Энергетические потребности многоклеточной жизни
Между 1,8 миллиардами и 800 миллионами лет назад жизнь на Земле переживала упадок. В течение этого периода, получившего название "скучный миллиард", сложность жизни оставалась минимальной, преобладали одноклеточные организмы, лишь изредка переходившие в многоклеточные формы. Эта эпоха подготовила почву для последующего появления сложной многоклеточной жизни, что стало ключевой главой в истории эволюции.
В новом исследовании исследователь из Университета штата Аризона Майкл Линч исследует значительные энергетические потребности, необходимые для поддержания и развития многоклеточной жизни. Исследование, проведенное на примере водяной блохи Дафнии в качестве модельного организма, показало, что многоклеточным организмам требуется значительно больше энергии, чем одноклеточным. На самом деле, исследования показывают, что этим организмам требуется более чем десятикратное увеличение энергии по сравнению с протистами — более простыми, в основном одноклеточными организмами.
Полученные данные свидетельствуют о том, что дыхание и другие метаболические процессы имеют решающее значение для развития высокоразвитых организмов, проливая свет на условия, необходимые для поддержания изобилия сложной жизни, которой мы окружены сегодня. Кроме того, в исследовании подчеркивается важность фундаментальных биологических процессов, которые, вероятно, имеют отношение к любой форме жизни, основанной на углероде и дышащей кислородом, независимо от ее планетарного происхождения.
"Никто не сомневается в том, что многоклеточность может принести существенные преимущества, но возможность получения таких преимуществ сопряжена с большими инвестиционными затратами", - говорит Линч, профессор Школы естественных наук АГУ, который также руководит Центром биодизайна механизмов эволюции при АГУ. Исследование опубликовано в текущем номере журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
Повышающая сложность
Каждый организм, от одноклеточной бактерии до человека, нуждается в энергии для выживания. Одноклеточным организмам требуется относительно немного энергии для роста и размножения, поскольку у них отсутствуют сложные ткани и системы. Но многоклеточным организмам — организмам, состоящим из множества клеток, таким как растения, животные и грибы, — требуется значительно больше энергии для поддержания дополнительных структур, таких как ткани, которые помогают клеткам взаимодействовать и держаться вместе.
Такой скачок в потребностях в энергии обусловлен эволюцией структур, которые не участвуют непосредственно в росте или размножении, но необходимы для многоклеточной жизни. Эти особенности позволили организмам стать крупнее и универсальнее, но они также увеличивают затраты энергии на само существование.
Один из способов понять энергетические потребности многоклеточной жизни - изучить АТФ-синтазу, молекулярный механизм в клетках, который производит АТФ, универсальный источник энергии в биологии. Многоклеточные организмы в значительной степени зависят от АТФ-синтазы, поскольку каждая клетка в многоклеточном организме нуждается в энергии, а стоимость энергии растет с увеличением количества клеток.
Исследования показывают, что многоклеточным существам, или многоклеточным животным, требуется значительно больше АТФ-синтазных комплексов по сравнению с более простыми одноклеточными организмами. С каждой новой клеткой возрастает потребность в энергетических соединениях. У многоклеточных организмов, таких как дафнии, разновидность крошечных водных животных, потребность в энергии значительно возрастает с увеличением размера, но этот общий принцип, по-видимому, распространяется и на всех других животных, включая позвоночных.
На каждую единицу массы тела этим организмам требуется в 30-50 раз больше кислорода, чем простейшим. Этот дополнительный кислород обеспечивает их сложные потребности в клеточной коммуникации и поддержании тканей. Использование дафний позволяет исследователям внимательно изучить динамику этих энергий благодаря их относительной простоте среди многоклеточных организмов и простоте культивирования в лабораторных условиях.
Выращивание дафний обходится недешево
В то время как более крупные одноклеточные организмы, такие как некоторые амебы, становятся более эффективными по мере роста, многоклеточным организмам требуется больше энергии на единицу биомассы по мере их увеличения в размерах. Это различие подчеркивает уникальные проблемы, связанные с многоклеточностью в процессе эволюции. Рост тканей и развитие систем, поддерживающих многоклеточные функции, требуют большего количества АТФ, что приводит к "ограничению скорости" обмена веществ в зависимости от того, насколько быстро эти организмы могут расти и созревать.
Почему возникла многоклеточность, учитывая высокие энергетические затраты? Ответ может заключаться в эволюционных преимуществах, которые дает многоклеточная жизнь, включая способность потреблять одноклеточные организмы в больших количествах, избегать хищников и обитать в различных средах. Но у такого образа жизни есть своя цена: высокие базовые энергетические затраты, с которыми организмы должны постоянно сталкиваться, чтобы выжить.
Несмотря на то, что потребности многоклеточной жизни в энергии значительны, эти затраты уравновешиваются выгодами для выживания. Многоклеточные животные, которые могли удовлетворять эти потребности в энергии, добились больших эволюционных успехов, сформировав сложные экосистемы, которые мы видим сегодня. Однако этот высокоэнергетический образ жизни также накладывает ограничения на скорость роста и размножения организмов, влияя на форму и продолжительность жизни многоклеточных видов на древе жизни.
На пути к новым открытиям
Это исследование сосредоточено на организмах, подобных животным, которые дышат аэробно. Чтобы полностью понять энергетические затраты, связанные со сложностью, исследователи планируют распространить полученные результаты на другие формы жизни, включая растения и грибы, которые могут обладать уникальными энергетическими стратегиями. Это исследование дает дополнительные ключи к пониманию того, почему многоклеточным формам жизни потребовалось значительное время, чтобы появиться и разнообразиться на Земле.
Понимание высоких энергетических потребностей многоклеточной жизни позволяет предположить, что ограничения, связанные с биоэнергетикой, могут быть универсальным явлением. Принципы преобразования и потребления энергии, такие как роль АТФ-синтазы и ее энергетические затраты, являются важнейшими биологическими процессами. Они, вероятно, применимы к любой жизни, основанной на углероде и дышащей кислородом, независимо от того, где она существует во Вселенной.
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 - 19.06.2025 (990)
20.06.2025 - 07.08.2025 (990)
08.08.2025 - 26.09.2025 (1000)
27.09.2025 - 15.11.2025 (1000)
16.11.2025 - 09.01.2026 (1000)
10.01.2026 - 03.03.2026 (1000)
04.03.2026 - 22.04.2026 (1000)
23.04.2026 - 04.06.2026 (990)
05.06.2026 - 25.07.2026 (1000)
26.07.2026 - 13.09.2026 (1000)
14.09.2026 - ...
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

Американские войска открыли огонь по рептилоидам

Блуждающие черные дыры расскажут историю галактики

Глава НАСА непредубежден в отношении НЛО

Действительно ли Рассел Кроу снял НЛО

Здоровье сердца астронавтов для полета на Марс

Изменении оборонной стратегии США в космосе

ИИ Muse крадет личные данные пользователей

ИИ сдал пользовательницу полиции из-за ее планов

Кампания по созданию статуи человека-лягушки

Над Триполи сняли яркий метеорит

Наша Солнечная система является нестабильной

Неожиданное происхождение астероида Бенну

Новое окно в изучение темной материи

Обратная сторона Луны расскажет о магнитном поле

Пентагон открывает двери для инсайдеров

Плотность темной материи в новой теории гравитации

Роботы скоро уничтожат человечество

Сенсационные заявления об инопланетянах

Треугольное НЛО сняли в Англии

Экзопланета родилась из останков собственной звезды

Венера могла проглотить скалистый спутник

Видимое положение континентов сезонно меняется

Зафиксировали радиосигналы, исходящие от экзопланеты

ИИ искажает данные археологии

ИИ напоминает харизматичного религиозного лидера

ИИ-компаньоны могут подорвать социальные навыки

Как минимум три водных периода на Марсе

Как происходит смена солнечных циклов

Квантовый магнетизм и физика черных дыр

Клетки-зомби в стареющих тканях

Ледяные спутники могут поддерживать жизнь

Микроблазар генерирует самые быстрые частицы

Нейтронная звезда питается голубым гипергигантом

Обьект 3I-ATLAS очень неравнодушен к тяжёлой воде

Останки Нефертити в гробнице Тутанхамона

Свободно летающие легкие космопаруса

Среда формирования первых чёрных дыр

У Красной планеты фиолетовая сторона

Экзопланета вращается в обратном направлении

Юпитер использует сложную систему защиты

От идеи до тиража. Почему бизнесу выгодно работать с рекламным агентством

Боты лишают человечество плюрализма мнений

Диггер и Театр власти

Идёт война между двумя видами инопланетян

ИИ научился писать по-человечески

Инсайдер делает безумные заявления об НЛО

Конец света вот-вот наступит

Космическая война вот-вот начнется

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище

Модель Griffin прошла видеотест Тьюринга

Наборы Lego для Хэллоуина

Нейросеть близка к чтению мыслей

НЛО - больше вопросов, чем ответов

Ожесточенные сражения между серыми и рептилоидами

Роботы смогут конкурировать с людьми через 40 лет

Скрытое влияние Земли на ход времени

Спустя 217 лет код Наполеона взломан

Теория мёртвого интернета

Только сокращение населения спасет планету

Что скрывается в новых документах об НЛО

Экс-министр Бразилии призывает рассекретить НЛО

Военные США сражались с рептилойдами

Древнее сооружение нашли на Луне

Древний инопланетный череп нашли на Марсе

Жители Подмосковья сообщили о появлении НЛО

Комиссия по НЛО обнародовала свои выводы

Кто лучше врёт - люди или ИИ

Многолетние попытки понять космическую топологию

Необычайно горячая экзопланета

Операция ЦРУ по установлению контакта с инопланетянами

Последние мгновения жизни древней инопланетной пары

Правда о графиках вакцинации

Предварительные выводы комиссии по НЛО

Рептилоиды, серые и подводный город

Солнечная система предпочла огню лед

Способ измерения расстояния между квазарами

Умер экстрасенс Анатолий Кашпировский

Физики расширяют поиск квантовых черных дыр

Человечество может спровоцировать межзвездную войну

Шесть вопросов президенту Трампу

Экспедиция на поиски самолета Амелии Эрхарт

Онлайн-радио. Преимущества современного формата

Американские военные расстреляли рептилоидов

Власти США не выполняют свою работу

Во время полета Starship появился загадочный объект

Загадочные НЛО, замеченные в Теннесси

Закономерность при похищении инопланетянами

Инопланетный луч нацелен на запуск шаттла Атлантис

Как мемы ИИ на Трампа влияют на политический авторитет

Либералы более склонны к депрессии, чем консерваторы

Найден вход в сооружение на Марсе

Обладает ли ИИ скрытым сознанием

Плазменные шары объединились в сферу над Пакистаном

Поиски Ноева ковчега принимают неожиданный оборот

Правительство США обнаружило инопланетный корабль

С привидениями будут разбираться в суде

Светящиеся огни над Северной Каролиной

Секретная база пришельцев на дне океана

Сила, которая влияет на продолжительность суток

Существует ключ к обретению сознания

Устаревшие роботы сами спрыгнули в чан с металлом

Уфология - это наука или псевдонаука

Демоническая атака

Жаркие споры о раскрытии информации об НЛО

Жизненно важные показатели Земли на грани

Житель Вайоминга сообщает о загадочных объектах

Загадочный взрыв американского спутника-шпиона

Загадочный объект пролетел мимо горы в Венесуэле

ИИ может стать самым опасным явлением

Каково это - быть дельфином

Когда жизнь на Земле закончится

Место последнего упокоения Ноева ковчега найдено

Мозгозависимый дуализм

Над Землей завис материнский корабль пришельцев

Поиски мифического дома с привидениями

Полиция Австралии тайно документировала НЛО

Сингулярность в сфере ИИ, возможно, уже наступила

Странная история о фермере, НЛО и фестивале

США заявило о российском орбитальном оружии

Темная сторона раскрытия информации об НЛО

У самого холодного лавового мира нашли атмосферу

Экзопланета в обитаемой зоне у очень горячей звезды

Австралийский экстрасенс обвиняется в афере

Власти США обнаружили неопознанный объект

Два огромных неопознанных объекта, снятых Хабблом

Загадочный объект без крыльев и двигателя

Запечатлели редкое огненное облако с шапкой

ИИ может уничтожить миллиарды людей

Инопланетные гости ищут гены для размножения

Исследователь НЛО изменил своё мнение о Боге

Корабль пришельцев или физика ракетного двигателя

Легендарный корабль был обнаружен

Марсианская цивилизация погибла в ядерной катастрофе

Мужчина сносит кухню из-за явления Девы Марии

НЛО замечен во время полета Starship

Новые файлы о странных формах НЛО

Правительство США восстановило НЛО

Признаки того, что до смерти осталось всего несколько дней

Пришельцы наведались на Землю

Рядовой подстрелил НЛО во время Корейской войны

Туринская плащаница помогла ученым

Эксперты по НЛО сомневаются в позиции Трампа

Адаптация о расследовании аномальных явлений

Будет ли конец света из-за ИИ

Гробница с таинственным порталом в загробный мир

Древний подводный город недалеко от Ноева ковчега

Земные микроорганизмы выжили в океане Энцелада

Исторический запуск SpaceX отслеживал НЛО

Каменные круги неизвестного происхождения нашли в Андах

Коляска сама катится по полу в пабе Англии

Коралловые рифы Марса рассказали о климате

Космоплан отработал операции по захвату спутника

Нападение призрака на Мальте

Научные исследования неопознанных явлений

НЛО замечен во время прямой трансляции SpaceX

НЛО, оккультные ритуалы и контроль сознания

Планеты-изгои способны формировать звезды

Сериал по мотивам мемуаров о НЛО

Таинственная карта точно указывает положение Эдема

Таинственные сферы неоднократно видели в Вайоминге

Ткань охлаждает тело и вырабатывает электричество

Уфологи тщательно изучают план Трампа

Австралийка сфотографировала руку йети

Бренд напитков назначил награду за бигфута

Гигантский лазерный луч наблюдали в Канзасе

Девушка-призрак гладит лошадь

Делает ли ИИ нас умнее или более зависимыми

Женщина доверилась мошеннику-экстрасенсу

За кулисами нового лабиринта ужасов

Земля будет уничтожена астероидом в 2027 году

ИИ формирует детей, а если наоборот

Коннектикут создал тропу привидений

Места в книгах не всегда можно найти в реальности

Место упокоения Ноева ковчега подтверждено

Обнаружена удивительно упорядоченная экзопогода

Огромный новый кратер обнаружили на Луне

Пентагон объявляет о юридическом отказе

Пентагон раскрыл бой с НЛО над Оманским заливом

Поразительные данные о молекулах внутри метеорита

Черные дыры подчиняются одному правилу

Что древние марсианские породы могут рассказать

Является ли темная материя естественной

Аргентинский пилот рассказал о загадочном трио огней

В Парагвае сфотографировали летающую тарелку

В театре Индианы сняли призрачные фигуры

Группа Несси замечена в озере Лох-Несс

Наверх
Яндекс.Метрика