 миллиарда лет или даже раньше", — заключает Бьюик.


Источник: РИА Новости 


Опубликовано в Новости Палеонтологии
Пятница, 07 Ноябрь 2014 23:00

Палеонтология Приамурья

Регион бассейна реки Амур имеет древнюю геологическую историю. Так около 3-3,4 млрд лет назад во времена архейского периода из недр нашей планеты в результате тектонической активности начал подниматься "современный" регион Амурской области. Самый древний его участок расположен на севере и северо-западе Станового хребта являющегося частью Алданского щита Сибирской платформы.

Земля кембрийского периода (514 млн лет назад)Земля кембрийского периода (514 млн лет назад)В течении почти-что 1,5 млрд лет  в Забайкалье господствовал морской режим. Начиная с позднего протерозоя (1,6 млрд. лет) и вплоть до юрского периода (145 млн лет) эти места с перерывами покрывали различные  моря и океаны. Последние юрские моря располагались в междуречье рек Онон-Шилка и Аргунь, впоследствии, начиная с конца раннего юрского периода (188 млн. лет) и вплоть до его окончания, они отступили на восток – к стрелке слияния Шилки и Аргуня уступая место царствам рек, озер, болот и лесов. 

Временами на территории бассейна Амура наблюдалась повышенная вулканическая активность с сильными извержениями вулканов.  Так, например, наиболее крупные проявления вулканизма происходили в палеозойскую эру (в периодах 438-408 и 300-286 млн. лет) и в юрско-меловое время 180-100 млн. лет.

Девонский лесДевонский лесСамые древние обитатели бассейна реки Амур, были обнаружены в её Юго-Западной части, ими являются древнейшие цианобактерии создававшие свои рифы на дне плескавшегося тогда моря. Докембрийские поселения этих первых жителей приамурского Забайкалья найдены в районах р. Тайна, Боярчиха, Цаган-Челутай и Почекуй.

В конце протерозоя эти места начинают осваивают первые представители бесскелетной фауны – медузы и илоеды (найденные в районе селений Кличка и Боярчиха).

Со временем животный мир Забайкалья становится всё более разнообразней, так  например раннекембрийская фауна региона уже представлена такими  морскими представителями, как губки, археоциаты, моллюски, трилобиты и большим рифом цианобактерий, протяженность которого составляла более 1 км, а высот 5-10м.  (геологический парк Георгиевка).

В поздний юрский период Забайкалье находилось за северным полярным кругомВ поздний юрский период Забайкалье находилось за северным полярным кругомПо мере отступания моря, на суше начинает появляться первая растительность с древнейшими лесами. Предполагается, что первые леса в Забайкалье возникли еще в девонском периоде (408-372 млн лет) около реки Куэнге и состояли из полуводных растений-риниофитов (псилофитон, биринофитон). В каменноугольном периоде (360-286 млн лет) их площадь увеличивается и они переходят в кордаитовые леса с древесными папоротниками – район современной пади Ортинка.

В пермском периоде (258-248 млн лет) море еще сильнее отступает и данные леса распространяются до пади Грязной (Нерчинско-Заводский район) и стрелки рек Борзая и Биликтуя. 

В мезозойские времена на месте окончательно отступивших морей произрастают леса с произрастающими  там  хвойными, гинкговыми, чекановскиевыми, папоротниковыми, хвощовыми и мховыми растениями (Усть-Карск, Черновское месторождение угля).

Палеореконструкция. Ландшафт восточной периферии Зейско-Буреинского бассейна в раннем маастрихте (Кундурское местонахождение).Палеореконструкция. Ландшафт восточной периферии Зейско-Буреинского бассейна в раннем маастрихте (Кундурское местонахождение).Для триаса (248 – 213 млн лет) характерны только хвощевые марши расположенные вдоль бывших морских побережий. 

В юрском и меловом периодах (200 – 65 млн лет назад) амурский регион был гористым с большим количеством межгорных  впадин покрытых хвойно-гинкговой тайгой. В подлеске этих лесов господствовали папоротники. Вследствие гористой местности и различных климатических условий, эти места были не столь заселены животным миром, а в частности обитавшими тут в те времена динозаврами, как это было на Монгольских долинах.

Юрские леса Забайкалья уже покрывали большую часть современной территории края, и были представлены чекановскиевыми болотными, феникопсисовыми – у подножья склонов, хвойными склоновыми и гинкговыми водораздельными лесами. В подлеске произрастают беннеттитовые, хвощи и папоротники.

Скелет Амурозавра (Olorotitan arharensis)Скелет Амурозавра (Olorotitan arharensis)С образованием временных вулканических озер юрского периода, находят останки обитавших в те времена щитней, аностриак, линцеусов и различных насекомых (Болбой, Дая, Унда, Олов).

В меловом периоде климат Приамурья в большинстве мест был теплым и сухим. В позднемеловом периоде начало прогрессировать похолодание и преобладать сезонность.

Раннемеловые леса Забайкалья представлены в основном хвойными с подлеском из хвощей, папоротников и реже беннеттитовых, позднемеловые леса состояли их хвойных и покрытосеменных - секвойные леса с лавролистными и платинолистными, смешанные леса арктотретичного облика (Trochodendroides, Metasequoia, Taxodium). В конце позднемелового периода теплолюбивые растительные формы замещаются широколиственными за счет анемофильных растений.

Позднемеловая территория Приамурья была заполнена многочисленными озерами, которые в последствие обмелели. Так например территория Зейско-Буреинского бассейна представляла собой обширную впадину с саванноподобным ландшафтом, мелкими озерами и сухими склонами.

Амурский шерстистый носорог Амурский шерстистый носорог Животный мир мелового периода Приамурья тоже был достаточно разнообразен, так в раннем меле здесь обитали различные завроподы, а в позднем меле такие травоядные динозавры, как утконосые гадрозавриды (Hadrosauridae) семейства Гадрозаврин (Hadrosaurinae) и Lambeosaurinae (Amurosaurus riabinini, Olorotitan arharensis), а так же различные представители анкилозавровых (Ankylosauridae). Среди плотоядных динозавров известны различные представители тираннозаврид (Tyrannosauridae), дромеозаврид (Dromaeosauridae), троодонтов (Troodontidae). Кроме динозавров тут обитали - крокодилы, черепахи и различные млекопитающие.

Петроглифы Сикачи-АлянаПетроглифы Сикачи-АлянаВ это же время (75-70 млн лет) территория Приамурья приобретает общие черты характерные современным. 

Отложения кайнозойского периода представлены различными ракообразными – конхостраками, моллюсками, остракодами, рыбами, жабами, различными насекомыми, птицами, грызунами и др. позвоночными (оз. Ножий, Уртуйское месторождение угля).

В палеоген-неогеновых лесах Забайкалья произрастали – различные представители цветковых – берёз, ив, степной растительности и т.д, а по берегам тогда еще молодой реки и мелководных озер бродили многочисленные стада мамонтов и шерстистых носорогов. Сам Амур был менее полноводным, а его устье находилось в 80 км к северу от Сахалина, что на 300 км дальше от его современного положения. Русло реки было на 10-12 метров выше нынешнего.

Первые поселения людей на Амурских берегах появились более 3000 лет назад, так например, у села Сикачи-Алян расположенного в 75 км от Хабаровска, были найдены петроглифы, датируемые 9-12 веками до н.э.


1. О реке 

2. Некоторые характеристики Амура

3. Палеонтология Амура

4. Рыбы Амура

5. Экспедиция "Амур 2012"

6. Фотогалерея "Амур"

7. Фильм про Амур


Источник: Бассейн реки Амур в Забайкалье

Амурский палеонтологический музей

амурские сезоны


 

 

Опубликовано в Амур

Нового претендента на звание самого древнего живого существа на Земле открыли палеонтологи на западе Австралии, в местности под названием Пилбара. Речь идет даже не об одном существе, а о целом бактериальном сообществе, жившем 3,5 млрд лет назад в Западной Австралии.

Примерно в таких условиях формировались бактериальные маты ПилбарыПримерно в таких условиях формировались бактериальные маты Пилбары Все, что осталось от одного из первых в истории нашей планеты экспериментов с живыми существами, представляет собой крошечный обломок бактериального мата восьми миллиметров в толщину. Хотя эти микроорганизмы имеют все основания претендовать на роль предков современного человека, вряд ли нам понравилось бы находиться рядом с ними.

Дело в том, что древнейшие бактерии, напоминающие нормально чувствующих и сегодня пурпурных или зеленых водорослей, при жизни издавали сильнейший запах тухлых яиц. Как рассказал принимавший участие в их изучении минералог института Карнеги в Вашингтоне Роберт Хазен, создавшие мат бактерии преобразовывали энергию солнечного света, но вместо кислорода у них получалась "ужасно вонючая" сера. И они ровно на 300 млн лет старше предыдущих кандидатов на роль первых обитателей Земли.

Если бы мы прошлись по австралийским пляжам 3,5-миллиардной давности, то увидели бы на них слизистые сгустки коричневого и фиолетового цветов. А удушливый аромат сероводорода подсказал бы нам, что дела у этих бактерий идут просто замечательно. "В общем, это было не то место, куда хочется съездить в отпуск", – констатировал ученый.

По мнению исследователей, найденные ими упорядоченные структуры осадочных пород – бактериальные маты – возникли в результате взаимодействия колоний примитивных организмов с прибрежными отложениями. "Эти структуры дают нам четкий сигнал о том, что необходимые условия в этих местах действительно существовали, и бактерии, формирующие биопленки, могли это проделать", – отметила, в свою очередь, профессор Нора Ноффке из Old Dominion University, которая и нашла эту окаменелость.

Стоить отметить, что подобные объекты, именующиеся MISS (от английского microbially induced sedimentary structures – микробиологически индуцированные осадочные структуры), ищут, в частности, на Марсе американские самоходные лаборатории. Поэтому уточнение деталей древнейшего прошлого жизни в Австралии может способствовать и первому открытию инопланетных существ, где условия для их сохранения еще лучше, чем на Земле, пишет The Daily Mail.


Источник: PaleoNews


Опубликовано в Новости Палеонтологии

Можно ли назвать планету Земля родиной земной жизни? Палеонтолог Санкар Чаттерджи из Техасского технологического университета (США) стоит на том, что зародыши жизни упали с неба и проросли уже здесь — в горниле первобытной преисподней. 

011113fee 240x160 q95Благодаря непрестанной бомбардировке земной поверхности кометами и метеоритами 4 млрд лет назад, в эпоху начального формирования планеты, возникавшие после столкновений крупные кратеры не только содержали воду и основные химические стройматериалы для жизни, но и служили прекрасными тиглями, в которых эти вещества концентрировались и подготавливались к созданию первых простейших организмов.

Г-н Чаттерджи известен прежде всего как специалист по динозаврам и птерозаврам, но, как только что выяснилось, в действительности его больше всего интересует анализ и синтез теорий химической эволюции, объясняющих геологические процессы на заре существования Земли. «Это Святой Грааль науки, к которому мы все стремимся», — поясняет он. 

Разыскивая останки древних существ, палеонтолог мимоходом открыл кратер Шива на дне Индийского океана к западу от города Мумбаи. Если данная структура действительно имеет ударное происхождение (а это ещё не доказано), то её создал метеорит диаметром около 40 км, упавший, что самое интересное, почти одновременно (с геологической точки зрения) с тем, который сформировал кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике. Возможно, тот своего рода метеоритный дождь и стал одной из главных причин вымирания динозавров и многих других животных примерно 65 млн лет назад. 

Случайность это или нет, но метеориты стали главными героями и новой концепции учёного, как будто он чувствовал себя обязанным доказать, что небесные гости не только отбирают жизнь, но и дарят её. Изучив три локации, в которых найдены старейшие окаменелости, известные науке, он пришёл к выводу, что именно метеориты и кометы занесли на Землю все необходимые ингредиенты, а также создали подходящие условия для возникновения жизни. В общем, первые одноклеточные организмы появились на свет в гидротермальных бассейнах. 

«Четыре с половиной миллиарда лет назад только что сформировавшаяся Земля была стерильной и непригодной для жизни, — поясняет г-н Чаттерджи. — Она представляла собой бурлящий котёл: извергались вулканы, шли метеоритные дожди, поверхность окутывали горячие ядовитые газы. Всего миллиард лет спустя это уже была безмятежная, покрытая водой планета, кишевшая микробами — предками всех живых существ». 

Дискуссия о происхождении жизни традиционно вращается вокруг химической эволюции клеток из органических молекул путём естественных процессов. Г-н Чаттерджи выделяет четыре стадии усложнения этих процессов: космическую, геологическую, химическую и биологическую. 

На космическом этапе (4,1–3,8 млрд лет назад) ещё не сформировавшаяся окончательно Земля и вся Солнечная система вместе с ней ежедневно обрабатывались астероидами и кометами. Тектоника плит, ветер и вода давно стёрли следы того бурного времени, но древние кратеры, сохранившиеся на поверхности Марса, Венеры, Меркурия и Луны, позволяют судить о том, насколько тяжёлой была та бомбардировка. 

Идеальными тиглями, по мысли г-на Чаттерджи, стали кратеры диаметром около 550 км. Образовавшие их метеориты были настолько велики, что должны были пробивать земную кору, создавая тем самым вулканы и геотермальные жерла. Занесённые ими вещества концентрировались и полимеризовывались в этих условиях. 

Учёный уверен, что те места в Гренландии, Австралии и Южной Африке, где были найдены древнейшие породы, содержащие окаменелости, являются остатками таких кратеров — глубоких, тёмных и горячих. 

Поскольку Земле повезло оказаться на идеальном расстоянии от Солнца, разбивавшиеся тут кометы становились источником воды и дополнительных ингредиентов. И вот мы переходим к геологической стадии: кратеры наполнились водой, геотермальная активность нагрела её, возникла конвекция — вода непрестанно двигалась, перемешивалась, превращаясь в добротный первобытный бульон. 

«Геологический этап — это период очень тёмных, горячих и изолированных сред с гидротермальными системами, которые послужили инкубаторами жизни, — выделяет главное г-н Чаттерджи. — Происходила сегрегация и концентрация органических молекул конвективными потоками. Нечто подобное мы наблюдаем сейчас на дне океанов, но только подобное. То был причудливый мир, нам он показался бы вонючей преисподней, окутанной сероводородом, метаном, монооксидом азота и паром, но именно там была энергия, поддерживавшая жизнь». 

Затем началась химическая стадия. Тепло, взбалтывавшее воду внутри кратеров, смешало химические вещества и вызвало трансформацию простых соединений в более крупные и сложные. 

Скорее всего, поры и трещины бассейнов сыграли роль «лесов», на которых собирались самые простые РНК и белки. Вопреки широко распространённой гипотезе о том, что сначала появилась РНК, а потом уже белки, г-н Чаттерджи считает, что они возникли одновременно — там, где были защищены от внешних воздействий. «Мир, в котором сосуществуют РНК и белки, больше подходит для сред с гидротермальными жерлами, чем РНК-мир, — оправдывается учёный. — Молекулы РНК весьма неустойчивы. В условиях геотермальной активности они должны быстро распадаться. Чтобы они смогли спокойно воспроизводиться и метаболизировать, нужны определённые катализаторы, и простые белки прекрасно подходят на эту роль. И потом, аминокислотам, из которых состоят белки, образоваться проще, чем компонентам РНК». 

Остаётся вопрос о том, каким образом белковый и РНК-материал, свободно плававший в том бульоне, придумал защищаться от внешних воздействий с помощью мембран. Г-н Чаттерджи доверяется тут гипотезе Дэвида Дримера из Калифорнийского университета (США), который считает, что мембранный материал уже присутствовал в «супе». Этому учёному удалось выделить везикулы жирных кислот из Мёрчизонского метеорита, который упал в 1969 году в Австралии. Пузырьки космического жира и впрямь похожи на клеточные мембраны. 

«Метеориты — вот что принесло липиды на Землю, — убеждён г-н Чаттерджи. — Этот материал плавал на поверхности воды, а конвекционные течения время от времени уносили его на глубину. Этот процесс продолжался миллионы лет, и в конце концов простые РНК и белки оказались заключены вместе внутри этих капсул. Они начали взаимодействовать, и со временем РНК породила ДНК — более устойчивое соединение. Появился генетический код, и первые клетки принялись делиться». 

Финальная стадия — биологическая — подразумевает возникновение воспроизводящихся клеток, которые научились хранить, обрабатывать и передавать генетическую информацию потомкам. Последние образовывали самые фантастические комбинации генов, и бесчисленное количество клеток кончило ничем, пока не был нащупан верный путь репликации. 

Так возникла эволюция в дарвиновском её понимании, а вместе с ней биология — кульминация космических, геологических и химических процессов. 

Г-н Чаттерджи считает, что современные РНК-вирусы и богатые белками прионы, вызывающие смертельные заболевания, могут оказаться эволюционным наследием примитивных РНК и белков. Возможно, они — древнейшие клеточные частицы, предшествовавшие первой клеточной жизни. Как только появилась эта последняя, РНК-вирусы и прионы устарели, но выжили, сделав ставку на паразитический образ жизни.

Разумеется, учёный прекрасно понимает, что любая подобная теория, сколь бы логичной она ни казалась, нуждается в экспериментальном подтверждении, и он готов принять участие в проведении опытов по воссозданию древнего добиологического мира, дабы подтвердить или опровергнуть свои измышления. Надо лишь попытаться создать протоклетку из РНК-вирусов и прионов, заключённых в мембраны... 

Результаты исследования представлены на 125-й ежегодной конференции Геологического общества Америки в Денвере.

 Более подробно с современными представлениями о происхождении жизни Вы можете ознакомиться у нас в классфикаци живых организмов.


Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Опубликовано в Новости Эволюции

В последнем номере журнала Science была опубликована статья о развитии жизни на нашей планете во времена молодого Солнца.

Земля во времена архейского эонаЗемля во времена архейского эонаУченые из CRPG-CNRS University of Lorraine и университета Манчестера опровергли одну из теорий объясняющих теплый климат в те времена на нашей планете.

Не смотря на то, что вследствие слабого молодого Солнца температура на Земле в архее должна была быть гораздо ниже чем сегодня, что могло создавать фактически не возможные условия для развития жизни на нашей планете, у нас есть все подтверждения того, что Жизнь в течение всего этого времени от 3,8 до 2,4 млрд. лет назад успешно эволюционировала.

“Во времена архея, на поверхность Земли приходилось на 20-25% меньше солнечной энергии чем сейчас” рассказывает один их авторов исследования доктор Рей Берджесс, из Манчестерской школы Земли, атмосферы и Экологических наук. “Если выбросы парниковых газов в те времена были на современном уровне, то Земля должна была быть оледеневшей, чему противоречат полученные геологические данные, свидетельствующие о том, что никаких глобальных оледенений до конца архея не было и что на планете была широко распространена жидкая вода”.

Одно из объяснений данной загадки заключается в том, что уровень парниковых газов - один из регуляторов климата Земли - были значительно выше в архее, чем сегодня.

"Для противодействия эффекту слабого Солнца, концентрации диоксида углерода в атмосфере Земли должны были быть в 1000 раз выше, чем сейчас", - сказал ведущий автор профессор Бернард Марти, из CRPG-CNRS университета Лотарингии. "Тем не менее, древние ископаемые почвы - лучшие показатели концентрации древнего уровня углекислого газа в атмосфере показывают, что его концентрация в архее была гораздо меньше чем следовало бы ожидать. В атмосфере так же присутствовали и другие парниковые газы, в частности, аммиак и метан, но эти газы являются хрупкими и легко разрушаются от ультрафиолетовой солнечной радиации, поэтому вряд ли оказывали какое-то влияние."

Другая проверяемая ими теория объясняет парниковый эффект большим содержанием в атмосфере азота, усиливавшего парниковый эффект от углекислого газа и позволившего в результате этого Земле оставаться свободной ото льда.

Ученые проанализировали образцы крошечных пузырьков воздуха в капельках воды с кварца Северной Австралии, из очень старых и исключительно хорошо сохранившихся пород.

"Мы измерили количество изотопов азота и аргона в древнем воздуха", сказал профессор Марти. "Аргон благородный газ, который, будучи химически инертными, является идеальным элементом для мониторинга атмосферных изменений. Использовав измерения азота и аргона, мы смогли реконструировать количество и изотопный состава азота, растворенного в воде, что позволило реконструировать атмосферу, которая когда-то была в равновесии с водой. "

Исследователи обнаружили, что парциальное давление азота в архейской атмосфере было примерно такое же, а возможно, даже немного ниже, чем в настоящее время, что исключает влияние азота в качестве одного из главных претендентов на решение головоломки раннего климата Земли.

Д-р Берджесс добавил: "количество азота в атмосфере было слишком низким для повышения парникового эффекта углекислого газа и недостаточным, чтобы это привело к нагреву планеты. По нашим расчетам содержание углекислого газа должно было быть выше, чем считалось ранее, что приводит в противоречие с их оценками основанными на ископаемых почвах показывающих, что содержание парникового газа было не достаточно высоким чтобы объяснить парадокс молодого Солнца.

Читайте так же о моделировании климата Земли в неоархеи 2,8 млрд лет назад и как могли водород и азот повлиять на повышение температуры Земли.

 


 

Источник: Phys.org


 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Геологи установили, что кислород присутствовал в атмосфере Землю большую часть ее истории. Следовательно, первые фотосинтезирующие организмы возникли гораздо раньше, чем принято считать.

Кислород появился в атмосфере Земли уже 3 млрд лет назад Кислород появился в атмосфере Земли уже 3 млрд лет назад Об этом говорится в статье датских исследователей из Копенгагенского университета, опубликованной в свежем выпуске журнала Nature.

Считается, что почти половину своей 4,5-миллиардной истории Земля провела без кислородной атмосферы. Впервые в ощутимых количествах кислород появился на нашей планете во время так называемой кислородной революции около 2,3 миллиардов лет назад - его стали выделять фотосинтезирующие бактерии. Об увеличении концентрации кислорода говорят окисленные породы, в тот период впервые появляющиеся в геологической летописи.

Однако авторы статьи выяснили, что кислород стал поступать в атмосферу на 700 миллионов лет раньше. Об этом свидетельствует анализ образцов палеопочвы возрастом 3 миллиарда лет, собранных в Южной Африке. Ученые обнаружили, что в палеопочве наблюдается пониженное содержание изотопа хрома-53. Это говорит об активных процессах окисления, при которых хром с валентностью III переходил в хром с валентностью IV.

Дело в том, что хром-53 накапливается преимущественно в окисленной форме, а затем соединения хрома IV вымываются, что понижает общее содержание изотопа. Исходя из особенностей этого процесса, геологи вычислили, что 3 миллиарда лет назад концентрация кислорода в атмосфере составляла 3 на 10 в минус 4-ой степени от нынешнего уровня. Почти наверняка он имел биогенное происхождение, поскольку за счет чисто абиотических процессов так много O2 образоваться не может.

«Наше исследование доказывает, что аэробные формы жизни и фотосинтез, при котором выделяется кислород, появились очень рано», -- пояснил Шон Кроув, один из авторов работы.

 


 

Источник: infox.ru

 


 

 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Считается, что судьбоносное столкновение случилось 4,56 млрд лет назад. Но Ричард Карлсон (Richard Carlson) из Института Карнеги (США), который проанализировал все доступные лунные породы, думает иначе. Ему кажется, что возраст Селены колеблется между 4,40 и 4,45 млрд лет.

По одной из теорий, чтобы Луна получилась именно такой, какой мы её видим, столкнувшаяся с Землёй планета должна была быть в несколько раз тяжелее Марса. (Здесь и ниже иллюстрации NASA / JPL-Caltech.) По одной из теорий, чтобы Луна получилась именно такой, какой мы её видим, столкнувшаяся с Землёй планета должна была быть в несколько раз тяжелее Марса. (Здесь и ниже иллюстрации NASA / JPL-Caltech.) Какая разница, спросите вы? 110–160 млн лет на фоне миллиардолетней истории тел такого рода и впрямь не так уж много...

Образование ЛуныОбразование Луны...Но разница есть, и она существенна. Предположительно, слои Земли через более чем сотню миллионов лет после её возникновения уже были дифференцированы. Была и атмосфера, и удар загадочной планеты, которой пока условно присвоено имя Тейя, неизбежно обязан был сорвать в космос значительную её часть. Как получилось, что после этого она всё ещё сохраняла весьма значительную плотность? Загадка. 

 Новая датировка Луны как самостоятельного небесного тела тоже не отличается пока полной ясностью. Хотя анализ лунного материала показал, что нет ни одного образца, вещество которого претерпело бы плавление до 4,36 млрд лет назад, само их количество и репрезентативность не впечатляют: мы слишком мало сделали для изучения Луны «на месте».

Кроме того, в ряде районов Земли были найдены следы большого геологического события, сопровождавшегося плавлением скальных пород в значительных масштабах. Событие это, по всей видимости, произошло около 4,45 млрд лет тому назад, а потому вполне может быть следом столкновения с Тейей:

Если выводы г-на Карлсона верны, то наша планета — поистине образец стойкости: удар, по силе превышающий всё, что терзало Землю в последующие миллиарды лет, не только не разрушил её (что, вообще говоря, не просто), но даже не лишил атмосферы и воды, без которых планета не могла бы дать развиться тому миру, в коем мы проживаем.

Исследование представлено 23 сентября 2013 года на встрече Королевского общества в Лондоне (Великобритания), посвящённой происхождению Луны.

 

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Астрономии

Ещё Карл Саган говорил, что в пору предполагаемого зарождения жизни на Земле 3,5 млрд лет назад светимость Солнца, согласно всем расчётам, должна была составлять 70% от нынешней. Однако обычные климатические модели при 30-процентном снижении инсоляции планеты дружно показывают вечное глобальное оледенение, что не очень подходит для образования жизни. Собственно, к этому и сводится весь парадокс слабого молодого Солнца: если тогда на планете было тепло, то почему сейчас мы не умираем от жары, и если сейчас мы вполне живы, то почему наши предки археи не замёрзли 3,5 млрд лет назад?

Поздний архей, 2,8 млрд лет назад. Даже в самом худшем случае, уверяют нас исследователи, значительная часть океанов должна была остаться свободной ото льда. Правда, геологических данных даже о частичных оледенениях планеты в те времена у нас нет, так что в принципе климат был не таким уж суровым. (Иллюстрация Charlie Meeks.)Поздний архей, 2,8 млрд лет назад. Даже в самом худшем случае, уверяют нас исследователи, значительная часть океанов должна была остаться свободной ото льда. Правда, геологических данных даже о частичных оледенениях планеты в те времена у нас нет, так что в принципе климат был не таким уж суровым. (Иллюстрация Charlie Meeks.)Эрик Вольф (Eric Wolf) и его коллеги по Колорадскому университету в Боулдере(США) попробовали ответить на этот вопрос с использованием 3D-модели изменений климата Земли 2,8 млрд лет назад. От обычной одномерной, самой простой для расчётов она отличается тем, что не рассматривает систему «инсоляция — атмосфера — поверхность» как некую практически одномерную цепочку-колонну от нашего светила к поверхности Земли, а учитывает эту систему в трёх измерениях, добавляя в уравнения перемешивание атмосферных слоёв, горизонтальный перенос воздушных масс, разное альбедо для океанской поверхности, суши и морского льда полярных шапок, а также образование облаков, тоже существенно меняющее альбедо планеты. Модель, названная Community Atmospheric Model v. 3.0, само собой, оказалась очень сложной в обсчёте и потому потребовала длительных вычислений на суперкомпьютере «Янус».

В итоге получилось, что простейшее решение, при котором климат выходит таким же мягким, как на сегодняшней Земле, требует присутствия в атмосфере 2% углекислого газа и 0,1% метана — в двадцать раз превосходящего первый газ по вкладу в парниковый эффект на единицу объёма.

Второй вариант, при котором метан в атмосфере считается равным нулю, требует наличия там 1,5–2% углекислого газа. Правда, он даёт существенно более холодный климат, чем сегодня, не исключающий тем не менее существования жидкой воды на поверхности.

«Даже если половина земной поверхности находилась ниже точки замерзания в архее, а другая половина — выше, по крайней мере половина океанов оставались бы отрытыми, то есть речь шла бы об обитаемом мире, — поясняет Эрик Вольф. — Большинство учёных не рассматривало вариант, когда климат в архее мог быть средним между современным и тем, что непригоден к жизни».

Позвольте, скажете вы, разумеется, они не рассматривали такой вариант, ведь вычисления г-на Вольфа относятся ко времени 2,8 млрд лет назад, то есть натурально к неоархею! А научного консенсуса о существовании оледенений в архее нет вовсе, и первым вполне достоверным считается гуронское, случившееся в следующую за археем геологическую эру — протерозой, через сотни миллионов лет после точки, которую моделировали авторы рассматриваемой работы. Иными словами, исходя из имеющихся данных, 2,8 млрд лет назад климат Земли не соответствовал в полной мере ни первому сценарию, обсчитанному ими, ни тем более второму — более прохладному, ибо и в плейстоценовом мире периодически случаются оледенения, в то время как 2,8 млрд лет назад их не было, что в теории должно соответствовать более мягким и стабильным погодам.

Как бы то ни было, эти выводы весьма интересны. Предложенная модель позволяет рассматривать архей как период, требующий сравнительно небольших количеств парниковых газов для поддержания жизни. Да, 2% СO2 могут показаться жутковатыми на фоне нынешних 0,4%, но по сути это не слишком большие отклонения — человек вполне может дышать таким воздухом. Важно и то, что эти данные не противоречат сравнительно скромным следам названного газа в древних породах той поры.

Другое дело, что до окончательного решения парадокса слабого молодого Солнца аналогичные выводы нужно получить и для периода более древнего, чем 2,8 млрд лет назад, да и сам факт существования метана в таких концентрациях не бесспорен. В архее, предположительно, не было озонового слоя (мало кислорода), а значит, ультрафиолет разрушал метан в атмосфере с высокой интенсивностью, так что гарантировать его наличие там в объёмах, потребных для мощного парникового эффекта, нельзя.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Astrobiology.

 


Источник: КОМПЬЛЕНТА


Опубликовано в Новости Метеорологии

Самой известной и, пожалуй, самой популярной теорией происхождения митохондрий и хлоропластов является теория эндосимбиоза (или симбиогенеза). По ней, хлоропласты и митохондрии прежде были самостоятельными прокариотическими организмами (какими-нибудь древними бактериями или цианобактериям), которыми питались далёкие предки эукариот. В какой-то момент поедание бактерий сменилось симбиотическими отношениями: жертвы стали жить внутри охотника, обеспечивая его энергией, и в итоге превратились в знакомые всем хлоропласты и митохондрии. 

В общих чертах тут всё более-менее понятно, но что при этом происходило на клеточном уровне? Какими, например, характерными особенностями обладали клетки древнейших эукариот, которые первыми начали налаживать симбиотические отношения с поглощёнными бактериями? Почему вообще получилось так, что бактерии перестали расщепляться пищеварительными ферментами и оставались плавать в теле хозяина целыми и невредимыми? На эти и на многие другие вопросы ответов пока нет, хотя учёные интенсивно их ищут. Главная проблема, разумеется, в том, что все гипотезы и теории приходится строить на современном материале, на изучении нынешних простейших, так как ископаемых останков с тех далёких времён почти нет.

Но как можно узнать, что происходило миллионы и миллиарды лет назад, наблюдая за современным одноклеточными? Считается, что какие-то особенности структуры, какие-то особенности поведения нынешних простейших отчасти повторяют то, как вели себя их древнейшие предки. И здесь нужно добавить, что эндосимбиоз — по крайней мере тот, который привёл к появлению хлоропластов, — возникал в истории жизни несколько раз. Сначала были так называемые первичные эндосимбионты: древнейшие эукариоты, которые первыми поняли, что фотосинтезирующие цианобактерии можно использовать, так сказать, живьём. Из таких первичных эндосимбионтов впоследствии появились растения, зелёные и красные водоросли, а также своеобразная группа водорослей, называемых глаукофитами, чьи фотосинтезирующие органеллы чрезвычайно напоминают цианобактерии. 

Роль фагоцитоза древних эукариот в происхождении хлоропластов. (Рисунок авторов работы.) Роль фагоцитоза древних эукариот в происхождении хлоропластов. (Рисунок авторов работы.) Но были и такие организмы, которые использовали для эндосимбиоза не сами бактерии, а первичных эндосимбионтов. То есть другие древнейшие эукариоты поглощали других эукариот, у которых уже были приручённые фотосинтезирующие цианобактерии. Из таких вторичных и третичных эндосимбионтов получились криптофитовыегаптофитовые и гетероконтофитовые водоросли, а также эвгленоидеи. У потомков вторичных эндосимбионтов мембрана хлоропластов состоит не из двух, а из трёх слоёв. Считается, что самая внутренняя мембрана досталась хлоропластам от бактерии, а вторая, внешняя — от древнего эукариота, который, поглощая бактерию, заворачивал её в свою мембрану. В случае с трёхмембранными хлоропластами третья (самая внешняя) мембрана, как считается, досталась хлоропластам от нового хозяина, который заворачивал в свою мембрану другого эукариота с фотосинтезирующими элементами внутри. 

Однако в любом случае один из ключевых этапов — поглощение одного одноклеточного другим. Исследователи из Университета Далхаузи (Канада) и Американского музея естественной истории (США) утверждают, что древние эукариоты, которые впервые использовали хлоропластный симбиоз, поглощали бактерии не любой частью клетки, как амёбы, а с помощью специализированных структур. Учёные наблюдали за Cymbomonas, относящейся к одним из наиболее простых и древних зелёных водорослей. Хотя, как и все зелёные водоросли, Cymbomonas произошла от первичных эндосимбионтов, при этом, как оказалось, у неё сохранилась способность питаться бактериями. 

В статье, опубликованной в Current Biology, исследователи описывают пищеварительный аппарат водоросли Cymbomonas. Пища попадает в клетку через специальное отверстие, после чего по пищеводообразному каналу движется к постоянной пищеварительной вакуоли, аналогу желудка, причём пищевод может сокращаться, помогая пище продвинуться к «желудку». 

Такой способ поглощения не похож на то, что мы наблюдаем у других простейших, вроде амёб или инфузорий. Авторы работы полагают, что он достался Cymbomonas от предков, которые с его помощью приобрели первые хлоропласты. Сейчас бактерии, пойманные Cymbomonas, перевариваются в пищеварительной вакуоли, однако весь процесс поглощения пищи может быть моделью для изучения того, как бактерии в один прекрасный день избежали расщепления в вакуоли и превратились в домашних фотосинтетиков. 

В данном случае трудно сказать, что именно благодаря такому пищеварительному аппарату стало возможным «приручение» бактерий — тут могли сыграть свою роль и другие особенности физиологии древних эукариот. Но если именно такая схема поглощения пищи осуществлялась в каждом случае появления эндосимбиоза, это наводит на мысль, что это неспроста, что, очевидно, именно такой путь бактерии в клетку давал ей шанс уцелеть и развить симбиотические отношения.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Эволюции

Анализ образцов горных пород из различных уголков Земли — от Австралии и Зимбабве до Западной Виргинии (США) — позволил предположить, что поздняя тяжёлая бомбардировка, имевшая место 4,1–3,8 млрд лет назад, сыграла ключевую роль в обеспечении будущей земной жизни необходимыми исходными материалами. Тогда на Землю обрушились десятки тысяч массивных тел, оставивших после себя множество кратеров.

Ранняя Земля была небезопасным местом: метеоритные удары сыпались на планету многократно чаще, чем сегодня. Но не исключено, что именно этот ужас и породил нас с вами. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, M.Pasek et al.) Ранняя Земля была небезопасным местом: метеоритные удары сыпались на планету многократно чаще, чем сегодня. Но не исключено, что именно этот ужас и породил нас с вами. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, M.Pasek et al.) По мнению исследовательской группы, возглавляемой геологом Мэттью Пасеком (Matthew Pasek) из Университета Южной Флориды (США), среди этих тел было множество метеоритов, которые принесли на Землю фосфор, столь необходимый для живых существ земного типа. Для справки: фосфор часто встречается в метеоритном минерале шрейберзите.

Породы старше 3,5 млрд показывают следы фосфитов, в то время как более поздние — в основном фосфатов. Породы старше 3,5 млрд показывают следы фосфитов, в то время как более поздние — в основном фосфатов. Сегодня основная часть фосфора на Земле содержится в фосфатах, относительно малорастворимых и не слишком активных в химическом отношении соединениях. Современная теория прохождения жизни на Земле предполагает, что она базировалась не на ДНК-, а на РНК-организмах. Однако долгое время было неясно, как именно эти относительно простые РНК-организмы могли заполучить в свой состав фосфор без сложных механизмов по его добыче из фосфатов.

По предположению группы г-на Пасека, метеоритные фосфиды при взаимодействии с водой, которой уже тогда, считают исследователи, была покрыта бóльшая часть Земли, образовывали фосфиты — ту форму соединений фосфора, которую нарождающимся РНК-организмам было легко усвоить. Как считает Мэттью Пасек, именно поэтому сегодня мы не наблюдаем возникновения «новых форм жизни» — для этого нет условий в виде доступного фосфора.

Правда, такой подход отдаёт, как сказали бы в советское время, некоторым механицизмом: многие биологи придерживаются иных, более сложных представлений о причинах невозможности формирования «новых форм жизни» в наше время.

Свои выводы о недоступности фосфора в легко усваиваемом виде для эпох после поздней тяжёлой бомбардировки учёные основывают на том, что только в образцах старше 3,5 млрд лет им удалось встретить фосфиты в значительных количествах, в то время как в более поздних необходимый для возникновения жизни элемент был представлен в основном фосфатами.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (доступен полный текст).


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

 

Опубликовано в Новости Геологии
Среда, 16 Июнь 2010 00:00

Спасительная дымка

   Раннюю жизнь на Земле от ультрафиолетовых лучей защищал метан.                                

Раннюю жизнь на Земле  от ультрафиолетовых лучей  защищал метан Раннюю жизнь на Земле от ультрафиолетовых лучей защищал метан Наша планета в юности была вовсе не голубой, как сейчас. Из космоса она, очевидно, была очень похожа на нынешний Титан, второй по размерам спутник нашей Солнечной системы и крупнейший спутник Сатурна. Землю окутывала плотная дымка красноватого оттенка, через которую было трудно что-либо разглядеть; а океан благодаря растворенному в воде железу был зеленого цвета.

Именно такой, пишет журнал Science, была Земля в своей юности. Согласно результатам нового исследования ученых университета Колорадо, несколько миллиардов лет назад ее окружала густая дымка. Эта дымка, как щит, защищала ранние формы жизни от губительного воздействия ультрафиолетового излучения.

Дымка в основном состояла из соединений метана и азота, образовавшихся в результате реакции этих газов со светом. Этот щит не только защищал Землю от ультрафиолета, но и позволял скапливаться таким газам, как аммиак. Это способствовало возникновению парникового эффекта и, возможно, уберегло планету от полного замерзания.

Углеводородные аэрозоли, главный компонент дымки, блокировали ультрафиолетовые лучи, но пропускали к Земле видимый свет.

До этого исследования наиболее распространенной считалась теория, согласно которой атмосфера нашей планеты примерно 3 млрд лет назад состояла из азота с небольшими вкраплениями двуокиси углерода, метана, водорода и водяных паров.

Климатические модели утверждают, что одной двуокиси углерода в атмосфере юной Земли было слишком мало для того, чтобы ее согреть, поэтому в ней должны были присутствовать и другие парниковые газы. Главным и наиболее логичным кандидатом является метан, который могли производить ранние формы жизни.

Считается, что в архейский эон (3,8--2,6 млрд лет назад) на Землю попадало на 20--30% меньше солнечной энергии, чем сейчас. С другой стороны, имеются как геологические, так и биологические свидетельства того, что температура поверхности планеты в те давние времена была такой же высокой или даже еще выше, чем сейчас.

Колорадские ученые воспользовались компьютерами Национального центра атмосферных исследований США для моделирования возникновения дымки над Титаном. Титан, на котором не так давно обнаружили возможность существования примитивных форм жизни, попал под пристальное внимание астрономов в 2004 году, когда к Сатурну подлетела космическая обсерватория «Кассини». Благодаря собранной ею информации стало ясно, что Титан является единственным спутником в нашей Солнечной системе, который обладает и плотной атмосферой, и жидкостью на поверхности.

Ученые из университета Колорадо пришли к выводу, что дымка Земли миллиарды лет назад была похожа на плотную атмосферу современного Титана.

В архее в атмосфере Земли озонового слоя, защищающего на ней все живое, еще не было. Ученые из Колорадо полагают, что в архейском эоне в атмосфере Земли ежегодно появлялось приблизительно 100 млн тонн дымки. Ключевым компонентом этой системы был метан, который не только защищал Землю от ультрафиолета, но и защищал находившиеся под ним атмосферные газы, включая такой сильный парниковый газ, как аммиак. Это и помогло нашей планете не замерзнуть.

Сейчас перед учеными стоит задача -- выяснить, откуда метан появился в таких количествах. Если его не производили ранние формы жизни, то он мог появиться вследствие извержений вулканов.

Новое исследование ученых университета Колорадо, очевидно, вновь вызовет интерес к сенсационному эксперименту Стэнли Миллера и Гарольда Урея почти 60-летней давности, которые соединили в пробирке метан с аммиаком, азотом и водой, пропустили через раствор ток, имитируя действие молнии или сильной ультрафиолетовой радиации, и получили маленькую лужицу аминокислот -- кирпичиков жизни.

Теория о том, что Земля в первые годы своего существования была накрыта газообразным облаком из метана и аммиака, родилась в 60-е годы прошлого века, но со временем была отвергнута. В 70--80 годы считалось, что атмосфера юной планеты напоминала атмосферу Марса и Венеры с их высоким уровнем СО2. Однако и эта теория оказалась несостоятельной. Так как богатая двуокисью углерода атмосфера с большим трудом производила органические молекулы, ученые в попытках объяснения жизни начали исследовать подводные вулканические впадины и астероиды.


Источник: ВРЕМЯ НОВОСТЕЙ


Опубликовано в Новости Метеорологии
Страница 1 из 2

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Ученые восстановили ДНК вымершего трехметрового гигантского броненосца

24-02-2016 Просмотров:3988 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые восстановили ДНК вымершего трехметрового гигантского броненосца

Генетики восстановили митохондриальную ДНК глиптодонтов, древних двухтонных гигантских броненосцев, которая подтвердила, что эти причудливые представители мегафауны были предками современных броненосцев Южной Америки, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Вымершие гигантские броненосцы Южной...

Полухордовые (Hemichordata)

01-12-2014 Просмотров:5899 Вторичноротые (Deuterostomia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Полухордовые (Hemichordata)

 Тип: Полухордовые (Hemichordata)   Оглавление 1. Общие сведения о полухордовых животных (Hemichordata)  2. Происхождение полухордовых животных 1. Общие сведения о полухордовых (Hemichordata) животных Представители полухордовых (Hemichordata): кишечнодышащие, крыложаберные и граптолитыК типу полухордовых животных (лат. Немсноrdата) относится небольшая группа донных морских беспозвоночных организмов с...

Тортилла с пипеткой. Странная черепаха из позднего мела Марокко

15-07-2013 Просмотров:6129 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Тортилла с пипеткой. Странная черепаха из позднего мела Марокко

Гигантская морская черепаха, жившая 70 млн лет назад у побережья Африки, обладала уникальным ротовым аппаратом, напоминающим пипетку. До сих пор ничего подобного палеонтологам у рептилий не встречалось. Гигантская кожистая черепахаВ истории...

Вполне возможно, возраст Луны на 110-160 млн лет моложе, чем…

24-09-2013 Просмотров:5913 Новости Астрономии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Вполне возможно, возраст Луны на 110-160 млн лет моложе, чем считалось ранее

Считается, что судьбоносное столкновение случилось 4,56 млрд лет назад. Но Ричард Карлсон (Richard Carlson) из Института Карнеги (США), который проанализировал все доступные лунные породы, думает иначе. Ему кажется, что возраст Селены колеблется...

Слон заговорил по-корейски

02-11-2012 Просмотров:8373 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Слон заговорил по-корейски

Азиатский слон Кошик научился имитировать человеческую речь. Он произносит звуки, в которых носители корейского языка узнают пять слов: annyong («привет»), anja («присаживайся»), aniya («нет»), nuo («ляг»), choah («хорошо»). Животное делает...

top-iconВверх

© 2009-2017 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.