Ученые из Католического университета в Чили восстановили историю тумана в пустыне Атакама, выяснив, что на протяжении последних 3500 лет он только усиливался. Сделать это удалось благодаря изучению растений рода тилландсия, растущих в этих местах. Об исследовании рассказывает BBC News, о его результатах ученые сообщили на конференции Американского геофизического общества.

Туман над пустынью АтакамаПустыня Атакама известна своими засушливыми условиями, там есть места, где дождя не бывает годами. Однако жизнь в пустыне поддерживается благодаря туманам, приходящим с Тихого океана. Растения рода тилландсия удачно адаптировались к подобным условиям — они не имеют корней и слабо держатся за поверхность песчаных дюн, но научились использовать туман, причем для получения не только влаги, но и различных химических веществ.

Ученые взяли образцы этих растений из разной глубины дюн и обнаружили явную тенденцию в том, как менялись эти растения — чем младше растение, чем более легкие типы атомов азота были найдены в его тканях. Сегодня такие атомы преобладают в тумане Атакамы, что позволяет сделать вывод о том, что интенсивность тумана здесь постоянно усиливалась.

При этом само попадание азота в туман ученые пока не могут достоверно объяснить. Есть предположение, что он морского происхождения: на северном побережье Чили существует зона с низким содержанием кислорода, молекулы азота и оксида азота могут попадать в воздух оттуда.

По словам ученых, это первый случай, когда удалось восстановить историю развития столь эфемерного природного явления за столь длительный период.

Источник: Научная Россия

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 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 

Миллионы лет назад на Земле внезапно возникло множество новых видов живых существ, от членистоногих до иглокожих. Этот феномен назвали кембрийским взрывом, и учёные до сих пор пытаются найти ему объяснение. Одним из важных факторов кембрийского взрыва считают увеличение кислорода в атмосфере, что подтверждается и геологическими данными. Правда, не совсем понятно, почему уровень кислорода повысился именно в это время. 

Древние цианобактерии, возможно, помогли появиться на Земле новым формам жизни. (Фото Dr. Ron Dengler.)Исследователи из Бристольского университета (Великобритания) полагают, что дело тут было не столько в кислороде, сколько в азоте. Используя генетические данные, они попытались восстановить взаимоотношения между сине-зелёными водорослями, кои, благодаря своему фотосинтезу, могли вызвать в атмосфере значительные перемены и повлиять тем самым на пути эволюции. 

В журнале Current Biology исследователи сообщают, что среди тогдашних цианобактерий были такие, которые могли превращать атмосферный азот в биодоступную форму, и в таком биодоступном виде он вполне мог входить в морскую экосистему. Геномный анализ показал, что такие виды сине-зелёных водорослей могли появиться около 800 млн лет назад. 

Тут надо вспомнить знаменитую кислородную катастрофу, которая случилась около 2,3 млрд лет назад. Тогда в атмосфере благодаря тем же цианобактериям впервые появился кислород, и Земля перестала быть прежней: анаэробные организмы, которые её населяли, вынуждены были если и не исчезнуть, то сильно потесниться. Однако, по мнению Патрисии Санчес-Баракальдо (Patricia Sanchez-Baracaldo) и её коллег, эти «кислородные» цианобактерии долгое время не могли активно заселять древний океан — попросту из-за нехватки питательных веществ с биодоступным азотом. 

Этот азот им как раз предоставили другие цианобактерии, появившиеся, как уже сказано, около 800 млн лет назад. «Кислородные» цианобактерии после этого наконец-то смогли войти в полную силу: они стали активно колонизировать океан и наполнять его кислородом. А это, в свой черёд, дало толчок к развитию новых форм жизни. 

Так что кислород, с одной стороны, действительно мог спровоцировать кембрийский взрыв, но — благодаря вовремя подоспевшему биодоступному азоту.

Авторы работы утверждают, что в пользу такой последовательности событий говорят и некоторые климатические события, происходившие в то время на Земле, однако не будем забывать, что все теории, касающиеся древнейшего прошлого планеты, являются лишь более или менее вероятными. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Быть черепахой нелегко. На суше хищники воруют яйца и охотятся за только что вылупившимися детёнышами, в море поджидают акулы. Люди не отстают, сбрасывая в океан пластиковые отходы и одновременно мечтая о черепаховом супе.

Зелёная черепаха у гавайских берегов (фото Mila Zinkova) Как будто этого мало, в начале 1980-х у черепах (особенно зелёных) обнаружился фибропапилломатоз. Впервые это заболевание стало известно в 1938 году, и с той поры о нём практически ничего не было слышно. И вдруг черепахи по всему миру (особенно в областях с тёплым климатом) едва ли не разом приобрели характерные наросты на голове, напоминающие цветную капусту. Внешняя опухоль сама по себе не опасна, но она возникает в районе глаз и рта, в конце концов лишая животное способности видеть и питаться. Внутренняя опухоль означает неизбежную смерть.

Источник эпидемии до сих пор оставался загадкой. Сотрудники Университета штата Флорида и Черепашьей клиники в Марафоне (тоже штат Флорида, США) смогли лишь установить, что заболевание передавалось от особи к особи, а значит, существует некий возбудитель инфекции. Им в конце концов оказался вирус герпеса.

Но почему катастрофа разразилась в начале 1980-х? Кажется, группе учёных из Национального управления по изучению и освоению океана и атмосферы США под руководством Кайла ван Хаутена наконец-то удалось найти ответ. Исследователи проанализировали данные о выбросе на сушу почти четырёх тысяч зелёных черепах на Гавайских островах за 28 лет и выявили ряд закономерностей.

Обнаружена связь между размером и возрастом животных и количеством случаев фибропапилломатоза. Заболевание чаще встречается у молодняка и особей, недавно достигших зрелости. Именно в этом возрасте зелёные черепахи возвращаются на берег, проведя начало жизни на глубоководье.

Кроме того, на определённых участках побережья зарегистрировано множество случаев заболевания, тогда как на других — ни одного. Поблизости от первых активно развивается сельское хозяйство с его многочисленными отходами, главный из которых — азот.

Увеличение концентрации азота в воде способствовало росту неаборигенных видов водорослей. Первую точку опоры они получили в 1950-х, а к 1970-м кое-где уже настолько успешно конкурировали с туземными породами, что их доля в рационе черепах составила 90%. Секрет процветания этих водорослей заключался в их способности поглощать и хранить избыток азота в виде аргинина — аминокислоты, которая потворствует размножению вируса герпеса.

Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS One. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Старые тропические деревья становятся почвой для мхов, которые подкармливают   азотом подрастающую молодь.

Старый лес    Азот – элемент, без которого не обходится ни одно живое существо. Он входит   в состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), а также хлорофилла (зеленый пигмент   растений), гемоглобина и вообще всех белков. Животные получают азотсодержащие   соединения достаточно просто — вместе с продуктами питания. А растения добывают   азот, потребляя нитраты и нитриты (соли азотной и азотистой кислоты) или   фиксируя свободные молекулы (N₂) из почвы и атмосферы. Последним   способом пользуются только бобовые растения и мхи. Да и делают они это не самостоятельно, а с помощью бактерий-помощников.   Правда, плоды совместного труда азотфиксирующие «фабрики» используют не для   личного насыщения, а во благо всей экосистемы: «отловленный» азот поступает   в почву в удобоваримой форме.

Неземные мхи

    Биологи знают, что наземные мхи (те, которые формируют лесную подстилку)   играют важную роль в процессе биологической фиксации азота. Зо Линдо (Dr. Zoë   Lindo) и Джлонатан Уитли (Jonathan Whiteley) из Университета Макгилла (McGill   University) изучили азотофиксирующие способности не наземных, а древесных   (свисающих) мхов, которые распространены в тропических лесах Северной Америки.   На примере лесов Канады (точнее, провинции Британская Колумбия) ученые   подтвердили, что бактерии-помощники (симбиотические цианобактерии)   сожительствуют с мхами, «зависающими» на разных высотах – от 0,15 до 30 метров.   Причем, чем выше растет мох, тем больше концентрация цианобактерий в «мягкой   свисающей бороде». Высокая концентрация цианобактерий сказывается и на   азотфиксирующем потенциале растения: на высоте 30 метров мхи усваивают в три   раза больше азота по сравнению с теми, которые обитают в приземном слое.

    Исследователи отмечают, что описанная динамика означает, что вековые деревья   подкармливают молодой лес: «Мхи начинают расти только на очень старых деревьях,   возраст которых порой переваливает за сотню лет, — пишет доктор Линдо в статье   Old trees contribute bio-available nitrogen through canopy bryophytes,   опубликованной в журнале Plant and Soil. — Эти старцы – почва для азотфиксирующей   фабрики, которая, в конечном счете, кормит весь лес».

    Авторы исследования отмечают, что полученные результаты означают, что старые   деревья тропических лесов нуждаются в большей заботе и внимании. По меньшей мере   из-за того, что благодаря им процветает и набирает силы зеленая молодь.

Источник:  Infox.ru