Железо было первичным металлом жизни
Каждый живой организм использует небольшое количество металлов для выполнения биологических функций, включая дыхание, расшифровку ДНК, превращение пищи в энергию или любое другое количество жизненно важных процессов.
Жизнь использовала металлы таким образом с тех пор, как одноклеточные организмы плавали в первых океанах Земли. Почти половина ферментов — белков, которые осуществляют химические реакции в клетках, — в организме нуждаются в металлах, многие из которых являются переходными металлами, названными так из-за места, которое они занимают в периодической таблице Менделеева.
Теперь группа ученых из Мичиганского университета, Калифорнийского технологического института и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе утверждает, что железо было самым ранним и единственным переходным металлом в жизни. Их исследование под названием "Железо: первичный переходный металл в жизни" опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Мы выдвигаем радикальное предложение: железо было изначальным и единственным переходным металлом в жизни", - сказала Джена Джонсон, доцент кафедры наук о земле и окружающей среде Калифорнийского университета. "Мы утверждаем, что жизнь зависела только от металлов, с которыми она могла взаимодействовать, а богатый железом древний океан делал другие переходные металлы практически невидимыми".
Чтобы проверить эту идею, Джонсон присоединился к профессору Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Джоан Валентайн и исследователю Калифорнийского технологического института Теду Презенту.
Валентайн, химик-биоорганик, заинтересовалась тем, как древнейшие формы жизни эволюционировали от микроскопических до современных сложных организмов. В частности, ее интересовало, какие металлы входили в состав ферментов на ранней стадии развития, чтобы организмы могли осуществлять необходимые жизненные процессы. Она неоднократно слышала, как другие исследователи говорили, что в течение первой половины истории Земли океаны были полны железа.
"Вы должны понимать, что в моей области биохимии и бионеорганической химии, в медицине и в быту железо является микроэлементом. Это элементы, которые присутствуют лишь в небольших количествах", - сказал Валентайн. "Когда эти ребята сказали мне, что железо не является микроэлементом, это поразило меня".
Джонсон, чья группа изучает железистые образования и биогеохимию раннего океана, и присутствующий при этом Тед были знакомы с геологическими данными, свидетельствующими о том, что ранние океаны были богаты железом, в частности, ионом железа, называемым Fe(II). Железо (II) легко растворяется в воде и было основным металлом, обнаруживаемым в океанах в архейскую эпоху, геологический период, который начался около 4 миллиардов лет назад и закончился около 2,5 миллиардов лет назад.
Конец архейского периода был отмечен так называемым Великим процессом насыщения кислородом. В это время жизнь развила способность осуществлять фотосинтез, производящий кислород. По словам исследователей, в течение следующего миллиарда лет океан Земли превратился из богатого железом бескислородного моря в современный водоем, насыщенный кислородом. Это также привело к окислению железа (II) в железо (III), что сделало его нерастворимым.
Хотя Джонсон и Презент сказали, что геологи знали о повсеместном распространении железа на Земле в то время, только когда они начали беседовать с Валентайном, они поняли, насколько большое влияние железо могло оказать на раннюю жизнь.
Чтобы изучить потенциальное воздействие, компания Present разработала модель, которая обновила прогнозы концентраций определенных металлов, включая железо, марганец, кобальт, никель, медь и цинк, которые могли быть доступны в океанах Земли на момент зарождения жизни. По его словам, группа смогла оценить максимальную концентрацию и доступность этих элементов для самых ранних периодов жизни.
"По мере того, как происходило интенсивное насыщение кислородом, на самом деле менялась не концентрация этих других микроэлементов", - сказал Презент. "Самым существенным изменением было снижение концентрации растворенного железа. Последствия этого для жизни и то, как она "видит" элементы в воде, на самом деле не рассматривались."
Как только группа определила, какие металлы были доступны в ранних океанах, они исследовали, с какими металлами могли связываться простые биомолекулы в этих богатых железом растворах.
"Мы поняли, что железо должно выполнять практически все функции", - сказал Джонсон.
"Биомолекулы могут захватывать магний и железо, но цинк не проникает в них. Возможно, никель может проникать в некоторые биомолекулы при определенных обстоятельствах, но цинк неконкурентоспособен. Кобальт невидим. Марганец практически незаметен. Разница в концентрации железа в океанах, достигающая порядка величины, оказала действительно ощутимое влияние на то, какие биомолекулы могут "видеть" и связывать из окружающей среды."
Чтобы определить, будет ли железо работать в металлоэнзимах, которые в настоящее время используют другие металлы, Валентайн и Джонсон изучили научную литературу, чтобы выяснить, как сегодня в жизни используются определенные металлы.
В каждом случае они находили примеры того, как можно заменить железо или магний. Хотя металлоэнзим может использовать определенный вид металла, такой как цинк, они обнаружили, что это не означает, что это единственный металл, который может использовать фермент.
"Цинк и железо - это действительно яркий пример, потому что цинк сейчас абсолютно необходим для жизни", - сказал Валентайн. "Мне было действительно трудно представить себе жизнь без цинка, пока мы не углубились в это дело и не поняли, что пока у вас нет кислорода для окисления железа из Fe(II) в Fe(III), в этих ферментах железа часто больше, чем цинка".
Присутствующий сказал, что, как только железо окислилось и перестало быть таким биологически доступным, каким оно было до Великого события насыщения кислородом, жизнь вынуждена была искать другие металлы, которые могли бы использоваться в ее ферментах.
"Жизнь, в которой железа на порядки больше, чем других металлов, не могла знать, что эволюционирует к такому сложному способу управления ими", - сказал Презент. "Сокращение запасов железа вынудило жизнь использовать эти другие металлы для выживания, но это также способствовало появлению новых функций и разнообразию жизни, которое мы имеем сегодня".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Взгляды американцев на НЛО

Группы уфологов, пытающиеся связаться с НЛО

Древний Шумер пал от ядерного удара

Древняя шумерская астрономия в графстве Уилтшир

Загадка четвёртой пирамиды Гизы

Имеют ли НЛО земные объяснения

Инопланетные технологии и политика в отношении НЛО

Инопланетянам было бы всё равно, кто президент

Контактеры являются современными шаманами

Куда исчезли пирамиды посреди египетского озера

Мы не знаем истинных размеров египетских пирамид

Наука пока не готова к детям на Луне и Марсе

НЛО и круги на полях. Верить или нет

Опрос показал скептическое отношение к НЛО

Опыт службы в спецназе подготовил к НЛО

Первый официальный отчёт о НЛО

Правительство США скрывает информацию об НЛО

Разрешили один из самых странных споров

Создали практически неразрушимый алмаз

Таинственный метаморф у водопада Деттифосс

Верите ли вы в НЛО. Ответ теолога

Грибы заложили основу человеческой цивилизации

Живые клетки можно перепрограммировать

Загадки, метеоры и фу-файтеры

Зеркало как портал

Инопланетяне живут в океанах Земли

Кем были гиганты, правившие до ацтеков

Кто такой Чёрный человек и зачем он приходит к людям

Куда исчез Колосс Родосский

Огромный комплекс курганов скрывался на виду

Одежда, которая сбивает с толку системы видеонаблюдения

Одержимость Трампа НЛО принимает унизительный оборот

Путешествие маори в Антарктиду

Самая опасная часть раскрытия информации об НЛО

Таинственная дорога Бимини - путь в Атлантиду

Тайна гигантского Зуба Будды

Тёмные времена Кали-юги

Убедительные признаки существования тёмной материи

Уфолог рассказал о близких контактах

Хроники необычных явлений XVI–XVII веков

Древние легенды о посланцах с небес

Древний бог, враг и хранитель мироздания

Жена астронавта раскрыла лунные тайны

Жизнь, смерть и жизнь подавленных воспоминаний

За что на самом деле истребили кентавров

Загадочный затерянный континент инопланетян

Инженер НАСА увидел НЛО, осветившее небо

Как космические камни превращаются в метеориты

Как получать изображения каменистых экзопланет

Как путешествие Солнца сформировало климат Земли

Как разум возник из бессознательной материи

Метеоритная пыль хранит следы магнетизма

Неопознанные биологические объекты

Огромный дискообразный корабль заметили над США

Открытие гигантских скелетов в Огайо

Первое НЛО в США оказалось посланцем мира духов

Самая опасная часть раскрытия НЛО - не инопланетяне

Сверхпроводимость, усиленная вакуумными флуктуациями

Христиане расходятся во мнениях о науке о разуме

Четырехзвездная система, затмевающая саму себя

Воздушный корабль иезуита

Вспышки чёрных дыр становятся всё тусклее

Гидрид железа переходит в экзотическое состояние

Древняя раса крылатых существ

Изменение ядерной геометрии кислорода и неона

Инопланетяне живут в океанах Земли

Исследование верований в НЛО

Каллисто привлекает меньше всего внимания

Капли РНК способствовали зарождению жизни на Земле

Китай запускает лунную миссию по поиску водяного льда

Кто возвел мегалитическую стену в селе Чусовое

Куда инопланетяне увезли целую деревню

Луна - космический корабль пришельцев

Марсоход обнаружил огромное поле многоугольников

Миф незаметно превратился в фольклор

НЛО - это, по сути, американские технологии

Новые модели показывают, что Земля - не случайность

Темная энергия и квантовая гравитация взаимосвязаны

Ученые считают, что обнаружили остатки Ноева ковчега

Я поговорила с призраком одной из жертв

Как изменение выхлопа влияет на звук автомобиля

Выбор диагностических сканеров. Оборудование для автодиагностики и критерии выбора

Анализ научной литературы с помощью ИИ

Впервые в истории получена квантовая запутанность

Карта песчаных дюн дает подсказки о далеких мирах

Книга 'Мы хотим верить' исследует реальность НЛО

Металлы НЛО оказались не земного происхождения

Новые рассекреченные документы об НЛО

Океан, хранящий скрытую историю Земли

Первые мгновения существования Вселенной

Первый в мире аэровокзал для аэротакси

Правительство США лжет в новостях об НЛО

Признаки двойного взаимодействия Хиггса

Роботы займут рабочие места на кухнях и аптеках

Серу обнаружили вокруг редкого класса звезд

Сканируйте книги пока их не уничтожил ИИ

Содержит ли правительство США тела инопланетян

Создали невидимые и невесомые линзы для VR-очков

Солнечные, магнитные и энергетические паруса

США скрывают четыре инопланетных вида

Тела инопланетян переместили в медицинские институты

Учёный НАСА использовал телепатию

Ванга предсказала дату конца света

Время и пространство не существуют

Загадка Ноева ковчега углубляется

Здоровье и космические полеты

Микробы могут выжить на южном полюсе Луны

Насколько мы близки к инопланетной жизни

НЛО преследовал меня прежде чем исчезнуть в море

Обнаружен Манхэттен на Марсе

Передача рабочих задач ИИ имеет свою цену

Правда о наблюдениях НЛО над Канадой

Самая быстрая из известных звезд Млечного Пути

Секрет квантовых вычислений заключается в негативности

Странный объект замечен на Марсе

США скрывают несколько инопланетных видов

США скрывают тела четырех видов инопланетян

Трампу следует действовать быстро в отношении НЛО

Треть американцев изменили свое мнение об НЛО

Учёный видел свидетельства обнаружения тел инопланетян

ФБР подробно описывает странный объект в небе

Физик обнаружил частицы, совершающие невозможное

Врата в инопланетную базу на Меркурии

Десять необычных достопримечательностей США

Жуткое предсказание физика о конце света

Запустили прототип биологического ЦОД

Земные микробы могут выжить на Луне

ИИ Grok начал отвечать бессвязной чушью

ИИ на самом деле просто выполнял инструкции

Людей научились распознавать по обычному Wi-Fi

Микробиологи нашли у иммунных клеток осязание

На марсианском побережье обнаружены руины города

Необычная перестройка иммунитета у супердолгожителей

НЛО наблюдает за миссией НАСА 1967 года

НЛО ромбовидной формы замечен над Китаем

Новые доказательства библейской истории о Моисее

Плазменный шар посетил дом уфолога

Планеты из других галактик обнаружили в Млечном Пути

Пророки говорят - Конец света близок

Роботы пришли на службу в полицию Китая

Тайна затерянного египетского города

ЦРУ помогло становлению компании Apple

Оборудование для автодиагностики и чип-тюнинга китайских автомобилей

Были ли денисовцы высокими

Древний город на Красной планете

Загадочные вспышки осветили пустыню в Калифорнии

Закономерность, выявленная в квантовой материи

Инопланетяне разгуливают по Марсу

Информатор раскроет подробности о инопланетянах

Как услышать голоса своих частей тела

Мистическое место Лысая гора

Обнаружили инопланетный объект на дне океана

Подозреваемый в убийстве секретного ученого

Почему НЛО - главная угроза для военных баз США

Правительство США скрывает тела инопланетян

Присутствие инопланетян на Красной планете

Радиационные исследования Туринской плащаницы

Соревнования по созданию радиотелескопа на Луне

Странные случаи наблюдения НЛО в Америке

США скрывают останки инопланетных видов

Тела четырех различных инопланетных видов

Темные звезды оставили после себя эхо

Трампа просят показать тела инопланетян

Жизнь после исчезновения струй черных дыр

Земля - лаборатория или новый дом

ИИ может усугубить политическую поляризацию

Инопланетяне - соседи землян из другого пространства

Инопланетяне наблюдают за нами как зоопарке

Как можно объяснить внешний вид Деймоса

Какое количество пыли с Марса безопасно для дыхания

Марсианский минерал, из которого образуются рубины

Марсолеты будут оснащены революционной антенной

Новый инструмент измеряет биологический возраст клеток

Оборотень из Фликстона

Получены снимки кратера от ракеты Falcon 9 на Луне

Почему христиане никогда не упоминают демонов

Саркофаги фараонов - копии инопланетных кресел

Связь между противоречивыми убеждениями и конспирологией

Сувениры из этого города проклинают туристов

Тайна вымерших рас белых гигантов

Теория скрытых звёзд

Что подразумевают под межпространственными существами

Ядерный удар по астероиду может нас спасти

Изготовление пластиковых табличек. Точная визуальная коммуникация для бизнеса

Автомобиль в собственность без банка. Выкуп, рассрочка, раскат и лизинг

Аномальные квантовые осцилляции в топоизоляторе

Наверх
Яндекс.Метрика