Мог ли "сахарный метеорит" принести на Землю жизнь и как победить глобальное потепление при помощи кишечной палочки

  • 30 ноября 2019

В очередной подборке интересных научных новостей недели:

Как "сахарные метеориты" могли подарить Земле жизнь

Правообладатель иллюстрации NASA
Image caption Молекула рибозы

Метеориты, упавшие на Землю миллиарды лет назад, несли в себе сахар.

К такому выводу пришла международная группа исследователей, изучив при помощи новых технологий три разных метеорита, в том числе образец, упавший в Австралии в 1969 году.

"Родители" метеоритов - это астероиды или малые планеты - расположенные неподалеку от Земли космические объекты, вращающиеся по орбите вокруг Солнца. Есть теория, что именно химические реакции внутри астероидов могли привести к образованию веществ, необходимых для зарождения жизни.

Исследователи обнаружили в метеоритах такие моносахариды, как арабиноза и ксилоза, но самой главной находкой стала рибоза.

Именно рибоза играет чрезвычайно важную роль в человеческом организме: она присутствует в наших молекулах РНК и "отдает команды" ДНК на строительство белков.

"Это просто удивительно, как такую хрупкую молекулу удалось обнаружить в столь древнем материале", - восхищается Джейсон Дворкин, одни из авторов исследования, проводившегося под эгидой НАСА.

По словам ученых, обнаружение рибозы также свидетельствует о том, что молекулы РНК образовались раньше, чем ДНК.

Если раньше считалось, что именно молекулы ДНК являются пресловутыми "кирпичиками жизни", то новое открытие - в совокупности с тем фактом, что молекулы РНК способны к воспроизводству без посторонней помощи - свидетельствует в пользу того, что "РНК отвечали за механику зарождения жизни еще до ДНК".

"Наше исследование впервые подтвердило наличие рибозы в космосе и доставку сахара на Землю, - объясняет руководитель работ Ёсихиро Фурукава из университета Тохоку. - Внеземной сахар мог привести к образованию молекул РНК и, возможно, к зарождению самой жизни".

Конечно, нельзя исключать вероятность того, что метеориты "заразились" жизнью уже на нашей планете, однако пока что все указывает на то, что сахар прилетел к нам из космоса. И это еще одно свидетельство в пользу того, что именно метеориты могли привести к зарождению жизни на Земле.

Как из кишечной палочки сделать борца с изменением климата

Правообладатель иллюстрации Science Photo Library
Image caption Escherichia coli

Как заставить бактерию Escherichia coli - она же кишечная палочка - бороться с глобальным потеплением? Для этого ее нужно посадить на газовую диету - заставить потреблять двуокись углерода вместо сахаров и иных органических молекул.

Обычно этим занимаются растения и цианобактерии - живущие в воде микробы, производящие кислород. Они используют энергию света для фотосинтеза и связывают молекулы CO2, превращая их в кирпичики жизни - ДНК, белки и жиры. Однако они с трудом поддаются генетической модификации, что мешает превратить их в эффективные биофабрики.

А вот E. coli легко модифицируется и быстро размножается, так что происходящие изменения легко проверить и в случае необходимости подправить. Однако у этой бактерии есть и минусы: она предпочитает питаться сахарами, а вместо потребления CO2 - производит его сама.

Именно эти минусы взялся исправить биолог Рон Майло из института Вейцмана в Реховоте. Совместив генетическую инженерию с лабораторной селекцией, Рон и его коллеги вывели штамм E. Coli, который весь необходимый для жизни углерод получает из CO2.

Конечно, этот штамм E. Coli еще далек от идеала - он по-прежнему может питаться сахаром и даже предпочитает его углекислому газу, если ему дают выбор. К тому же обычная бактерия удваивается в объеме всего за 20 минут, а новый штамм делает это аж за 18 часов, и то при содержании CO2 в атмосфере не менее 10%.

В нормальных условиях концентрация двуокиси углерода составляет лишь 0,041%, и в таких условиях штамм без сахара просто не выживет, не говоря уж о размножении. Так что говорить о полноценной фабрике по переработке газа пока рано. Но бактерии E. Coli уже сегодня используются для синтезирования таких полезных веществ как инсулин и гормон человеческого роста.

Майло утверждает, что вместе с коллегами добьется того, чтобы бактерии научились вырабатывать возобновляемые виды топлива, продукты питания и другие полезные вещи. Однако это - дело будущего.

Почему вымерли неандертальцы: им просто не повезло?

Правообладатель иллюстрации Getty Images
Image caption А они точно вымерли?

Одна из самых распространенных теорий относительно неандертальцев заключается в том, что они не выдержали конкуренции со стороны других видов, а конкретно - наших предков.

На протяжении сотен тысяч лет неандертальцы жили в Европе и Азии, но 40 тысяч лет назад из Африки впервые потоком хлынули предки современного человека - и неандертальцев не стало.

Однако Крист Визен и его коллеги из Технологического университета Эйндховена готовы снять с человечества обвинение в древнем геноциде. По мнению ученых, неандертальцам просто крупно не повезло.

Причем исследователи выявили сразу три возможные причины уязвимости неандертальцев, каждая из которых в отдельности могла свести их в могилу - а уж все три вместе и вовсе не оставили им никакого шанса.

Первая - это кровосмешение. "В маленькой общине вероятность половых связей между близкими родственниками сильно возрастают", - поясняет Визен, а это ведет к резкому росту вредных мутаций.

Вторая причина - так называемый эффект Олли: животные лучше приспособлены к жизни, когда их популяция велика. В противном случае они часто становятся жертвами хищников, им сложнее найти себе пару и обеспечить пропитание.

Ну и, наконец, третья - его величество случай. К примеру, в какой-то год могла резко возрасти смертность, а для небольшой изолированной общины даже один такой неудачный год мог обернуться катастрофой.

"Мы создали компьютерную модель для каждого сценария, чтобы выяснить, вымрут ли неандертальцы за 10 тысяч лет, и каждый из трех факторов оказался достаточным", - говорит Визен.

При этом он признает, что неандертальцы вымерли подозрительно быстро после появления современных людей, а его модели вовсе не доказывают, что люди не вступали в прямую конкуренцию или даже конфронтацию с неандертальцами. Просто все свидетельствует о том, что одной лишь конкуренцией объяснить исчезновение неандертальцев не получается.

Как парковый дизайн может продлить вам жизнь

Правообладатель иллюстрации Getty Images
Image caption Риджентс-парк в Лондоне может похвастаться вычурной формой. А уж входов там...

Большинство городских парков имеет прямоугольную форму: с этим ничего не поделаешь, ведь их обычно вписывают между домами - тоже прямоугольными. Те, кто живет рядом с парком, обычно не жалуются: есть рядом зелень - и отлично. Однако, как выяснили доктор Хуацинь Вон и профессор Лу Тассинари из Университета Техаса, чем вычурнее форма парка, тем дольше задержатся на этом свете те, кто живет рядом с ним.

"Почти все исследования воздействия окружающей среды на здоровье человека сосредоточены на количестве зеленых насаждений, - отмечают в своей работе Вон и Тассинари. - Однако мы обнаружили, что важную роль играет и сама форма этих зеленых пространств".

В своем труде авторы проанализировали связь между ландшафтными особенностями парков в Филадельфии и состоянием здоровья жителей близлежащих домов.

И вот тут выяснилась удивительная вещь.

"С помощью статистических данных мы наглядно продемонстрировали, что чем вычурнее форма парка, тем ниже риск смертности у жителей соседствующих с этим парком домов, - пишут ученые. - Эта связь можно объяснить тем, что у таких парков обычно больше входов".

То есть по сути получается, что чем больше входов у парка, тем чаще и охотнее его будут посещать люди, а упражнение плюс позитивные ощущение дадут положительный эффект для здоровья. Способствуя долголетию.

Впрочем, сами авторы исследования (которое, не удивлюсь, может потянуть на "Шнобелевку"), таких далекоидущих выводов не делают, отмечая лишь, что "наши результаты указывают на то, что соединение существующих парков зелеными коридорами или создание новых, взаимосвязанных парков могло бы стать финансово необременительной стратегией по внедрению здорового образа жизни".

Новости по теме