Научные открытия в области природы в 2012 году

Научные открытия в области природы в 2012 году, сделанные учеными многих стран мира описаны в данном материале. 2012-й был удивительно богат на научные публикации посвященные возникновению и ранней эволюции жизни на нашей планете — от биохимической эволюции к вероятному механизму появления многоклеточных животных. Но кроме того, прошлый год принес нам и соображения современных эволюционных событий, связанных со стремительным ростом человеческого влияния на окружающую среду — изменение поведенческих реакций и жизненных циклов. И еще целый ряд интересных научных открытий …

Научные открытия в области природы в 2012 году

На вопрос: «Что такое жизнь?», Сегодня не существует пока на этот вопрос однозначного ответа, так же, как и нет теперь четкой границы между живым и неживым … Биологи пытаются как можно четче обрисовать это явление, однако, это не всегда хорошо удается. Такой попыткой в 2012-м стала статья Уокера и Дэвиса (Walker and Davies, 2012), в которой авторы акцентируют внимание не на физико-химической природе жизни, а на его информационной основе.

Они выразили уверенность, что живое от неживого отличается именно упорядоченным оборотом информации, на основе чего предложили свой, особый алгоритм зарождения жизни. В противоположность им Гордийко с коллегами (Hordijk, 2012), касаясь вопросов происхождения жизни, акцентируют внимание на его химических условиях.

В частности — они разработают теорию автокаталитических наборов, которые представляют собой совокупности органических молекул, которые способны спонтанно поддерживать созданные ими же комплексы и осуществлять собственное размножение. Такие комплексы состоят из подкомплекса, отдельно, способны катализировать создание новых сложных структур или осуществлять самовоспроизведение.

Ученые предлагают экспериментальные подтверждения своих теоретических рассуждений, что проливает свет на возможные механизмы перехода от неживой материи к живой.

Химизм возникновения жизни и его важные черты — обмен информацией, мог базироваться на молекулах ПНК — полипептидных нуклеиновых кислот, о чем пишут в своей статье Банак и ее коллеги (Banack and al., 2012). Они впервые обнаружили составляющие этих веществ у живых существ и утверждают, что ПНК могли быть предтечами «мира РНК», поскольку легко полимеризуются в кипящей воде, образуя длинные линейные цепи.

Эта гипотеза хорошо согласуется с результатами исследований, опубликованных в начале 2012-го (Mulkidjanian and al., 2012), где обосновывается утверждение, что живые существа возникли не в первобытных океанах, а в геотермальных источниках суши.

Основанием для этого является несоответствие внутриклеточного и морского химизма. Особый набор химических соединений цитоплазмы, преобладание восстановительных процессов и активная перекачка ионов через мембрану свидетельствуют в пользу не морской среды возникновения жизни.

Научные открытия в области природы в 2012 году — подобно взрыву бомбы стала публикация группы американских биологов (Alegado et al.б 2012), которые открыли фактор возникновения многоклеточности у животных. Их исследование было сконцентрировано на одноклеточных воротниковых джгутиконосцах — Сальпингеци розеточных (Salpingoeca rosetta), которая является одним из ближайших родственников животных.

Ученые обнаружили, что Сальпингека может находиться в двух жизненных формах: одно-и многоклеточной. Фактором,который побуждает этого джгутиконосца образовывать многоклеточные агрегации является сульфолипиды, производимые мелкими бактериями Альгорифагусамы махипонгийской (Algoriphagus machipongonensis).

Ученые выдвинули и обосновали гипотезу о том, что возникновение многоклеточности, в далеком прошлом, было вызвано взаимодействием одноклеточных организмов с бактериями.

Научные открытия в области природы в 2012 году — Эволюционная теория в 2012-м дополнилась новым пониманием механизма эволюции. Если дарвиновская теория, в ее чистом виде, предусматривала линейную и постепенную эволюцию видов, то современная — синтетическая теория, помимо всего, включает скачкообразные эволюционные изменения. Двое ученых (Hopkins and Lidgard, 2012) предложили мозаичную модель эволюционных изменений.

Примером они взяли вымерших трилобитов, сопоставив шестьсот тридцать пять признаков у ста тридцати пяти видов. В результате обнаружили, что накопление морфологических изменений у трилобитов не имело линейного характера, а происходило очень мозаично, даже при наличии главного тренда морфологических особенностей. Ученые высказали предположение, что мозаичный принцип накопления эволюционных изменений является универсальным для всего живого.

Ученые (Nasir and al., 2012) пришли к выводу, что вирусы являются четвертым доменом живого мира наряду Эвбактерий, архей и эукариотов. Этот вывод, несмотря на то, что в вирусологии твердые позиции занимает мысль о неживой природе вирусов, основывается на изучении Гигантских Нуклеоплазматичных ДНК-вирусов. Ученые обнаружили переходные, реликтовые формы между клеточными организмами и неклеточным вирусами. Их открытие «встряхнуло дерево жизни», сделав вирусов древней существами на Земле и ближайшими до последнего общего предка всех живых существ.

Научные открытия в области природы в 2012 году — Эволюционные факты 2012 года:

— Возраст таксономической группы не влияет на многообразие ее видов. К таким выводам пришли ученые, протестировав тысяча триста девяносто семь крупнейших эволюционных ветвей многоклеточных организмов (Rabosky and al., 2012).

— Колонизация суши бактериями и возникновение примитивной наземной биосферы состоялась примерно 2,5 млрд лет назад. Об этом свидетельствуют морские отложения молибдена, связанные с биологическим окислением пирита (серосодержащего минерала) на суше. (Steken and al., 2012).

— Динозавры были же теплокровными. Так утверждают исследователи, которые провели сравнение анатомического строения костей динозавров и млекопитающих (Khler and al., 2012).

— Древние гигантские насекомые вымерли в результате падения концентрации кислорода в атмосфере и эволюции птиц и летучих мышей (Clapham and Karr, 2012).

— Меняющиеся виды эволюционируют быстрее. Этот тезис является справедливым и для птиц, у которых наблюдается изменчивость окраски перьев. Вместе с тем ученые обнаружили, что чем выше полиморфизм тем быстрее видообразования и тем более быстрый переход к мономорфизму — наличия в виде одной цветовой вариации (Hugall and al., 2012).

— Растительные хлоропласты способны к горизонтальному переносу генов между различными видами. Это открытие является важным, поскольку может изменить филогенетические представления об эволюции растений. Как обнаружили ученые (Stegemann and al., 2012), через поврежденные участки различных видов растений, способны проникать цепи хлоропластной геномы, при этом не наблюдается их рекомбинаций, но чужой геном может полностью заменить автохтонный …

— Чтобы вид эволюционировал от размеров мыши до размеров слона требуется двадцать четыре миллиона поколений. Разница также существует и между наземными и морскими млекопитающими. Для того чтобы размеры тела выросли в 100, 1000 и 5000 раз для сухопутных млекопитающих требуется 1,6, 5,1 и до 10 миллионов поколений, а для морских — 1,1, 3 и до 5 миллионов поколений соответственно (Evans and al., 2012 ).

Научные открытия в области природы в 2012 году еще не до конца описаны и опубликованы, будем ждать новостей от исследований, которые уже закончены и находятся в стадии публикации.

Научные открытия в области природы в 2012 году