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 9122 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Киты и дельфины лишись клыков из-за одной мутации, выяснили ученые

22-02-2013 Просмотров:9245 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Киты и дельфины лишись клыков из-за одной мутации, выяснили ученые

Одна мутация в гене, управляющем ростом костных и зубных тканей, появившаяся в геноме предков китов и дельфинов примерно 30 миллионов лет назад, лишила их резцов, клыков и моляров и сделала...

Ротовой аппарат моллюсков начинал с малого

23-08-2012 Просмотров:8971 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ротовой аппарат моллюсков начинал с малого

Внутренняя часть рта моллюска — страшная штука. У большинства моллюсков, от гигантских кальмаров до хищных слизняков, роль языка выполняют так называемые радулы — образования с взаимосвязанными зубами, которые движутся, словно...

Палеонтологи доказали, что примитивные насекомые пользовались воздушным транспортом

18-10-2012 Просмотров:9046 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи доказали, что примитивные насекомые пользовались воздушным транспортом

Бескрылые ногохвостки использовали крылатых насекомых, поденок, для расселения. Бледный нарост в основании крыла подёнки. Это и будет ногохвостка. (Фото авторов работы.)Британские палеоэнтомологи под руководством Дэвида Пэнни из Манчестерского университета нашли в...

Микробы с британской скалы выжили в открытом космосе 553 дня

15-09-2010 Просмотров:8702 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Микробы с британской скалы выжили в открытом космосе 553 дня

Полтора года в условиях радиации, жёстких перепадов температур и вакуума, высасывающего любую влагу. Трудно поверить, что крошечные бактерии способны пережить такое издевательство. Однако скромные покорители космоса продемонстрировали завидную выносливость, чем...

Ученые выяснили, что вороны могут запоминать абстрактную информацию

30-06-2018 Просмотров:245 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые выяснили, что вороны могут запоминать абстрактную информацию

Новокаледонские вороны, "эйнштейны" мира пернатых, умеют запоминать абстрактную информацию, связанную с устройством и изготовлением орудий труда, и пользоваться ей в подходящей обстановке, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports. "Нас интересовало то, могут ли вороны просто...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.