Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Биологические часы были запущены 2,5 миллиарда лет назад

Четверг, 17 Май 2012 21:43

Биологические часы были запущены 2,5 миллиарда лет назад

Автор 

Первые биологические часы появились вместе с фотосинтезом и подчинялись не смене дня и ночи, а изменениям концентрации кислорода в клетке.

Сине-зелёные водоросли, стоявшие у истоков фотосинтеза, возможно, были ещё и первыми, кто изобрёл биологические часы. (Фото Marco Spiller.)Появление биологических часов у живых организмов случилось из-за накопления в атмосфере кислорода — к такому выводу пришли исследователи из Кембриджского университета (Великобритания). Статью, в которой они рассказывают, как доискивались происхождения суточного ритма, учёные опубликовали в журнале Nature. Биологические часы, как известно, есть почти у всех живых организмов, от одноклеточных водорослей до человека. Они выставлены на 24-часовой цикл, который может поддерживаться даже при отсутствии внешней коррекции в виде смены дня и ночи. Однако солнечный свет служит ключевым регулятором циркадного ритма, и гены, управляющие этим ритмом, обычно учитывают показания «оптических датчиков», то есть специальных фоторецепторов в глазу.

Несмотря, однако, на всеобщность, у разных организмов суточные ритмы устроены по-разному. То есть гены циркадного ритма у растений, дрозофил и, например, млекопитающих различаются довольно сильно. В связи с этим исследователи полагают, что биологические часы возникали в ходе эволюции неоднократно (по меньшей мере раз пять) у разных групп организмов. Но на этот раз учёные обратили внимание на гены пероксиредоксинов — ферментов, которые есть опять же почти у каждого живого существа на планете. Эти белки участвуют в обезвреживании опасных кислородных радикалов, образующихся в результате клеточного дыхания. Год назад эта же группа исследователей из Кембриджа сообщала, что уровень пероксиредоксинов в клетках морских водорослей и эритроцитах человека меняется по одинаковому ритму. И ритм этот, как легко догадаться, 24-часовой.

В новой работе учёные проанализировали динамику пероксиредоксинов среди более широко набора организмов: уровень ферментов измеряли у мышей, дрозофил, растений, бактерий и архебактерий. Оказалось, что активность генов пероксиредоксинов не зависит от солнечного света, без которого, как принято считать, биологические часы разлаживаются. Это навело исследователей на мысль, что пероксиредоксиновый ритм представляет собой какие-то другие, метаболические часы, не зависящие от остальных суточно-ритмических механизмов. Мутации, которые расстраивали обычный циркадный ритм, на колебаниях активности генов пероксиредоксинов никак не сказывались.

Вместе с тем учёные не считают, что метаболический и обычный световой суточные ритмы абсолютно независимы друг от друга. Вряд ли изменения в активности касаются только генов пероксиредоксинов; скорее всего, тут задействован ещё ряд ферментов, которые среди прочего могут выполнять связующую функцию между двумя системами суточного цикла. Однако специфика работы метаболических часов стала поводом для смелого предположения, что пероксиредоксины некогда были самыми первыми биологическими часами.

Вместе с «открытием» бактериями фотосинтеза 2,5 млрд лет назад им срочно понадобились системы, которые обезвреживали бы опасные продукты кислородных реакций. Появление фотосинтеза привело, как известно, к кислородной катастрофе, после которой те, кто не мог жить в новой атмосфере, вымерли или ушли в тень. Для реакции фотосинтеза необходим свет, но первоначально суточный ритм, по предположению учёных, подчинялся именно колебанию концентрации кислорода. И лишь потом биологические часы взяли за образец смену дня и ночи.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Прочитано 9919 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

В Гренландии пропали два подледных озера

23-01-2015 Просмотров:5973 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Гренландии пропали два подледных озера

Международная группа ученых под руководством Яна Ховата (Ian Howat) из университета Огайо, которая занимается изучением состояния ледового щита Гренландии, обнаружила, что два больших подледных озера недавно пересыхали,сообщает портал Science Daily. Каждому случаю ученые...

Континент Австралия совершает сезонные миграции

17-11-2016 Просмотров:4097 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Континент Австралия совершает сезонные миграции

Геофизики показали на примере Австралии, что со сменой сезонов континенты немного сдвигаются. Это связано с круговоротом воды и распределением ее массы по земной поверхности. АвстралияК такому выводу пришел австралийский ученый Ши-Чан...

В Арктике 50 миллионов лет назад жили гигантские "птицы ужаса"

15-02-2016 Просмотров:5358 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Арктике 50 миллионов лет назад жили гигантские "птицы ужаса"

Раскопки на территории канадского острова Элсмир показали, что заполярье в первые эпохи после вымирания динозавров заселяли гигантские наземные птицы, чей рост превышал два метра, а масса – несколько сотен килограммов, говорится в статье, опубликованной...

Пингвины-супруги удивили ученых верностью друг другу

10-09-2015 Просмотров:4971 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Пингвины-супруги удивили ученых верностью друг другу

Биологи выяснили, что хохлатые пингвины находят своих партнеров после полугодовой разлуки, преодолевая разделяющие их тысячи километров. Хохлатый пингвин (Eudyptes chrysocome)Об этом говорится в статье бельгийских ученых из Университета Антверпена, опубликованной в журнале Biology...

Российские исследователи пробурили скважину до подледникового озера Восток

26-01-2015 Просмотров:6127 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Российские исследователи пробурили скважину до подледникового озера Восток

Российские исследователи пробурили скважину до подледникового озера Восток в Антарктиде. Об этом корр. ТАСС сообщил министр природных ресурсов и экологии Сергей Донской. Станция Восток"Сегодня получена информация о том, что после трехлетней...

top-iconВверх

© 2009-2020 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.