Необычная окаменелость из Китая говорит о том, что первые многоклеточные существа появились на Земле примерно 1,56 миллиарда лет назад, почти на миллиард лет раньше, чем считалось ранее, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Найденные первые многоклеточныеСегодня ученые считают, что жизнь могла появиться на Земле уже три миллиарда лет назад, однако первые 2,5 миллиарда лет своего существования она провела исключительно в одноклеточной форме. Первые многоклеточные существа предположительно появились лишь 600-650 миллионов лет назад, во время эдиакарского периода, и об их жизни, благодаря почти полному отсутствию их останков, мы почти ничего не знаем.

Шисин Чжу (Shixing Zhu) из Университета геологических наук Китая в Вухане и его коллеги из Норвегии и США проводили раскопки на севере Китая, где залегают породы формации Гаоюйчжуан, сформировавшиеся в середине протеозойской эры, примерно 1,5-1,6 миллиарда лет назад.

Изучая эти породы, ученые натолкнулись на необычные залежи "угля" – пород, состоявших преимущественно из углерода, указывавшего на их органическое происхождение. Заинтригованные палеонтологи изучили их структуру при помощи Рамановского спектрометра и нескольких микроскопов, после чего попытались понять, какие микробы могли их оставить.

К их большому удивлению, данный "уголь" был сформирован не из останков одноклеточных существ, а из достаточно крупных и однозначно многоклеточных "прото-животных" или "прото-растений", чья длина могла достигать десяти, двадцати и даже тридцати сантиметров. По своей форме они больше всего напоминали отпечатки водорослей, растущих на небольших глубинах у берегов морей и океанов.

В отличие от большинства водорослей, являющихся одноклеточными представителями жизни, данные существа, пока не получившие имя, были однозначно многоклеточными. В пользу этого говорит большой размер их клеток и "бесшовный" характер соединений между ними, говоривший о том, что они представляли единое целое, а не "конфедерацию" из фактически независимых клеток.

Как предполагают исследователи, найденные ими существа были все же ближе к растениям, чем к животным, так как они умели фотосинтезировать – на это указывают останки структур, похожих на хлоропласты растений. В них было всего два типа тканей – "обычные" клетки, вероятно занимавшиеся фотосинтезом, и особые структурные клетки, поддерживавшие лист "растения".

Тем не менее, по словам Чжу и его коллег, не стоит сразу относить данную находку к числу растений – для определения ее положения на древе эволюции у ученых пока нет достаточного количества данных. С другой стороны, открытие данных "водорослей" позволяет говорить о том, что многоклеточные существа на Земле появились как минимум на миллиард лет раньше, чем произошел "кембрийский взрыв", который мы считали отправной точкой эволюции предков всех растений и животных.

Источник: РИА Новости

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.

О 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

Международная группа геофизиков решила вековую задачу – ученые выяснили, когда и каким образом объединились древние суперконтиненты Колумбия и Родиния. Исследование под названием "О долговечной связи между Южной Сибирью и Северной Лаврентией в Протерозойскую эру" было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

"В новом исследовании мы заключаем, что север Лаврентии (Северная Америка) и юг Сибири были объединены в периоды примерно с 1,2 – 1,9 миллиарда лет до 700 миллионов лет назад", — заявил соавтор работы Кевин Чемберлен из Вайомингского университета, на сайте которого коротко передается содержание исследования.

В работе принимали участие исследователи из нескольких канадских, шведских и российских университетов. Ученые фактически проделали работу детективов – "пришли на место преступления после происшествия и собрали его куски воедино", отметил Чемберлен. Геофизикам удалось обнаружить образцы одних и тех же пород на различных территориях современных континентов, ранее примыкавших друг к другу, и установить общность этих частей через их расположение, строение и химический состав. Возраст пород сравнивали при помощи уран-свинцового метода.

 Специалисты пришли к выводу, что обнаруженные породы раньше были единым целым и входили в состав объединенного суперконтинента. Всего ученые нашли около 250 дайек (геологические тела — ред.), сравнение пород из которых позволило им построить базу континентальных образцов возрастами 2700-500 миллионов лет. Геофизики и другие специалисты работают и над более молодыми образцами – от 100 до 400 миллионов лет.

 "Большинство основных месторождений металлов на Земле сформировались в ранний период истории планеты", — отметил Кевин Чемберлен.

 В статье отмечается, что исследование ученых может быть полезным при расчете экономической целесообразности будущей разведки нефти и газа.

Источник: infox.ru

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 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

Британские ученые выяснили, что Земля 720-640 тысяч лет назад представляла собой не замороженный "снежок", как считают геологи сегодня, а была похожа Европу и Энцелад, спутники Юпитера и Сатурна с их подледными океанами и вулканами, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Так выглядела Земля 850 миллионов лет назадГипотеза "белой Земли", или Земли-"снежка" (snowball Earth) предполагает, что в один из периодов неопротерозойской эры, примерно 625-850 миллионов лет назад, планета "промерзла" вплоть до экватора. Существуют разные версии этой гипотезы — от "слякотной", по которой океан у экватора оттаивал, по крайней мере, на несколько месяцев в году, до "ледышки", когда льдом была покрыта абсолютно вся земная поверхность.

До настоящего времени ученые считали, что Земля вряд ли промерзла полностью, так как в таком случае даже массированных выбросов СО₂ и других парниковых газов не должно было хватить для того, чтобы растопить все льды. В пользу этого говорит то, что в некоторых регионах Земли можно найти типично "водные" отложения щелочных пород, сформировавшиеся в это время. Тем не менее, сам механизм поддержания океанов в жидком виде оставался неясным.

Том Гернон из университета Саутхемптона (Великобритания) и его коллеги выяснили, что на самом деле Земля была похожа не на "снежок", а была своеобразным аналогом "водных" лун Юпитера и Сатурна, воссоздав на компьютере одно из ключевых событий этой эпохи – разлом Родинии, первого суперконтинента в истории нашей планеты.

"Когда вулканические породы выбрасываются на поверхность дна океанов, они проходят цикл крайне быстрых и сильных химических изменений, которые сильно меняют биогеохимию океанических вод. Мы выяснили, что многие геологические и геохимические феномены, связанные с эпохой Земли-"снежка", хорошо укладываются в идею обильных извержений подводных вулканов на кромках срединно-океанических хребтов", — заявил ученый.

Команда Гернона проверила эту идею, создав компьютерную модель распада Родинии и связанных с этим извержений вулканов. Эти расчеты показали, что вулканы выбрасывали огромное количество тепла и целый ряд химических веществ, преобразовавших облик подледного океана Земли.

Взаимодействие выбрасываемых пород и воды приводило к осаждению и формированию огромного количества так называемых гиалокластитов – пород, содержащих большое количество ионов фосфора, кальция и целого ряда других щелочных металлов. Гиалокластиты нестабильны по своей химической природе. Они быстро превращаются в своеобразное "стекло", из которого вымываются все ионы, что делает окружающую воду более щелочной.

Парадоксальным образом, эти ионы мешали вулканам растапливать Землю, так как они служили своеобразным "буфером", поглощавшим большую часть углекислого газа, которые выбрасывались из недр планеты, и превращавшим их в отложения карбонатов на дне океана. Благодаря этому доля СО₂ в атмосфере росла медленно, и Земля провела в "ледниковом периоде" свыше 200 миллионов лет.

Подобное свойство – теплая и очень щелочная вода – делало древнюю Землю очень похожей на то, каким сегодня выглядит Энцелад, спутник Сатурна, чей подледный океан обладает аналогичными свойствами. Это в принципе позволяет использовать ископаемые данные с Земли и данные современных наблюдений для оценки пригодности таких океанов к жизни и условий в них.

Источник: РИА Новости

Ученые из Великобритании, США и Канады воссоздали условия жизни трибрахидия (Tribrachidium) — существа из эдиакарской фауны, и установили, что оно питалось взвешенными в воде частицами. Авторы исследования опубликовали его в журнале Science Advances, коротко его пересказывает Live Science.

ТрибрахидийТрибрахидий обитал на мелководье, примерно 550 млн лет назад, во время позднего эдиакарского периода. В то время жизнь концентрировалась в океанах и сильно отличалась от современной. Трибрахидий напоминал диск с тремя щупальцами, торчащими из его плоской головы. Существо имело трехлучевую симметрию — это редкий и в прошлом, а ныне утраченный, вариант радиальной симметрии. Отпечатки трибрахидий находят в древних породах Австралии, России и Украины.

По словам ведущего автора статьи Имрана Рахмана (Imran Rahman) из Университета Бристоля (Великобритания), в мире нет аналогов таких существ, поэтому их сложно изучать. Непонятно, как они двигались, питались, размножались. Во всяком случае, данных о том, что они активно двигались, нет, а поэтому они могли иметь голофитный способ питания — т.е. путем перемещения растворенных питательных веществ через поверхностные структуры клетки — или захватывать и поглощать частицы побольше.

Исследователям пришлось применить динамику жидкостей, чтобы показать, как питались трибрахидии. Они создали объемную компьютерную реконструкцию организмов, основанную на окаменелостях, найденных в Австралии. Модель поместили в виртуальные условия мелководья и стали наблюдать за тем, как она взаимодействует с течениями. Оказалось, что водные течения ударяли в трибрахидии и завихрялись. Эти вихри помогали рециркуляции воды и двигали ее в промежутке между тремя симметричными «руками» трибрахидии. Таким путем существо могло принимать в себя питательные частицы с водой.

Авторы работы сделали вывод, что трибрахидий принадлежал к организмам, питающимся взвесью, или суспензией, органических частиц в воде. К современным организмам этого типа относят офиур, ракообразных и двустворчатых моллюсков.

Если трибрахидии были такими, как думают ученые, то они, фильтруя морскую воду, делали ее более проницаемой для дневного света и, возможно, увеличивали насыщение кислородом, а это уже значимые факторы окружающей среды, которые подготовили последующий кембрийский взрыв.

Источник: Научная Россия

Ученые из Новосибирского госуниверситета и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН обнаружили доказательства первого массового вымирания живых организмов на Земле, которое им удалось точно датировать периодом в 550 млн лет назад и связать его с появлением на планете животных, разрушивших среду обитания господствующих тогда живых существ — вендской биоты. Исследование опубликовано в журнале Precambrian Research, кратко о нем рассказывается на сайте НГУ.

ДикинсонияТрадиционно первым массовым вымиранием считалось ордовикско-силурийское, случившееся 450–440 млн назад. Однако сейчас было установлено, что еще одно массовое вымирание живых существ произошло на 100 млн лет раньше. Российские ученые назвали это вымирание «котлинским кризисом», в тот момент бесследно исчезло целое царство живых организмов, что повлияло на всю биосферу планеты, в итоге вместо существующей пищевой пирамиды сформировалась новая.

Согласно данным геологической истории, около 580 млн лет назад основную часть биологического разнообразия планеты составляли необычные мягкотелые существа, не похожие ни на одну известную нам сегодня форму жизни и получившие название вендобиоты. Это различные по виду организмы размером от 1 см до 1,5 метров, состоявшие из большого количества трубочек, обитавшие на мелководье и питавшиеся слизью, сформированной сообществами бактерий.

Новосибирские ученые в течение 10 лет целенаправленно исследовали отложения на Южном Урале на территории Башкортостана и доказали, что примерно 550 млн лет назад эти живые существа полностью исчезли с лица Земли. В тот период на этих территориях практически непрерывно существовал морской бассейн, что позволило накопиться отложениям. Исследователям удалось точно датировать изучаемые слои благодаря обнаруженным тонким прослойкам вулканических туфов, которые они проанализировали уран-свинцовым методом. Реконструировав существующую в этих местах экосистему, ученые обнаружили большое разнообразие организмов: были найдены остатки палеопасцихнид, отпечатки водорослей, следы ползания первых животных, но никаких следов вендобионтов обнаружено не было.

Ученые предполагают, что причиной кризиса как раз и стали первые животные, следы движения которых найдены в отложениях. «Все организмы в разной степени трансформируют окружающую среду, однако благодаря способности к передвижению и активному поиску пищи, благодаря высокой эффективности в переносе питательных веществ и энергии между пищевыми уровнями в экосистеме, благодаря способности контролировать состояние пищевой цепи, животные стали могущественными конструкторами экосистем. Научившись зарываться в осадок, животные фактически уничтожили микробиальный субстрат, на котором жили вендобионты. Таким образом, первые животные уничтожили мир вендобионтов и дали возможность сформироваться новой экосистеме», – пояснил один из авторов исследования Дмитрий Гражданкин.

Отметим, что недавно появились данные другого исследования, касающегося первого массового вымирания на Земле, в ходе которого ученого пришли к сходным выводам и датировкам.

Источник: Научная Россия

Ученые открыли самый древний на сегодня сегмент ДНК в геномах насекомых, чей возраст – 700 миллионов лет – позволяет нам считать его частью ДНК общего предка микробов и многоклеточных животных, говорится в статье, опубликованной в журнале BMC Evolutionary Biology.

Докембрийский мир"Мы очень рады тому, что нам удалось найти столь древние сегменты ДНК. Их сохранение внутри генома говорит о том, что они играют крайне важную функцию, и у нас уже есть зацепки на то, что это действительно так. Мы с нетерпением ждем экспериментов, в ходе которых мы попытаемся понять, что они делают", — заявил Эран Таубер (Eran Tauber) из университета Лейчестера (Великобритания).

Таубер и его коллеги открыли участок генома, которые они назвали "кластером Осириса", сравнивая наборы мелких мутаций в ДНК паразитических ос вида Nasonia vitripennis и 12 других групп насекомых, предки которых разделились сотни миллионов лет назад.

Ученых интересовали так называемые CNE-области – участки ДНК, которые не кодировали белки, но при этом играли важную роль в жизни организма, и чья структура в целом является одинаковой для ос и других видов насекомых. Эти фрагменты генома, как объясняют генетики, содержат в себе не "инструкции" по сборке белков, а являются своеобразными управляющими элементами, включающими или выключающими "прицепленные" к ним гены.

По словам биологов, подобные области мутируют и меняются гораздо быстрее, чем остальные части ДНК, что позволяет использовать CNE-области в качестве индикаторов того, как много времени прошло со времени разделения предков обладателей этих участков генома, сравнивая число мелких мутаций в привязанных к ним генах.

В общей сложности группе Таубера удалось найти более трех сотен CNE-областей в геноме ос, чей возраст колебался от 160 миллионов и до 700 миллионов лет. Последнее означает, что все насекомые (а возможно, и все многоклеточные) обладают некими участками ДНК, которые были унаследованы в первозданном виде от их общего предка, который жил в первичном океане Земли еще до "кембрийского взрыва" и появления первых простейших и многоклеточных.

Самые древние CNE-области, как рассказывают ученые, были найдены в окрестностях генов, которые управляют сборкой рибосом, клеточных белковых "фабрик". Эти же последовательности Таубер и его коллеги обнаружили в ДНК примитивнейших многоклеточных существ из типа Placozoa и морских актиний, что подтвердило "докембрийский" статус этих фрагментов генома.

В ближайшее время авторы статьи начнут изучать то, чем занимаются эти участки генома, и попытаются понять, что заставило эволюцию сохранять эти фрагменты ДНК фактически без каких-либо изменений на протяжении 700 лет существования жизни.

Источник: РИА Новости

Ученые МГУ обнаружили отпечатки древних организмов, живших более 600 млн лет назад, на территории национального парка "Онежское Поморье" в Архангельской области. До этого в мире насчитывалось всего пять мест, где были найдены похожие следы, сообщил в среду корр. ТАСС пресс-секретарь парка Алексей Шашков.

Найденные Вендские организмыПо его словам, ученые обнаружили в вендских отложениях многочисленные отпечатки немиан - примитивных организмов, а также, предположительно, следы ископаемых медуз.

Научный сотрудник Музея землеведения МГУ Константин Скрипко считает, что эта находка может пролить свет на образование жизни на Земле. "Отпечатки древних животных из вендских отложений известны в южной Австралии, в Намибии / Африка/, на острове Ньюфаундленд, по юго-восточному берегу Белого моря и на западном склоне Урала, - сказал он. - Каждая новая находка может стать важным вкладом в науку, позволит больше узнать о развитии жизни на Земле и условиях обитания живых организмов в те давние времена". "Именно в этот период произошел "эволюционный взрыв" - на Земле появились первые настоящие многоклеточные организмы разных групп", - добавил ученый.

Как пояснил представитель нацпарка, образцы пород с отпечатками первых многоклеточных существ, собранные экспедицией, были тщательно упакованы и отправлены в Москву, в Музей землеведения МГУ. "Ученым предстоит идентифицировать отпечатки. Изучать их будут совместно с учеными РАН. Часть образцов вендской фауны передана для экспозиции в визит-центре национального парка "Онежское Поморье" в деревне Летняя Золотица", - отметил Шашков.

Впервые отпечатки древнейших ископаемых многоклеточных животных, обитавших на Земле около 600 млн лет назад, были обнаружены на территории Архангельской области в 1970-1980 годы. При этом беломорские ископаемые уникальны разнообразием и высокой степенью сохранности палеонтологического материала. Примерно из 57 видов, выявленных ранее в Беломорье, 27 нигде в мире за пределами района "Солзинский" не известны.

Национальный парк "Онежское Поморье" - один из самых молодых в стране. Он создан в феврале 2013 года на площади 201 тыс. га, включая акваторию Унской губы Белого моря. Деятельность парка направлена на сохранение природных комплексов Онежского полуострова, в том числе редких и находящихся под угрозой исчезновения объектов животного и растительного мира, занесенных в Красную книгу РФ, уникальных массивов реликтовых таежных лесов - последних в Европе, а также культуры и жизненного уклада поморского населения.

Источник: ТАСС

Геохимики из США нашли возможные следы того, что жизнь на Земле могла зародиться практически одновременно с остыванием планеты, примерно 4,1-4 миллиарда лет назад, и могла повторно возникнуть позднее, после вымирания первой жизни, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Двадцать лет назад, подобное заявление было бы еретическим, даже свидетельства того, что жизнь существовала 3,8 миллиарда лет назад, было бы крайне шокирующим. Похоже, что жизнь на Земле возникла почти мгновенно с формированием планеты – судя по всему, живые существа возникают из не-жизни очень быстро, если есть все нужные для этого ингредиенты", — заявил Марк Харрисон (Mark Harrison) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).

Харрисон и его коллеги пришли к такому шокирующему выводу, изучая почти 10 тысяч образцов так называемых цирконов, обнаруженных в местечке под названием Джек-Хиллс в западной Австралии.

Как отмечают исследователи, кристаллы циркона образуются только при очень высоких температурах внутри магматических горных пород, составляющих основу земной коры на континентах. Это позволяет использовать их для оценки возраста коры и ряда других ее свойств, в том числе и силы магнитного поля в прошлом.

Несколько сотен подобных цирконов, рассказывает Харрисон, содержали в себе то, что ученые не ожидали увидеть – темные включения, чья форма и структура заставили авторов статьи подозревать, что они являются следами жизнедеятельности древнейших организмов на Земле.

Харрисон и его коллеги проверили свои подозрения, просветив подобные кристаллы и содержащиеся в них черные точки при помощи особого спектроскопа, который позволил им определить их химический состав и вычислить доли изотопов.

Оказалось, что цирконы содержали в себе включения графита – минерала, образующегося в природе исключительно из каменного угля и других "органических" пород. Относительно низкая доля тяжелого углерода-13 в этих кусочках доисторического углерода говорит в пользу того, что они возникли в результате жизнедеятельности микробов и другой примитивной жизни.

Учитывая возраст этих цирконов – 4-4,1 миллиарда – лет, можно говорить о том, что жизнь существовала уже в то время, или даже раньше, учитывая то время, которое прошло за время путешествия будущего графита от поверхности к недрам Земли.

Подобная дата крайне интересна тем, что она означает, что жизнь на Земле возникла еще до "поздней тяжелой бомбардировки" – особого периода в жизни Солнечной системы, 3,8-3,2 миллиарда лет назад, во время которого Земля и все остальные планеты постоянно сталкивались с  крупными астероидами.

Эта бомбардировка, как допускают ученые, могла уничтожить только зародившуюся жизнь, которая, как показывают другие древнейшие следы живых существ, возродилась достаточно быстро, примерно через 200-300 миллионов лет после пика "бомбардировки". Столь быстрое возникновение жизни, как предполагают ученые, говорит о том, что наши шансы найти внеземную и даже разумную жизнь выше, чем мы считаем сегодня.

Источник: РИА Новости

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.

Открытие 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

В Усть-Майском районе Якутии палеонтологи впервые обнаружили останки древнейших скелетных животных, возраст которых - более 550 млн лет. Это позволяет отодвинуть начало эволюции на Земле еще на 20 млн лет назад, считает доктор биологических наук, профессор МГУ имени М.В. Ломоносова Андрей Журавлев.

Древнейшие останки скелетных животных"Российско-китайско-английская экспедиция во главе с палеонтологом РАН Андреем Иванцовым обнаружила в Якутии на реках Мая и Юдома древнейшие скелетные морские организмы со сложной конституцией. Предположительная датировка - более 550 млн лет назад, и это самая древняя находка в мире, так как останки, обнаруженные в Китае и Намибии, относятся к более позднему периоду, и они очень просто устроены. Найденные в Якутии организмы имеют более сложное устройство и отодвигают первое появление скелетных животных на Земле еще на 20 млн лет назад", - рассказал палеонтолог ТАСС.

По его словам, раньше утверждалось, что первые скелетные были устроены просто, а новая находка позволяет пересмотреть эту теорию. "Первые животные были очень сложно устроены", - подчеркнул Журавлев.

Находки будут изучаться в Англии, Китае и Москве. "Ученые будут исследовать океанические осадки, чтобы узнать, что изменилось в мировом океане, будет проведен химический анализ, изучение кислотности, уровня насыщенности кислородом", - уточнил ученый.

Кроме того, будут проведены лабораторные исследования минерального скелета животных. Окончательные итоги появятся через год.

Этим летом на реке Буотама Хангаласского района Якутии ученые из Палеонтологического института РАН также с участием палеонтолога Андрея Иванцова обнаружили окаменелости древних беспозвоночных животных, возраст которых более 540 млн лет.

Источник: ТАСС

Ученые из Новосибирского государственного университета (НГУ) и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН подтвердили гипотезу о существовании палеоконтинента Арктиды на месте Северного ледовитого океана, сообщает пресс-служба университета со ссылкой на публикацию в журнале Precambrian Research.

Древний континент АрктидаО том, что в Арктике в доисторические времена существовал континент, ученые подозревали давно. Основанием для этой гипотезы стала геологическая структура арктического шельфа, разбитого на блоки. Некоторые фрагменты древнего континента вошли в состав северной окраины Евразии. Но нужны были точные доказательства, чтобы восстановить его геологическую историю. За решение этой задачи взялись ученые из Новосибирска под руководством профессора кафедры общей и региональной геологии НГУ Дмитрия Метелкина.

Ученые исследовали свойства древнего геомагнитного поля, запечатленного в горных породах. Оно помогает восстановить точное положение образца в пространстве на момент его образования. Образцы для исследования собирали в экспедициях за последние 20 лет. Оказалось, что континент — ученые назвали его Арктидой — собирался дважды.

Арктида-I образовалась один миллиард лет назад, в докембрийскую эру. Она составляла часть суперконтинента Родинии, при распаде которого 750 млн лет образовались все известные теперь континентальные блоки. Арктида-II возникла около 250 млн лет назад как часть суперконтинента Пангеи.

Осколки Арктида-II сегодня — это Земля Франца-Иосифа, архипелаг Шпицберген, шельф Карского моря, архипелаг Северная Земля и северное побережье полуострова Таймыр, Новосибирские острова, шельф Восточно-Сибирского, Чукотского морей вместе с континентальными территориями Чукотки и северной Аляски, островные структуры Северной Америки, включая острова Элсмир и другие вблизи Гренландии.

Источник: Научная Россия

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.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

Хагаи Петерс (Hagai Perets), астрофизик из Израильского института технологии в Хайфе, с коллегами смоделировали процесс удара двух планет, так чтобы из обломков образовалась планета типа нашей Луны. Согласно их оценкам, сценарий образования Луны от подобного удара вполне вероятен, и, скорее всего, произошел в реальности 4,5 млрд лет назад. Результаты работы опубликованыв Nature, краткий пересказ доступен на сайте журнала.

Столкновение Земли с ТейейСогласно гипотезе гигантского удара, впервые предложенной в 1970-х годах, Луна образовалась из обломков, выброшенных примерно 4,5 млрд лет назад во время столкновения ранней Земли с планетой размером с Марс. Эта гипотеза хорошо объясняет факты, такие как массу Луны, состав, близкий к мантийному веществу Земли, отсутствие железного ядра. В таком случае, Земля и столкнувшееся с ней небесное тело должны быть очень похожими планетами. Причем гораздо более похожими друг на друга и тесно связанными, чем любые другие планетные тела, наблюдаемые в солнечной системе.

Вероятность такого события с двумя такими телами планетолог Робин Кануп (Robin Canup) из Юго-западного исследовательского института в Боулдере (США) оценил равной 1%, то есть как очень редкое событие. А вот Хагаи Петерс с коллегами полагают, что сценарий гигантского удара двух очень похожих планет правдоподобен. Они смоделировали процессы образования Солнечной системы и провели ряд симуляций момента удара двух планет. По их оценкам, в 20-40% соударений двух похожих тел вполне достаточно, чтобы объяснить возникновение Луны из обломков.

Прародители Луны были очень похожи, потому что они образовались из одинакового протопланетного материала и вращались на примерно равном расстоянии от Солнца. Это не планеты-близнецы, подчеркивают ученые, а планеты-сестры, то есть тела, сформировавшиеся в сходных условиях.

Источник: Научная Россия

Интересное палеоэкологическое открытие сделали американские палеонтологи. Проанализировав недостатки окаменелостей эдиакарской биоты Австралии, они смогли реконструировать условия жизни в те далекие времена.

Dickinsonia. Реконструкция: Nobu Tamura Эдиакарские организмы считаются одними из первых крупноразмерных и достаточно сложно устроенных обитателей Земли. Они жили в океанах между 635 и 542 млн лет назад и резко отличались от всех живых существ, которых мы знаем сегодня. Одной из самых многочисленных и широко распространенных представительниц эдиакарской биоты была дикинсония (Dickinsonia), выглядевшая наподобие сегментированного диска без головы, хвоста, конечностей, рта и прочих неотъемлемых атрибутов современных животных.

Профессор палеонтологии Калифорнийского университета Мэри Дрозер и ее аспирант Скотт Эванс посвятили свое новое исследование австралийским дикинсониям, многочисленные остатки которых встречаются в Эдиакарских горах к северу от Аделаиды. Внимание ученых привлекло то обстоятельство, что некоторые окаменелости дикинсоний сохранились не полностью, а утратив один из боков. Сравнив расположение этих пропавших фрагментов с прижизненной ориентацией организмов, американские палеонтологи выявили в этих недостатках странную закономерность – обычно у близколежащих дикинсоний фрагменты тела оказывались утрачены примерно с одной стороны.

Согласно гипотезе Дрозер и Эванса, на самом деле дикинсонии до самой смерти оставались целыми, а некоторым частям их тела помешали сохраниться особенности условий фоссилизации – подводные течения или глубинные волны, добиравшиеся до дна мелкого моря во время шторма. Поток воды приподнимал тело дикинсонии и заносил в образовавшееся пространство песок или другой обломочный материал, не поддерживающий формирование отпечатка. В результате на окаменелости образовывался пробел, совпадающий с преобладающим направлением потока.

"Это не просто организмы, застывшие во времени, – говорит Эванс. – Они рассказывают нам о тех местах, в которых обитали, и о том, как среда влияла на них. Глядя на эти окаменелости, мы видим, что они были смяты потоком, который протекал через них более 550 млн лет назад".

По его словам, исследование показывает возможность перемещения дикинсоний в пространстве. Если волны легко приподнимали их края, значит, эти существа скорее всего не заякоривались на грунте специальными выростами. "Мы не можем доказать, что они были подвижными в прямом смысле слова, но полагаем, что имеем дело как минимум со свободноживущими, не прикрепляющимися, организмами", – добавил Эванс.

Стоит отметить, что дикинсонии традиционно вызывают большой интерес у палеонтологов, потому что являются первыми животными, достигшими крупных (до полутора метров) размеров, относительно сложного строения и способности образовывать сообщества. Однако многие вопросы про них пока остаются без ответов. Сотрудники лаборатории Мэри Дрозер пытаются понять, например, как дикинсонии получали питательные вещества, размножались, взаимодействовали друг с другом и в каких условиях жили.

"Эти вопросы могут показаться простыми современному биологу, но наши окаменелости очень отличаются от животных, которых мы видим сегодня, – рассказала Дрозер. – Поскольку мы не можем наблюдать их в реальной жизни, дать ответы оказывается очень трудно. И это исследование добавляет небольшой фрагмент к нашим знаниям об этих животных".

В поисках новых знаний Дрозер и Эванс на несколько месяцев отправились в экспедицию в Южную Австралию. Им пришлось жить в пустынной глубинке, в старом сарае для стрижки овец, где из всех удобств имелись только кровать, электричество и водопровод. "Мы провели много часов на солнцепеке, разглядывая окаменелости. Площадь раскопанного эдиакарского дна была примерно с пол небольшой аудитории, позволяя нам охватить взглядом весь этот участок. Поэтому мы и смогли измерить углы утраченных фрагментов и ориентировать их по отношению друг к другу", – вспоминает американский профессор.

Источник: PaleoNews

Британские биохимики предложили интересную гипотезу происхождения трех химических соединений, необходимых для возникновения жизни – нуклеиновых кислот, аминокислот и липидов. По их мнению, молекулы всех трех групп могли быть синтезированы на ранней Земле в условиях избытка цианидов, медных катализаторов и ультрафиолетового освещения.

 Один из парадоксов, связанных с возникновением жизни на нашей планете, заключается в том, что для появления первых живых систем необходимо одновременное присутствие в одном месте нуклеиновых кислот, аминокислот и липидов. При этом из аминокислот с помощью нуклеиновых кислот синтезируются белки – строительный материал живых систем, а липидная оболочка удерживает всю эту "производственную линию" вместе, образуя подобие клеточных стенок. Но нуклеиновые кислоты – РНК и ДНК – не могут быть скопированы в отсутствие белков, белки не могут появиться без нуклеиновых кислот, а для липидной оболочки потребны специальные белки, синтезируемые при участии ферментов, кодируемых нуклеиновыми кислотами.

Эта ситуация, представляющая собой усложненный и более запутанный вариант известного парадокса яйца и курицы, до последнего времени не обещала заметных прорывов. Гипотезу, кажущуюся достаточно правдоподобной, предложили недавно Бавеш Пател и его коллеги из Кембриджского университета. По их данным, предшественники РНК, аминокислот и липидов могут быть получены в результате достаточно простых реакций с участием цианистого водорода и его производных. Следовательно, и все клеточные подсистемы способны возникнуть одновременно из этих химических соединений путем гомологизации исходных молекул. Ключевыми условиями для данного синтеза британские биохимики называют наличие ультрафиолета, восстановительную сероводородную обстановку, медь в качестве катализатора и избыток цианистых соединений.

Начав только с цианистого водорода, сероводорода и ультрафиолета, ученые получили прекурсоры (предшественники) нуклеиновых кислот. Условия, необходимые для получения предшественников РНК, оказались подходящими и для возникновения прекурсоров природных аминокислот и липидов. Иными словами, обнаружен набор реакций, который одновременно и в одном месте создают все "кирпичики" для возникновения жизни. Затем в ходе цикличных реакций в присутствии меди в качестве катализатора из этих "кирпичиков" выстраиваются искомые молекулы.

"Это очень важная работа. Она впервые предлагает сценарий, по которому практически все необходимые строительные блоки для жизни могут быть собраны в одних геологических условиях", – прокомментировал публикацию молекулярный биолог Главного массачусетского госпиталя в Бостоне и эксперт по происхождению жизни Джек Шостак.

А вот другой специалист по происхождению жизни, биохимик Университетского колледжа в Лондоне Ник Лейн уверен, что хотя авторы исследования и продемонстрировали "согласованный набор идей", их работа "не имеет ничего общего с современной биохимией". "Геохимический контекст этих процессов просто невероятен, потому что предполагает очень высокие концентрации цианидов. Но у нас нет никаких доказательств в пользу их существования", – заявил Лейн, добавив, что конструировать сложные метаболитические сети не так уж трудно, но стоит все же помнить о "более реалистичном их окружении".

Источник: PaleoNews

Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) под руководством Джона Сатерланда (John Sutherland) разработали новый сценарий возникновения жизни на ранней Земле в условиях кометных бомбардировок. Они показали, что кирпичики биомолекул могли синтезироваться из простых соединений, а те, в свою очередь, были созданы простыми реакциями и катализаторами, которыми изобиловала в те времена планета. Вся эта химия проистекала одновременно и самыми разными способами, ее продукты могли скапливаться в неком «пруду» и там «вариться». Результаты исследования опубликованы в Nature Chemistry, а популярно суть исследования изложил сайте журнала Science.

Живая материя состоит из трех основных компонентов — нуклеиновых кислот, аминокислот и липидов. Считается, что они возникали постепенно и друг за другом на раннем этапе развития Земли. Сначала появились РНК, согласно гипотезе РНК-мира. В 2009 году английский химик Джон Сатерланд доказал, что для синтеза двух из четырех РНК достаточно двух соединений — ацетилена и формальдегида. Участие энзимов в этой реакции необязательно, показал Сатерланд. Но нужно было объяснить, как появились ацетилен и формальдегид, и ученый это сделал в своем новом исследовании.

Химики создали прекурсоры нуклеиновых кислот из цианида водорода (HCN), сульфида водорода (H₂S) в присутствии ультрафиолетового излучения. Они также уверяют, что этого в условиях ранней Земли было достаточно, чтобы создать природные аминокислоты и липиды. А это уже компоненты для возникновения живой материи. В первые несколько миллионов лет кометные бомбардировки были на планете обычным делом, а с ними поступал и цианид водорода в большом количестве. Кометы давали энергию и для синтеза цианида водорода иным путем — из водорода, углерода и азота. Недостатка в сульфиде водорода тоже не было, также как и ультрафиолетовом излучении — такой как сейчас атмосферы же еще не существовало. Металлсодержащие минералы служили катализаторами реакций. Причем вся эта химия могла идти в разных местах планеты одновременно и разными путями, а потом ливни смывали химические соединения в единый бассейн, где варился тот самый пресловутый «бульон» жизни.

Истчоник: Научная Россия

Палеонтологи обнаружили в Китае древнейшую губку. Несмотря на небольшие размеры, экземпляр отличаются превосходной сохранностью.

Eocyathispongia qianiaОписание находки, сделанной китайскими учеными из Нанкинского института геологии и палеонтологии, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Считается, что одним из важнейших событий в истории жизни было эволюционное расхождение между губками и настоящими многоклеточными с дифференцированными тканями. Ученые предполагали, что оно произошло еще до кембрийского периода (540-480 млн лет назад), во время которого в осадочных породах появились все основные типы живых существ.

Как рассказал Цзунцзюнь Инь, последний общий предок губок и настоящих многоклеточных, к которым относятся все остальные более развитые животные, включая медуз и червей, существовал около 750 млн лет назад в докембрийскую эпоху. Соответственно, древняя губка, которая имеет возраст 600 млн лет и была найдена в так называемой формации Доушаньто на юге Китая, вероятно, представляет что-то вроде общего предка всех губок или, по крайней мере, образец одной из самых ранних губок. Однако, чтобы понять какое место займет находка в классификации губок, нужны дополнительные исследования. 

Несмотря на ее солидный возраст и крошечные размеры (1,2х1,1 миллиметр), на окаменелости можно разглядеть мельчайшие детали клеточного строения - достаточно сфотографировать ее с помощью сканирующего микроскопа.

Губка, получившая название Eocyathispongia qiania, состоит из трех полых трубочек, соединенных общих основанием. Снаружи она покрыта аналогами пинакоцитов (так называются покровные клетки современных губок), между которыми располагаются крошечные поры. Во внутреннем слое E. qiania ученым удалось разглядеть аналог воротничковых жгутиковых клеток, которыми современные губки создают ток воды, помогающий фильтрации.

Экземпляр, чей объем равен всего 2-3 кубическим миллиметрам, сложен сотнями тысяч клеток. Пока ученые не смогли найти в этих же слоях, относящихся к началу эдиакарского периода, хотя бы еще одну такую «крошку».

Напомним, в прошлом году биологи впервые за последние полвека обнаружили организмов, относящихся к ранее неизвестному типу живых существ. Не исключено, что они являются живыми ископаемыми, чьи родичи существовали на Земле более 550 миллионов лет назад.

Источник: infox.ru

Ученые выяснили, что некоторые глубоководные бактериальные сообщества, живущие у берегов Южной Америки, не менялись более 2 млрд лет. Открытие доказывает, что эволюция не идет в тех случаях, когда организмы оптимально приспособлены к окружающей среде.

Окаменевшие бактерии риасийского периодаОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского университета, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Внимание исследователей привлекли сообщества бактерий, которые занимаются переработкой серы. Эти сообщества состоят из двух групп микроорганизмов - одни из них живут в глубине морского ила и в анаэробных условиях восстанавливают сульфаты (SO₄), содержащиеся в морской воде, до сероводорода (H₂S). Другие бактерии, живущие на поверхности ила в присутствии кислорода, окисляют H₂S до кристаллической серы или сульфатов.

Авторы статьи сравнили структуру таких сообществ, живущих в наши дни у побережья Южной Америки, с ископаемыми образцами, которые происходят из Западной Австралии. Одни из них были найдены в формации Тьюри Крик возрастом 2,3 млрд лет, других бактерий собрали в формации Дак Крик возрастом 1,8 млрд лет. С помощью сканирующего микроскопа ученые реконструировали трехмерную структуру ископаемых сообществ.

Выяснилось, что как и сейчас, древние бактериальные экосистемы данного типа представляли собой трехмерную сеть из соединенных между собой бактериальных клеток. Один из ее компонентов - это широкие нити (диаметром около 7-9 ммк), состоящие из удлиненных клеток. Другим компонентом являются тонкие нити (диаметром 1 мкм) нити, составленные из клеток, похожих на бусины. В точности такая же картина наблюдается у южноамериканских сероперерабатывающих бактерий.

По мнению авторов статьи, данные бактериальные сообщества не менялись последние 2 млрд лет. Они возникли примерно 2,4 млрд лет назад, когда атмосфера Земли стала насыщена кислородом - это обогатило океан сульфатами, необходимыми для жизнедеятельности сероперерабатывающих микроорганизмов. Поскольку бактерии были хорошо приспособлены к условиям морского дна, а они с тех пор не менялась, то эволюция в этих экосистемах как бы замерла.

Источник: infox.ru