И снова тихоходки

Согласно современным представлениям, тихоходки являются полностью обособленной, уникальной ветвью членистоногих. От ракообразных они так же далеки, как и от насекомых, многоножек и пауков.

И да, тихоходки более ловкие и изящные, чем может показаться по этому видео. На нём бедная животинка зажата между двумя стёклышками, поэтому ей тяжело ползать и не за что цепляться лапками. 

– Жить очень хочется...

Вопреки стереотипам, тихоходки фатально смертны. Чуть потеплело – мрут. Похолодало – мрут. От засухи или изменения кислотности вообще исчезают, словно их никогда не существовало.

Нооооооо

У них есть уникальная способность превращаться в обезвоженный комочек!

Для перехода в режим анабиоза тихоходке нужно совершить 3 последовательных действия:

1) Удалить из организма 99% влаги

2) Остальную жидкость связать с белками, превратив её в стекловидную массу

3) Замедлить свой метаболизм в десятки тысяч раз!

И всё, теперь тихоходка может потусить в открытом космосе!

Да, все мы наслушались историй, в которых тихоходка может пройти по дну Марианской впадины, после чего слетать на 10 дней в космос без скафандра, предварительно пройдя через кипячение, запекание и высушивание. Только это не так. По сравнению с тихоходками даже люди невероятно живучие и устойчивые создания.

Ну серьёзно, вы посмотрите на них! Откуда там живучести взяться-то? В крупнейших тихоходках не более миллиметра длины, их экзоскелет тоньше человеческого волоса, а запасы пищи и воды в организме измеряются микрограммами!

К тому же, соотношение поверхности тела к объёму очень велико, а это значит, что тихоходки мгновенно высыхают и очень чувствительны к концентрации опасных газов. Вот смотришь на эту малышку, и думаешь: «Как она ещё не умерла-то?».

А они и погибают. Десятками, сотнями миллионов особей. Мох высох — куча трупов. Вынесло из горячего источника — всё, конец. Вне естественной среды обитания водяные мишки живут не больше 5 минут. И для учёных, которые их изучают, это настоящая проблема! Тихоходки такие неженки, что вырастить в искусственных условиях их крайне сложно!

Чтобы животинка обрела невероятную устойчивость, ей нужно дать время, обычно, несколько часов. Тогда животина успеет впасть в криптобиоз, уйти в спящую форму, которая действительно устойчива к различным условиям. Но и тут всё далеко не так хорошо.

У тихоходок есть разные формы криптобиоза, и каждая из них защищает от чего-то конкретного. Форма цисты, для создания которой животина быстро линяет несколько раз и остаётся внутри шкурок, неплохо защищает от мелких хищников и контакта с токсинами, но почти бесполезна против высыхания. При криобиозе животное накачивает себя антифризами и способно выдержать зиму, но становится крайне уязвимо к теплу.

А некоторые из тихоходок ещё и лишились части защитных форм. Морские виды, например, вообще не умеют впадать в ангидробиоз, предназначенный для переживания засухи. А аноксибиоз, режим, в котором беспозвоночное переживает недостаток кислорода, недоступен обитающим во мхе видам.

Фантазии в очередной раз разбились о реальность. Тихоходки безумно круты, они полны загадок и восхищают учёных уже не первое столетие. Но никакой сверхъестественной неуязвимости у них нет. Это просто неплохо приспособленная и крайне успешная группа животных. Что, впрочем, не помешало им заселить практически всю планету!

Тык

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

Тихоходки — уникальные беспозвоночные, близкие к членистоногим и онихофорам (иногда им также приписывают родство с круглыми червями). Эти крошки, длина тела которых — всего от 0,1 до 1,5 миллиметра, необычайно выносливы. Например, они способны «оживать» после десятков лет анабиоза (по сути, могут высушивать свое тело, покрываясь восковой оболочкой — это явление называется ангидробиозом), а при наступлении благоприятных условий довольно быстро возвращаться к активности.

Период «энергичной» жизни тихоходок недолгий — от трех-четырех месяцев до пары лет в зависимости от вида. Зато в состоянии анабиоза эти малыши способны выдерживать невероятные нагрузки — например, 30 лет пребывать при температуре минус 20 градусов Цельсия. Их даже можно кипятить в течение часа или на восемь часов поместить в жидкий гелий температурой до минус 271 градуса Цельсия. Тихоходки могут долго находиться в атмосфере сероводорода и углекислого газа, а также выдерживать давление до шести тысяч атмосфер.

Но больше всего эти существа прославились тем, что чрезвычайно спокойно переносят радиацию. Так, доза ионизирующего излучения в 570 тысяч бэр убьет лишь 50 процентов тихоходок. Для сравнения: полусмертельная доза радиации для людей составляет всего 500 бэр. Поэтому тихоходки — излюбленный экспериментальный организм у космонавтов. Они то помещают несчастных в условия открытого космоса, то возвращают на МКС. При этом почти все тихоходки обычно выживают после такой экзекуции и даже способны к воспроизводству.

Геном этих крошек относительно велик для их размеров и положения на древе эволюции. Он содержит около 215 миллионов нуклеотидов, что примерно в два раза больше, чем у нематод (их геном по размеру считается типичным для мелких беспозвоночных). Неудивительно, что тихоходок постоянно изучают, пытаясь понять, как они могут переносить дозы радиации, смертельные для большинства живых существ.

В 2016 году, например, японские ученые выяснили, что эти создания защищают свою ДНК от ионизирующего излучения, стабилизируя ее специальным белком — Dsup. Исследователи из Университета Северной Каролины (США) провели очередное исследование, в котором изучили тихоходок вида Hypsibius exemplatis. 

Ученые выяснили, что гамма-излучение действительно повреждает ДНК тихоходок, но те умеют его восстановить. Изученный вид обладает специфическим и устойчивым ответом на ионизирующее излучение: оно вызывает у тихоходок быстрое усиление регуляции очень многих генов репарации ДНК. В отличие от людей, тихоходки могут повышать уровень продуктов генов восстановления ДНК до такой степени, что они становятся одними из самых распространенных генных продуктов у животных.

тык

Тихоходки – крошечные, обаятельные и практически неуязвимые существа. Они выживают в открытом космосе, выдерживают экстремальные температуры, радиацию, обезвоживание и голод. Однако даже у этих микроскопических "суперменов" нашлось слабое место – марсианский грунт. Точнее, его лабораторная имитация.

В рамках исследования, опубликованного в журнале International Journal of Astrobiology, учёные поместили тихоходок в воссозданный в лабораторных условиях марсианский реголит – рыхлые минеральные отложения, покрывающие коренную породу планеты. Результаты эксперимента оказались неоднозначными и преподнесли несколько сюрпризов.

Кориен Бейкерманс, ведущий автор исследования и микробиолог из Университета штата Пенсильвания, пояснила:

Мы много знаем о поведении бактерий и грибков в симулированном реголите, но очень мало – о том, как он влияет на животных, даже микроскопических, вроде тихоходок.

Главной целью эксперимента была оценка влияния марсианского грунта на планетарную защиту – практику предотвращения загрязнения внеземных тел земными организмами и наоборот. Исследователи хотели понять, совместим ли марсианский грунт с ростом растений, а также выяснить, содержит ли реголит "естественные повреждающие факторы", способные защитить планету от земных загрязнителей.

Тихоходки идеально подошли на роль подопытных. Эти микроскопические животные уже доказали свою способность выживать в открытом космосе, на дне океана и в условиях, губительных для подавляющего большинства других организмов.

Для эксперимента учёные создали два типа марсианского реголита на основе образцов, собранных марсоходом Curiosity при исследовании месторождения Рокнест в кратере Гейла:

• Первый образец, MGS-1, воспроизводил "глобальный" состав марсианской поверхности
• Второй, OUCM-1, был разработан с особым вниманием к химическому составу и минеральной структуре грунта

Исследователи изучали тихоходок как в активном, так и в спящем состоянии. В спящем режиме тихоходки сильно обезвожены – именно это состояние позволяет им переживать вакуум космоса и глубины океана. Активные же тихоходки "энергично ползают или плавают".

Команда смешала активных тихоходок с каждым из образцов реголита и наблюдала за уровнем активности на протяжении нескольких дней. Образец MGS-1 резко снижал активность тихоходок – часть из них полностью прекращала движение уже ко второму дню.

В образце OUCM-1 ситуация была заметно лучше – тихоходки оставались "достаточно энергичными на всех этапах наблюдения". В обоих случаях на телах тихоходок – живых и мёртвых – обнаружились минеральные частицы вблизи ротовых отверстий.

Мы были несколько удивлены тем, насколько разрушительным оказался MGS-1. Мы предположили, что в симуляторе грунта может содержаться что-то конкретное, что можно смыть.

Гипотеза подтвердилась. Когда исследователи промыли MGS-1 обычной водой, тихоходки, помещённые в обработанную смесь, демонстрировали заметно большую активность на протяжении нескольких дней и смогли выжить. По словам Бейкерманс, результат оказался неожиданным, но указывает на присутствие в реголите веществ, крайне губительных для земных организмов.

Впрочем, у эксперимента есть оговорки. С одной стороны, обнадёживает, что простое промывание реголита водой может устранить вредоносные вещества. С другой – если человечество доберётся до Марса, вода станет дефицитным ресурсом вне зависимости от необходимости промывать грунт.

Кроме того, эксперимент проводился с искусственным реголитом в земных условиях – ни одна тихоходка пока не ступала на поверхность Марса (по крайней мере, насколько известно науке). Дальнейшие исследования с учётом различий в давлении и температуре могут значительно повлиять на выводы о выживаемости.

Наконец, тихоходки – увлекательный модельный организм, но они не дают полной картины рисков загрязнения Марса. Результаты в условиях, приближённых к марсианским, не обязательно отражают поведение других организмов – включая выносливых экстремофильных микробов.

Тем не менее результаты дают ценное понимание того, как "каждый отдельный элемент может оказаться как препятствием, так и вкладом в общее понимание планетарной защиты", как выразилась Бейкерманс. А ещё это лишнее подтверждение того, что тихоходки – одни из самых живучих существ, когда-либо существовавших на Земле.

Источник

Добрый день, капибара, Настал час отдавать долги за ранний доступ к сайту. Собственно, попробую создать серию постов о происхождении жизни.

Все материалы будут основаны на работах Михаила Никитина, но будут являться вольным пересказом его материалов.

Итак:

Перед вами фотография земли с геостационарной орбиты примерно 4,5 миллиарда лет тому назад. Фотографировал лично с луны, которая только что образовалась, в результате столкновения протоЗемли с телом, размером с Марс. И да. Луна тогда была в 10 раз ближе, чем сейчас, и вызывала приливы примерно в 10 раз больше.

Давление в это время было около 100 атмосфер и температура - далеко за 300 градусов. Естественно, о какой либо жизни в это период разговаривать смысле нет.

Земля остывала и первые горные породы, которые мы сейчас можем обнаружить на поверхности в метоморфизированном состоянии относятся примерно к возрасту 4,2 миллиарда лет.

«Эти данные дают ученым новые возможности для исследования процесса отделения земной коры от мантии. Помимо этого, некоторые детали указывают на возможное присутствие воды при формировании этих пород. Значит, океаны уже существовали тогда, 4,28млрд лет назад. Условия втом океане, конечно, отличались от теперешних, но не катастрофическим образом. И впринципе, условия были таковы, что там могла быть жизнь. Пока никаких следов ее не нашли. Однако висследованных породах очень высокое содержание железа, аобогащение пород железом может происходить при участии бактерий. Тогда (но это только предположение!)— перед нами первое свидетельство жизни».https://elementy.ru/novosti_nauki/430858/Vozrast_samykh_drevnikh_porod_zemnoy_kory_4_28_mlrd_let

Михаил Никитин не отрицает гипотезы того, что на Марсе, указанные геологичесике процессы могли пройти на 50 -100 мл лет до этого, и условия для зарождения жизни там, возникли сильно раньше. Возможно, мы с вами - марсиане.

Однако, для самого факта происхождения жизни, это значения не имеет, и на Земле и на Марсе ситуация была примерно одинакова.

Итак, Земля остывала, вся ее богатая атмосфера при температуре около 200 градусов была поглащена литосферой, образовав огромные запасы мрамора и других карбонатов. На Земле начали складываться условия для выпадения осадков в виде воды. Образовывался первичный океан.

Океан содержал огромное количество железа и его солей, имел температуру свыше 100 градусов, но уже был океаном и участвовал в формировании биомолекул.

Однако, солевой состав океана говорит о том, что жизнь образовалась не в нем (привет Опарину и Холдейну, а так же - школьному учебнику биологии). В первичном океане, как и в океане сейчас много натрия и мало калия. В нем практически нет растворенных солей фосфора и азота. А именно эти соединения в клетках являются основными.

Подобным солевым составом обладают грязевые котлы в районе действующих вулканов. Они богаты солями калия, растворимыми соединениями фосфора и азота. Сейчас для зарождения жизни они не пригодны, поскольку сера и ее соединения, так же входящие в состав газов, вырывающихся из недр, окисляются кислородом воздуха до серноватистой и серной кислоты, что не способствует какой либо биохимии. Однако тогда, 4 с лишним миллиарда лет назад, никакого кислорода в свободном виде на земле не было.

Идея о зарождении жизни в черных курильщиках на дне океана, разбивается о высокую температуру воды, выходящую из них, а так же о солевой состав клетки.

Грязевые котлы обладают еще одним немало важным приемуществом - они заполнены глинами по типу бентонита, которые содержат огромное количество микропор и, по сути - формируют клеточную мембрану "протожизни", разбивая пространства на мелкие независимые участки и прикрывая от интенсивного солненчного света. Напоминаю, озонового слоя тогда еще не было.

Так что же представляла собой эта самая протожизнь и как она могла собраться из ничего?

Из "ничего" на протоземле были простейшие органические соединения:
Полисахара а в частности - рибоза. В подобных температурных условиях образуются в результате автокаталитической реакции Бутлерова.
Аминокислоты, в частности простейшие из них - тимин и урацил. Эти вещества есть даже в космосе. Вероятно, возможно было формирование и более сложных веществ, аденина и гуанина, и другой сложной органики, опять таки - привет Опарину и Холдейну, в их эксперементе такие соединения образовывались.

Так почему же я выделил именно эти соединения? А все просто - это элементы РНК - рибонуклеиновой кислоты. Она и сейчас используется многими вирусами и бактериями как основной хранитель генетической информации, и более сложными живыми существами - как промежуточный ее переносчик.

Но не только этим хороша РНК, она способна создавать рибозимы - некоторые аналоги белков, а значит - способна катализировать сложные биохмические реакции, участвовать в отборе и самореплицироваться.

Ха, скажете вы, даже если бы у тебя был полный океан, сотоящий из рибозы и указанных тобой аминокислот, вероятность "самозарождения" чего то "самореплицируемого", а именно репликазы длинной всего в 500 нуклеотидов, из этого составила бы 10 в -1081 степени. (А. Марков) (https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434611/Veroyatnost_zarozhdeniya_zhizni) это не "невероятно" это просто невозможно!!! А вы мне тут рассказываете про 100 миллионов лет и бах - жизнь в почти современном виде.

Да, действительно, собрать случайно нужную последовательность у нас врядли бы получилось, но есть одна вещь, которая позволяет это делать не совсем случайно.

Недавняя история с глобальной пандемией познакомила нас с полимеразно-цепной реакцией. Для ее проведения используют амплификатор - по сути термостат, который по заданной программе нагревает и остужает раствор и аминокислотами и праймером, многократно увеличивая количество ДНК или РНК в растворе. А работает это так:

В раствор помещают требуемый участок ДНК или РНК, который собственно и нужно размножить а затем обнаружить. Два праймера, комплиментарные противоположным концам цепей требуемой ДНК. Фермент ДНК(РНК)-полимераза, дезоксирибонуклиофосфаты и соли магния.

Далее раствор многократно нагревается и остужается, а ДНК полимераза позволяет дособрать комплиментраные участки требуемого ДНК, потом опять их разъеденить при нагревании и собрать повторно при последующем остывании.

Таким образом, если вы правильно подобрали праймеры и в вашем растовре содержится нужная последовательность ДНК, она будет многократно размножена.

Соли магния, фосфора и процесс периодического остывания и нагрева - это как раз про грязевые котлы. Таким образом, в миллиардах микрополостей бентонитовой глины миллионы лет происходило размножение РНК и ДНК (привет Р. Докинзу).

Для такого размножения не нужны сложные цепочки РНК, в то же время - процесс копирования не являлся на 100 процентов точным, и допускал ошибки. И, естественным образом стартовал отбор получившихся цепочек на соответствие праймерам, на соответствие иным праймерам, на увеличение длины цепочек и в конце концов - на саморепликацию. Бентонитовая глина давала будущей жизни кров и изоляцию, различные зоны с разными температурами давали разнообразие экосистем, и так далее - по Дарвину.

Так зародилась генетическая информация. И согласно Докинзу, в результате дальнейшей эволюции она придумала себе клетку, многоклеточность, интеллект и космические корабли, чтобы покинуть бренную землю и заселить галактику. Но это другая история, которую можно прочитать в книге "Эгоистичный ген" Ричарда Докинза.

А в следующий раз я рассмотрю переход от мира РНК к современной жизни, посмотрим на товарища LUCA, и узнаем, чем же бактерии отличаются от архей и о чем вам еще наврал учебник биологии!

Во время лабораторного эксперимента канадские биологи проявили неосторожность, благодаря чему узнали, что шмели куда менее уязвимы к экстремальным погодным условиям и более выносливы, чем считалось ранее.

В регионах с умеренным климатом живые организмы часто сталкиваются с неблагоприятными для них условиями, которые возникают в определенный промежуток времени (зима или засуха). Чтобы выжить в сложный период, многие животные научились приспосабливаться к сезонным изменениям.

У насекомых одна из наиболее распространенных стратегий выживания в суровый холод — диапауза. Это фаза покоя, когда замедляется обмен веществ, что позволяет насекомому долго оставаться без пищи. Во время этого состояния организмы практически не нуждаются в энергии, они не размножаются и почти не растут, но их жизнедеятельность продолжается, хоть и с гораздо более медленным протеканием обменных процессов.

Например, матки шмелей после спаривания роют небольшие гнезда под землей (на глубине до 15 сантиметров) и уходят туда «в спячку». Диапауза у них может продолжаться от шести до девяти месяцев. Эти матки — единственные особи, которые переживают зиму, в то время как старые матки, рабочие особи и самцы погибают, причем еще осенью. Такая подземная «зимовка» хоть и помогает насекомым спастись от холода, подвергает их воздействию различных стрессовых факторов, например паразитов, плесени, загрязнения почвы и подземных вод.

Чтобы лучше понять, как неблагоприятные климатические условия влияют на живые организмы, способные к диапаузе, группа канадских биологов  провела эксперимент с матками шмелей Bombus impatiens. Реакция пчелиных маток на внешние раздражители имеет первостепенное значение, поскольку от выживаемости этих насекомых зависит, появится ли новая колония на свет в будущем. Колонии у шмелей строят матки сразу после выхода из диапаузы.

Во время эксперимента одна из ученых случайно совершила действие, которое привело к затоплению водой трубки с землей, где находились четыре матки Bombus impatiens в состоянии спячки. Когда же через пару дней ученый поняла, что совершила оплошность, и слила воду, она с удивлением обнаружила, что насекомые выжили.

После этого биологи провели новый эксперимент, чтобы выяснить, могут ли матки шмелей в диапаузе пережить «наводнение». 

Исследователи взяли 143 матки, разделили их на группы (в каждой было от 17 до 21 матки), а затем поместили в пробирки, заполненные землей, и убрали в холодильник, чтобы искусственно ввести насекомых в состояние спячки. Потом биологи добавляли в пробирки водопроводную воду и оставляли в таком состоянии на восемь часов, сутки и семь суток, сохраняя при этом условия «зимовки». То есть группы насекомых подвергались различным временным испытаниям водой (кто-то восемь часов, кто-то сутки, кто-то неделю).

Когда же эксперимент завершился, ученые извлекли из воды матки шмелей и перенесли в новые пробирки с грунтом, а после хранили в холодильнике в течение восьми недель. Та группа насекомых, которая подвергалась наиболее продолжительному испытанию (ее оставили в воде на семь дней), показала неожиданные результаты. Из 21 матки выжили 17 — следовательно, выживаемость составила 81 процент.

Исследователи отметили, что такой чрезвычайно высокий уровень выживаемости существенно не отличается от выживаемости маток в реальных условиях, когда во время «спячки» насекомые не подвергаются воздействию воды. Ученые объяснили это тем, что когда у шмелей снижается скорость метаболизма, им не требуется много кислорода для поддержания жизни, достаточно того уровня, что хранится в их теле, пока они спят.

Лишь в прошлом году впервые попал на видео детёныш большой белой акулы. 

"На побережье Карпинтерии в Калифорнии дрон заснял нечто удивительное — необычную линяющую маленькую акулу, которая сбрасывала какую-то белую плёнку. Накануне этого открытия пилоты дрона заметили несколько крупных взрослых акул с необычно широким туловищем. Это вызвало у них вопросы: может быть, акулы просто хорошо поели, или же они были беременны?
На следующий день они обнаружили крошечную акулу, выглядевшую почти как альбинос. Местные морские биологи предположили, что это детеныш большой белой акулы. Казалось, что он все еще покрыт веществом, называемым "маточным молоком". Эту субстанцию производит мать для кормления детенышей, пока они находятся в утробе.
Если это действительно детеныш большой белой акулы, то он стал бы самой молодой особью этого вида, когда-либо запечатленной на камеру. Одна из величайших загадок, связанных с ними — то, как они размножаются. Нам известно лишь, что они живородящие, период беременности составляет около 12 месяцев, а за один раз на свет появляется от 2 до 17 акулят.
Хотя процесс рождения большой белой акулы до сих пор не удалось заснять, это видео, вероятно, дает нам самое близкое представление о том, как выглядят новорожденные детеныши этого вида в естественной среде". - @realscience

Исследователи создали биогибридных микророботов, покрыв сперматозоиды магнитными наночастицами. Таких «киборгов» направляли с помощью магнитных полей и впервые рентгеном отслеживали их положение внутри модели человеческого тела. Это открывает новые перспективы для лечения бесплодия и целевой доставки лекарств.

Сперматозоиды обладают уникальными природными способностями. Это эффективные и быстрые пловцы, приспособленные для навигации в сложной среде женской репродуктивной системы. Благодаря таким качествам они стали перспективными кандидатами для создания медицинских микророботов, способных доставлять лекарства или выполнять другие задачи внутри организма.

Основная проблема, которая мешала их использованию, — невидимость. Сперматозоиды слишком малы, имеют низкую плотность и почти прозрачны для рентгеновских лучей. Поэтому отследить их движение внутри тела с помощью стандартных неинвазивных методов было невозможно. Существующие оптические подходы либо требовали хирургического вмешательства, либо были ограничены малой глубиной проникновения, что не подходит для изучения процессов в человеческом организме.

Команда ученых из Нидерландов и Канады нашла решение этой проблемы. Результаты опубликованы в журнале npj Robotics. Исследователи использовали неживые бычьи сперматозоиды, которые послужили биологической основой для микророботов
.Сначала клетки сгруппировали в кластеры, затем покрыли их наночастицами оксида железа. Этот процесс основан на электростатическом самособирании — частицы сами притягиваются к поверхности сперматозоидов. Наночастицы выполняют сразу две функции: делают кластеры восприимчивыми к внешним магнитным полям и достаточно плотными для поглощения рентгеновского излучения. Готовых микророботов поместили в заполненную жидкостью анатомическую модель женской репродуктивной системы, напечатанную на 3D-принтере.

Для управления роботами задействовали роботизированный манипулятор с постоянным магнитом. Он создавал вращающееся магнитное поле, которое заставляло кластеры катиться вдоль внутренних поверхностей модели. Так впервые удалось одновременно управлять движением биороботов и отслеживать их перемещение в реальном времени с помощью рентгеновской флюороскопии.
Во время испытаний микророботы продемонстрировали высокую управляемость. Их успешно провели по всей модели: от шейки матки через ее полость до правой или левой маточной трубы. Весь путь занимал менее 50 секунд. Скорость движения кластеров зависела от частоты вращения магнитного поля. При увеличении частоты от двух до 10 герц средняя скорость роботов возрастала до 8-12 миллиметров в секунду. Дальнейшее увеличение частоты приводило к тому, что кластеры начинали распадаться на более мелкие части.

Исследователи протестировали три разные концентрации магнитных наночастиц: один, два и три миллиграмма на миллилитр. Все они оказались достаточными как для надежного управления, так и для четкой визуализации с помощью рентгена. Также проверили биосовместимость роботов. Кластеры в течение 72 часов контактировали с культурой клеток эндометрия человека. Тесты показали, что они не вызывают значительной токсичности — жизнеспособность клеток сохранялась на уровне от 74% до 88%.

Эта работа показала принципиальную возможность создания управляемых и видимых внутри тела биороботов на основе сперматозоидов. В будущем такая технология может привести к разработке новых методов целевой доставки лекарств для лечения заболеваний матки или маточных труб, например эндометриоза, миомы или рака.
Тем не менее технология находится на самом раннем этапе развития, до ее клинического применения еще далеко. Эксперименты проводили в жесткой пластиковой модели, которая лишь имитировала анатомию, но не воспроизводила сложную среду живого организма с его мягкими тканями, потоками жидкости и иммунной системой.
Распад кластеров на части при движении остается серьезной проблемой. Таким образом, рассуждения о лечении реальных заболеваний с помощью таких роботов пока остаются умозрительными

Источник

Ремейк моего исторически первого поста на Капибаре. Первого после "Тест - Тест" и прочих несодержательных. К сожалению, многие из нас потеряли свои первые посты в багах альфа-теста, однако жертвы должны были быть принесены.

Таксономия - увлекательная наука, изучающая родственные связи между различными живыми существами. Именно благодаря ей мы можем с полным основанием утверждать, что птицы являются динозаврами, несмотря на продолжающиеся дискуссии в некоторых онлайн-сообществах. Давайте же разберемся, почему птицы - это действительно динозавры, и как мы сами, по сути, являемся всего лишь глорифицированными двоякодышащими рыбами.

Термин "таксономия" обычно используется в качестве сокращения для линнеевской систематики, названной в честь великого шведского естествоиспытателя Карла Линнея и его эпохального труда "Systema Naturae", вышедшего в 1735 году. Основная идея Линнея заключалась в разделении всего многообразия природы на небольшие группы. Примечательно, что изначально он включал в свою систему даже минералы, но современные биологи постепенно отошли от этой практики, сосредоточившись на живых организмах. Тем не менее, многие элементы линнеевской таксономии, такие как бинарная номенклатура с родовыми и видовыми названиями (например, Velociraptor mongolensis, где Velociraptor - род, а mongolensis - видовой эпитет), используются и по сей день, создавая основу для работы современных систематиков.

Начнем с самого масштабного уровня - доменов, которые можно считать своего рода "супер-царствами". Бактерии и археи представляют собой отдельные домены одноклеточных организмов, в то время как все остальные знакомые нам живые существа, включая животных, растения и грибы, относятся к домену эукариот. Эти крупнейшие группы выделяются на основании фундаментальных различий в строении клеток. К примеру, отличительной чертой эукариот является наличие митохондрий - клеточных органелл, которые, согласно теории симбиогенеза, произошли от некогда независимых бактерий, поселившихся внутри других клеток в далеком прошлом.

Спускаясь на следующий уровень иерархии, мы приходим к царствам - скажем, царству животных, которое объединяет всех представителей животного мира, но исключает растения и грибы. При этом важно понимать, что, несмотря на все их разнообразие, животные остаются эукариотами и принадлежат к родительскому домену Eukaryota.

Продолжая двигаться вглубь систематики, мы можем обратить внимание на тип хордовых (Chordata) - группу, включающую в себя не только привычных нам позвоночных животных, но и их ближайших родственников, таких как оболочники и ланцетники. Хотя внешне эти существа могут показаться весьма далекими от позвоночных, их объединяет наличие четырех ключевых признаков, по крайней мере, на определенных стадиях жизненного цикла. Во-первых, это жаберные щели - отверстия в глотке, хорошо заметные у рыб и некоторых примитивных позвоночных вроде миног. Во-вторых, хорда - упругий стержень, обеспечивающий опору для тела и расположенный над кишечной трубкой. В-третьих, полая нервная трубка, представляющая собой зачаток центральной нервной системы. И наконец, в-четвертых - постанальный хвост, то есть хвостовой отдел тела, расположенный позади анального отверстия. Именно поэтому, кстати, рыбы испражняются не самым кончиком хвоста, в отличие от многих насекомых и других беспозвоночных. 

Важно отметить, что хордовые не обязательно сохраняют все эти признаки во взрослом состоянии. Так, у оболочников они проявляются только на личиночной стадии, после чего во многом утрачиваются, когда взрослые особи переходят к сидячему образу жизни и питанию путем фильтрации. Даже у высших позвоночных, таких как четвероногие (наземные позвоночные), хвост может редуцироваться в ходе эволюции. Мы, люди, и лягушки - хорошие тому примеры. Однако у эмбрионов и зародышей этих животных по-прежнему закладываются все ключевые хордовые структуры, указывая на их эволюционное происхождение.

Дальнейшее подразделение хордовых приводит нас к классам - скажем, к рептилиям, которых объединяет присутствие рогового покрова, сбрасываемого при линьке. У змей и ящериц этот процесс может быть довольно заметным, когда сразу отторгаются крупные фрагменты или даже целиком вся "рубашка" из ороговевшей кожи. А вот крокодилы и черепахи теряют роговые чешуи более равномерно и постепенно, по одной. Другой общей чертой рептилий является выделение в качестве конечного продукта азотистого обмена мочевой кислоты, а не мочевины. Связано это с необходимостью экономить воду в наземных условиях - не зря белые составляющие помета рептилий и птиц представляют собой как раз кристаллы мочевой кислоты.

И вот тут мы подходим к главной теме нашего разговора - птицам. Да-да, птицы определенно относятся к рептилиям, поскольку полностью соответствуют ключевым признакам данного класса. Их перья, состоящие из того же белка бета-кератина, что и чешуи рептилий, регулярно сменяются в процессе линьки. Продуктом азотистого обмена у птиц также служит мочевая кислота. Единственное существенное эволюционное новшество птиц по сравнению с другими рептилиями - это некоторые особенности строения черепа, но они носят скорее количественный, нежели качественный характер.

Итак, птицы - это рептилии. Но какие именно рептилии? Конечно же, динозавры! В пользу этого говорит множество признаков: от перфорированного вертлужного отверстия в тазовом поясе (уникальная особенность, свойственная как птицам, так и динозаврам) до таких деталей скелета, как вилочка (сросшиеся ключицы) и полые кости. При построении филогенетических схем родства между организмами ученые как раз и опираются на такие общие признаки, указывающие на происхождение от единого предка.

Возьмем, к примеру, ящериц. Для них характерен целый ряд уникальных особенностей: сбрасывание кожи крупными фрагментами или цельной "рубашкой", черепицеобразное наползание роговых чешуй (в отличие от обычного расположения у крокодилов), наличие небольшого отверстия в плечевой кости. Каждый из этих признаков по отдельности может встречаться и у других групп рептилий или даже у более далеких родственников. Но их уникальное сочетание однозначно указывает на то, что все ящерицы унаследовали данные черты от общего предкового вида и потому состоят в близком родстве.

Аналогичным образом на основании набора признаков можно выстраивать филогенетические деревья для самых неожиданных групп объектов. В качестве забавного примера давайте рассмотрим различные виды лепешек! Для 25 разновидностей этой выпечки, от мексиканских тортилий до индийских чапати, был составлен список ключевых параметров, учитывающий особенности ингредиентов, способа приготовления и конечных свойств продукта. Загрузив эти данные в специальную компьютерную программу для филогенетического анализа, можно получить наглядные эволюционные древа, отражающие родственные связи между лепешками. Конечно, в отличие от живых организмов, лепешки не эволюционируют и не наследуют свои признаки, но данный мысленный эксперимент прекрасно иллюстрирует саму суть работы современных систематиков.

Важно понимать, что реальные филогенетические деревья, построенные для живых существ, всегда содержат некоторую долю неопределенности. Любое из них представляет собой не конечную истину в последней инстанции, а научную гипотезу, основанную на анализе доступных признаков. Добавление новых данных или изменение акцентов при выборе ключевых особенностей организмов способно привести к перестройке дерева. Более того, зачастую ученым приходится работать не с самими организмами, а лишь с их окаменелыми фрагментами, что вносит дополнительные сложности в анализ. К счастью, постепенно развиваются методы тонкого статистического анализа, позволяющие находить наиболее обоснованные и устойчивые варианты филогенетических гипотез.

Отдельного упоминания заслуживает проблема биологической концепции вида. На первый взгляд может показаться, что палеонтологам в этом отношении живется намного проще, чем специалистам по современной флоре и фауне. В самом деле, если между двумя ископаемыми популяциями пролегают миллионы лет, то решение об их видовой самостоятельности напрашивается само собой. Однако в случае с рецентными организмами граница между видами зачастую оказывается весьма размытой, особенно когда мы имеем дело с близкородственными формами, способными давать плодовитое гибридное потомство. Великолепный пример таких генетически близких, но фенотипически контрастных групп - это славки, небольшие певчие птицы. Выраженные вариации окраски оперения в пределах данного комплекса видов определяются буквально несколькими генами. И хотя внешне эти птицы выглядят по-разному, они свободно скрещиваются между собой, производя потомков с промежуточными признаками. Так кого же из них считать самостоятельными видами? Однозначного ответа современная биология дать не может.

Таким образом, организмы не делятся на виды раз и навсегда данным от природы способом. Это люди проводят между ними границы, руководствуясь теми или иными соображениями. Поэтому любая классификация живого носит во многом условный характер и меняется со временем по мере развития науки. Яркий пример - судьба таксона Troodon, знаменитого динозавра, воспетого в популярных книгах и мультфильмах. Увы, на поверку оказалось, что род этот изначально описан исключительно по зубам, которые сами по себе мало что говорят о своих обладателях. И теперь палеонтологи предпочитают использовать название Stenonychosaurus для ящеротазовых динозавров данной группы, поскольку этот таксон, в отличие от проблематичного Troodon, основан на диагностичном костном материале.

Или вот еще один любопытный пример - знаменитый ужасный волк (Canis dirus), истребленный людьми в конце последнего ледникового периода. Традиционно этого гигантского хищника принято считать близким родственником серого волка из-за сходства в строении черепа и зубов. 

Однако недавний генетический анализ показал, что ужасные волки представляют собой глубоко обособленную линию псовых, довольно рано отделившуюся от общего ствола данного семейства. Получается, перед нами яркий случай конвергентной эволюции, при которой неродственные организмы независимо приобретают сходные приспособительные черты.

Подобные открытия наглядно демонстрируют, сколь непростым и захватывающим делом является реконструкция филогенетических связей между организмами. Это постоянный вызов для ума, требующий кропотливой работы и готовности пересматривать, казалось бы, незыблемые представления. Но именно так и развивается наука - через поиск истины, через проверку смелых гипотез и их постепенное уточнение.

И давайте никогда не забывать: какими бы разными ни казались нам живые существа, населяющие Землю, все мы произошли от единого корня и потому связаны незримыми, но неразрывными узами родства. Царственные секвойи и причудливые орхидеи, грозные львы и трудолюбивые муравьи, стремительные стрижи и мудрые дельфины - все мы одна большая семья, плоды многовекового эволюционного древа, корни которого уходят в глубины древнейших океанов. И осознание этого всеобщего родства способно, как мне кажется, сделать наш мир немного добрее и человечнее.

По материалам:

Рыба-попугай представляет собой одно из самых удивительных семейств морских рыб, чья жизнедеятельность оказывает колоссальное влияние на формирование тропических экосистем. Семейство скаровых, к которому относятся эти рыбы, насчитывает около 90 видов, распространенных в теплых водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов.

Характерной особенностью рыб-попугаев является их необычное строение ротового аппарата. Многочисленные мелкие зубы этих рыб срастаются в прочные пластины, образуя структуру, внешне напоминающую клюв попугая. Именно эта анатомическая особенность и дала название всему семейству.

Размеры представителей варьируются от относительно небольших видов длиной 30-40 сантиметров до настоящих гигантов, достигающих полутора метров и веса в несколько десятков килограммов.

Образ жизни рыбы-попугая тесно связан с коралловыми рифами, которые служат для них и домом, и источником пищи. Основу рациона составляют микроскопические водоросли, растущие на поверхности кораллов. Чтобы добраться до этой пищи, рыба использует свой мощный клюв для соскабливания и откусывания фрагментов коралловой породы. Этот процесс сопровождается характерным хрустящим звуком, который становится неотъемлемой частью акустического ландшафта рифа.

Переваривание пищи у рыб-попугаев происходит весьма необычным образом. После того как откушенные кусочки коралла попадают в пищеварительную систему, специальные глоточные зубы измельчают твердый карбонат кальция до состояния мелкого порошка. Питательные вещества из водорослей усваиваются организмом, а неперевариваемые частицы коралла выводятся наружу в виде чистого белого песка.

Масштабы этого процесса поражают воображение. Одна крупная особь способна производить сотни килограммов песка ежегодно. Некоторые исследования показывают, что до тонны. Именно деятельность рыб-попугаев является основным источником формирования песчаных пляжей и целых атоллов в тропических регионах. По различным оценкам, от 70 до 85 процентов песка на пляжах таких мест, как Мальдивы, Багамы или Гавайские острова, прошло через пищеварительную систему этих рыб.

Биология размножения рыб-попугаев демонстрирует еще одну удивительную адаптацию. Большинство видов являются последовательными гермафродитами, то есть способны изменять свой пол в течение жизни. Практически все особи рождаются самками и имеют довольно скромную окраску, обычно в серовато-коричневых тонах, что помогает им маскироваться среди кораллов. По мере взросления и в зависимости от социальной структуры группы, наиболее доминантная самка может трансформироваться в самца.

Этот процесс сопровождается кардинальными изменениями внешнего вида. Превратившись в самца, рыба приобретает яркую окраску с преобладанием синих, зеленых, оранжевых и розовых цветов. Различия между самками и самцами настолько разительны, что долгое время ученые описывали их как отдельные виды, не подозревая об их родственной связи.

Поведение рыб-попугаев в ночное время демонстрирует еще одну поразительную адаптацию. С наступлением темноты многие виды начинают выделять специальную слизь, постепенно окутывая себя прозрачным коконом. На формирование такого защитного укрытия требуется от тридцати минут до часа. Исследователи считают, что этот слизистый кокон выполняет несколько защитных функций: маскирует запах спящей рыбы от ночных хищников и служит барьером против мелких паразитов.

Экологическая роль рыб-попугаев в коралловых экосистемах трудно переоценить. Поедая водоросли с поверхности кораллов, они предотвращают зарастание рифов и способствуют здоровому росту коралловых полипов, что поддерживает баланс всей рифовой экосистемы и способствует ее устойчивости к различным стрессовым факторам.

Однако в настоящее время популяции рыб-попугаев сталкиваются с серьезными угрозами. Чрезмерный промысел, особенно направленный на крупных ярко окрашенных самцов, нарушает естественную структуру популяций и снижает их репродуктивный потенциал. Деградация коралловых рифов вследствие изменения климата, загрязнения и других антропогенных факторов лишает этих рыб основного источника пищи и среды обитания.

Понимание важности рыб-попугаев для морских экосистем привело к введению охранных мер во многих регионах. Например, в некоторых странах Карибского бассейна действуют ограничения или полные запреты на вылов этих рыб. Такие меры направлены не только на сохранение самих популяций, но и на поддержание здоровья коралловых рифов, от которых зависит благополучие целых островных государств и прибрежных сообществ.

На пикабе я был подписан на сообщество "Исследователи космоса". Давно хотел нарисовать серию постов на космическую тематику.

Но, т.к. мне уже осточертело воевать с баянами, банами за неосторожное слово, и инфоцыганями - буду уходить я от них по тиху.

Думал с чего начать... Да наверное с нашего отечественного ракетостроения. Про Циолковского вспоминать не буду, а начну сразу с МБР Р7.

К 1950му году правительство СССР подумало и поняло, что достать "вероятного противника" самолётами-ракетоносцами очень сложно. К тому же мы сильно отставали в этом направлении, но уже имели хорошие ПВО и истребители, успешно сбивали американские как разведывательные, так и другие типы самолётов благодаря манёвренным ЛА-11 и МИГ-15. В том числе и на базе стратегического B-29. К тому же и ПВО наше подростало. Но строить свой авиафлот на базе ТУ-4 (скопированный B-29) Особо смысла небыло - шансов долететь до цели "на крыле" мало, а бомбочка, ядрёная стоит очень и очень много трудозатрат. Потому "Постановлением Совета Министров СССР была задана комплексная поисковая НИР по теме Н3 «Исследование перспектив создания РДД различных типов с дальностью полёта 5—10 тыс. км с массой боевой части 1—10 т»." (с) "Вики" Получили прототип:

Разрабатывали её почти всей страной. Всех и не упомнить: Сергей Павлович Королёв,

В. П. Глушко,М. С. Рязанский, Н. А. Пилюгин, А. И. Соколов, А. А. Дородницын, В. В. Струминский, Б. П. Жуков, В. И. Кузнецов, Н. А. Чарин, М. В. Келдыш, да всех тут не перечислять - места не хватит.

К 1953му году был подготовлен эскизный проект двуступенчатой ракеты и эскиз закончили в 1954м. При этом требования в октябре 53го изменились - пришлось перелопачивать эскиз.

К весне 1957 года ракета была готова, но как всегда у первопроходцев не без косяков. И только в августе 1957 первый полётный план был выполнен полностью.

К тому времени на "Новой Земле" испытали и её начинку на базе РДС-6с, как глаголит та же википедия "Полученная мощность термоядерного заряда в 2,9 Мт превышала расчётную на 20 %."

У США назревал серъёзный кризис - они пошли по схеме фон Брауна, да несколько ступеней, но в каждой ступени - только один движок. У нас несколько движков работали параллельно, что давало преимущество в разгоне на начальном этапе (старт, прохождение плотных слоёв атмосферы), т.к. тяга была намного больше.

Следующим ударом были уже не испытания МБР, а вывод знаменитой "пищалки" ИСЗ (искуственный спутник Земли) ПС-1 :

Схеме фон Брауна катастрофически не везло в виду однодвигательной схемы (один движок - одна ступень). Редстоуны не соответствовали требованиям - 600 км дальность полёта для МБР - смешно. Юнона-1 (она же Юпитер-С) была крайне ненадёжна. Как никак 4 ступени с двигателями на разных технологиях. Всего у "Юнон" из шести запусков три удачных. Причём именно Юпитер-С решили назвать Юноной потому как удалось вывести на орбиту первый ИСЗ от США. Вот этот Юпитер-Юнона перед стартом Эксплорера-1:

Опоздали американцы с первым спутником почти на год.

Но не стоит забывать - наша Р7 так же далеко не сразу полетела - как минимум первые четыре тестовых пуска были неудачны по разным причинам (в основном двигатели).

Надеюсь такая компиляция инфы по развитию ракетостроения в СССР/РФ вомбатам будет по нраву...

З.Ы. И да, Последующие ИСЗ были не так удачны. О погибщих впоследствии собачках что-то писать неохота - лучше буду писать о ракетоносителях.

Рассмотрим механизм хранения и передачи генетической информации в живых организмах.

Генетическая информация хранится в виде длинной полимерной молекулы РНК или ДНК. В случае с ДНК - для синтеза белков в любом случае используется РНК.

РНК (рибонуклеиновая кислота) - это молекула, состоящая из нуклеотидов, которая играет важную роль в биологических процессах. РНК является одним из трех типов нуклеиновых кислот, вместе с ДНК и РНА-полимеразами. Она участвует в синтезе белков, передаче генетической информации и регуляции генной экспрессии.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) - это молекула, состоящая из нуклеотидов, которая хранит генетическую информацию организма. Она находится в ядре клетки и состоит из двух спиралей, связанных между собой лестничной структурой. ДНК кодирует информацию, необходимую для синтеза белков и регуляции генной экспрессии.

Ну и что же такое ген?

Ген - это участок ДНК (РНК), который содержит информацию о наследственных свойствах организма. Гены определяют структуру и функцию белков, которые являются основными строительными блоками клеток и участвуют во многих биологических процессах. Каждый ген кодирует определенный белок или РНК молекулу, которые выполняют свои функции в организме. Гены передаются от родителей к потомкам и определяют наследственные признаки, такие как цвет глаз, форма лица, группа крови и т.д.

У человека известно около 27 тыс генов, что не яаляется рекордом среди живых организмов. Именно в этих генах мужчина отличается от женщины больше, чтем от самца шимпанзе!

Ну что же. С советским первенцем МБР ознакомились, пора лететь дальше.

Несмотря на громкие успехи Р-7 задача доставки "изделий" на расстояние от 10 000 км была не решена. Потому решено продолжать работы по модернизации Р-7. Собственно изменения не особо и кардинальные: всё те же четыре РД-107 первой ступени и модифицированный (увеличен объём топливных баков) РД-108, изменили головную часть и упростили систему радиоуправления. Всё это увеличило дальность полёта на 500 км и позволило влезть в программу минимум в 10 000 км.

При этом МБР могла нести различную боевую части. Если её "затарить подзавязку", то дальность полёта была 9 000 - 9 500 км, а вот с "лёгкими" БЧ дальность могла достигать уже до 17 000 км.

Модификация Р-7А была принята на вооружение 1 января 1960 года. Стартовые площадки построили возле посёлка Плесецк. И вот тут вылезли основные косяки комплекса. Строительство и подготовка стартовых площадок оказалась весьма дорогой и долгой. К тому же ракеты имели наземное базирование, что позволяло "потенциальному противнику" обычными разведывательными системами получить их точные координаты, что сводило на нет живучесть комплекса в случае глобального "ахтунга". Всего было поставлено на вооружение только 6 штук Р-7А и сняты с вооружения в 1968 году.

Примерно в то же время и у США уже имелись на вооружении SM-65B Atlas (SM-65A - это испытательный прототип), которые так же имели наземное базирование, годы эксплуатации с 1959 по 1965 года.

Понятно, что столь короткий срок эксплуатации обусловлен наземным базированием пусковой установки.

Ещё к существенным недостаткам использования Р-7 (как и Атласов) в качестве МБР можно отнести пакетную компоновку двигателей первой ступени. Это требовало больших стартовых площадок, лишало мобильности всего комплекса. Сама Р-7А весила не хилые 276 тонн на старте, а тащить могла только 3700 кг. Это ограничивало мощность доставляемых клиенту "изделий".

Но во всём есть свои плюсы. Отработанная технология изготовления как двигателей, так и самих ракет/ступеней как нельзя подошли для освоения космоса.

З.Ы. продолжение следует ;)

UPD:

Есть замечание по формулировке о первых следах жизни на Земле. Конечно, в тексте подразумевается не биогенное происхождение изотопов углерода. В таймлайн будут внесены изменения, но пост редактировать уже не могу.

Переработанный и доработанный. Есть вопросы к дезигну, но я и не дезигнер. На все цифры в конце будут даны ссылки

Вот такая штука получилась. Конечно же, такие древние события, как первый фотосинтез, датируют очень примерно. Или первая ядерная клетка. Уже завтра мой таймлайн может оказаться совсем неактуален. Но суть тут в другом. Мы имеем доказательства, что жизнь зародилась миллиарды лет назад. Будь то 2 миллиарда, или 4 — это не важно. Посмотрите, где на этой линии находится... нет, не человек, а вообще животное. Примитивнейшая губка. Или что касается тетраподов. 350 млн лет назад или 390 млн лет назад они появились? Посмотрите, насколько это маленькое число для нашей планеты. А уж человек со всей своей цивилизации лишь мимолётное явление даже в масштабах одной планеты.

Я планирую делать такие масштабные таймлайны и дальше. Для животных, для млекопитающих, для приматов, для цивилизации. Если вам интересно, обязательно ставьте плюсик. Можете ещё поблагодарить меня донатом или оставить комментарий. Авторам это очень важно, помните про это.

Также приглашаю вас в свой телеграм-канал "Естественно знаем", где я делюсь всяким клёвым из окружающего нас мира и провожу викторины каждый день. Там же вы можете следить за тем, как я работаю над таймлайнами.

Возраст Земли:
- American Museum of Natural History
- Англоязычная Википедия. Возраст подтверждают первые 4 ссылки

Возраст жизни на Земле:
- Самое раннее гипотетическое число 4 300 млн лет. Самая ранняя окаменелость 3 700 млн лет. 4 100 млн лет — углеродные следы биогенного происхождения

Первый синтез кислорода:
- Возраст синтеза кислорода цианобактериями. Число гипотетическое

Кислородная катастрофа:
- Ссылка на подробную статью на англоязычной Вики

Гуронское оледенение:
- Ссылка на подробную статью на англоязычной Вики

Первый эукариот:
- Grypania spiralis — претендент на самое древнее известное эукариотическое... что-то

Скучный миллиард:
- Ссылка на подробную статью на англоязычной Вики

Первая многоклетка:
- Многоклеточную жизнь датируют от 600 млн до 2,1 млрд лет. Я опирался на эту статью

Криогений:
- Ссылка на подробную статью на англоязычной Вики

Первое животное:
- В этих окаменелостях найдена следы, напоминающие примитивных губок. Однако, различные находки и анализ размывают границы появление животного от 570 млн лет до 1 000 млн лет. 630-670 млн лет выглядит самым правдоподобным числом

Первое позвоночное:
- По этой ссылке говорится о позвоночной рыбе нижнего Кембрия

Перове растение на суше:
- Первые растения на суше датируются средним ордовиком

Первый тетрапод:
- Тут я немножко поскромничал. Самое древнее окаменелое тело датируется поздним девоном. Однако, есть свидетельства чуть старее. Самые старые свидетельства, но сильно критикуемые, 390 млн лет

Первое млекопитающее:
- В этой статье говорится, что 225 млн лет уже существовали маленькие "землеройки"

Первые приматы:
- В летописи окаменелости приматы появляются 55 млн лет назад, но, что вероятнее, появились раньше

Хомо хабилис:
- Самый древний Хомо. Вообще его датируют 2,8 млн лет, но на сайте Антры взято число 2,3 млн лет. В масштабе данного таймлайна это не имеет значение.

Спасибо за внимание!

Привет, капибара! Давай продолжим изучать жизнь.

В прошлый раз мы остановились на том, что запустили химическую эволюцию в порах бентонитовой глины грязевого котла у действующего вулкана. Рассмотрели способы репликации генетического материала. Сегодня мы рассмотрим направление отбора.

Итак, первые наборы РНК, сформированные случайным образом начали самореплицироваться в природном амплификаторе. Первые короткие цепочки случайным образом сворачивались в рибозимы, имеющие различные свойства.

Единственным положительным направлением в отборе РНК в таком случае будет улучшение саморепликации. Таким образом, развивается первая рибонуклеаза, фермент, ускоряющий репликацию РНК. Синтезированные материалы покидают ячейки в бентоните, попадают в другие ячейки, таким образом, захватывая ареалы обитания.

Так же, естественным путем организуется горизонтальный перенос генов. Фермент, попавший в соседние ячейки, помогает реплицировать все РНК, которые присутствуют в новой ячейке. Лучшие гены, способствующие увеличению качества и количества своих копий, захватывают новые ячейки. Котел начинает заканчиваться, приходится выходить во внешние - более холодные, более облучаемые зоны котла. В то же время, в центре котла начинают заканчиваться органические вещества. Появляется отбор, направленный на два направления:

1. Синтез органических соединений из неорганических, путем хемо и фотосинтеза;
2. Поиск и добыча синтезированных органических соединений, синтезированных другими организмами.

Появляются два мира питания, авто и гетероторфы.

Организмы, занимающие внешние части котла, начинают строить вокруг себя защитные мембраны. У них появилась возможность занимать новые экологические ниши, а в частности - мировой океан.

С одной стороны, мировой океан переполнен органическими и неорганическими соединениями, необходимыми для питания и для хемосинтеза, с другой стороны, минеральная среда сильно отличается от среды.в клетках. В ответ, клетки вырабатывают натрий-калиевый насос., постоянно выкачивающий из клетки натрий и закачивающий калий. Современные клетки тратят на эту процедуру до 20% всей своей энергии.

В следующий раз мы подробнее рассмотрим биохимию клетки, способы питания и различия в царствах простейших.

Как известно немецкие учёные не стеснялись экспериментировать с человеческим телом. Особенно, во время второй мировой войны. Например, д. Менгеле вполне себе позволял изучать поведение человеческого тела под действием электрического тока : "подвергал женщин ударам тока высокого напряжения с целью тестирования их выносливости["

Сейчас времена несколько иные, но интерес немцев, по изучению пределов возможности человеческого тела не угас.

Они использовали трехсоставную модель человеческой головы, а не голову реального человека, что уже радует.

Оказалось, что мокрая голова снижает воздействие тока до начала пробоя, а также предотвращает перегрев головы, что потенциально может повысить выживаемость человека. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

В истории задокументировано множество случаев поражения людей молниями, лишь пять процентов из них вызваны прямым попаданием молнии. Еще тридцать процентов вызваны боковой вспышкой, например, по воздуху от дерева с высоким внутренним сопротивлением, при этом касаться его вовсе не обязательно. Отдельный механизм — если между объектом и пострадавшим был прямой контакт. Однако в половине всех случаев ответственным за поражение будет шаговое напряжение через землю.

Не так давно был открыт еще один механизм поражения молнией через восходящий стример, который возникает в проводящей поверхности при приближении молнии, но до ее удара в землю. В первую очередь при поражении молния задействует нервы и кровь как самые электропроводные части организма, а потому многие пострадавшие умирают от сердечного приступа, а не от перегрева. При этом смертность при попадании молнии составляет 10–30 процентов. Основным механизмом защиты от поражения молнией ученые считают поверхностный пробой, в результате чего ток протекает очень быстро и не заходит вглубь организма.

Чтобы моделировать воздействие молнии, инженеры поместили модели головы в камеру генератора положительного импульсного тока с максимальной силой тока в 42 килоампера и напряжением в 12 киловольт, что эквивалентно энергии в 150 килоджоулей на один разряд. Каждая голова подвергалась десяти электрическим ударам. Авторы подчеркивают, что несмотря на то, что большинство молний являются отрицательными, положительные молнии обладают большей энергией, а значит, они в своей модели рассматривают худший случай поражения молнией — прямой и положительный.

В результате каждого эксперимента ученые наблюдали возникновение искрового пробоя и ток протекал через внешний электрод, при этом каждый разряд выглядел уникально. В экспериментах с сухой головой напряжение резко росло до 12 киловольт за 1,2 микросекунды, а ток на внутренних электродах возрастал в течение 32,6 микросекунды, после чего спадал до нескольких ампер, однако общая сила тока и сила тока на внешнем электроде начинала возрастать только после этого периода задержки. В четырех из десяти случаев на электроде скальпа наблюдалось не падение тока после периода задержки, а резкое возрастание до нескольких килоампер.

В экспериментах с влажной головой напряжение также выросло за 1,2 микросекунды, однако задержка протекала быстрее — за 30,5 микросекунды. В половине случаев наблюдалось изменение тока на электроде скальпа до 9,1–10,4 килоампера. При усреднении значений силы тока на электроде мозга мокрой головы было получено среднее значение в 93,5 ампера, тогда как в сухой голове ток доходил до 110,3 ампера.

Источник