|
Что может повлиять на поиск жизни на других планетах
|
|
|
|
Несмотря на десятилетия исследований, ученые все еще многого не понимают в зарождении жизни и ранней эволюции. Статья, опубликованная в Калифорнийском университете в Риверсайде, открыла путь к большему пониманию и подготовке будущих исследований, которые могли бы помочь предсказать изменение климата и поиск жизни за пределами Земли.
|
|
|
|
"Эта статья направлена на то, чтобы проинформировать сообщество ученых-геологов о том, куда следует направить дальнейшие исследования", - сказал Кристофер Тино, кандидат наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и первый автор.
|
|
|
|
Многие исследования изучали признаки ранней жизни, сохранившиеся в древних породах, но эта статья, опубликованная в журнале Nature Reviews Microbiology, объединяет эти данные с геномными исследованиями современных организмов и недавними открытиями в области эволюции химического состава ранних океанов, атмосферы и континентов.
|
|
|
В статье показано, как самые ранние формы жизни на Земле — микробы, такие как бактерии, вырабатывающие O2, и археи, вырабатывающие метан, - формировались под влиянием изменений в океанах, континентах и атмосфере.
|
|
|
|
"Главный вывод из всего этого заключается в том, что вы не можете рассматривать какую-либо часть данных изолированно", - сказал Тимоти Лайонс, заслуженный профессор биогеохимии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и соавтор первого исследования. "Это один из первых случаев, когда исследования в этих областях были объединены таким комплексным образом, чтобы раскрыть общую картину".
|
|
|
|
В этой статье, объединяющей специалистов в области биологии, геологии, геохимии и геномики, подробно описывается путь ранних форм жизни на Земле от их первого появления до обретения ими экологической значимости. По мере увеличения своей численности микробы начали влиять на окружающий мир, например, начали производить кислород с помощью фотосинтеза.
|
|
|
|
По словам Тино, который в настоящее время является аспирантом Университета Калгари, результаты исследований в каждой области часто "удивительным образом совпадают".
|
|
|
|
В частности, в исследовании прослеживается, как микроорганизмы потребляли, трансформировали и распределяли по Земле ключевые питательные вещества, содержащие азот, железо, марганец, серу и метан. Эти биологические пути эволюционировали по мере того, как поверхность Земли резко менялась вместе с появлением новой жизни, а иногда и благодаря ей. Появились континенты, солнце стало ярче, и мир обогатился кислородом.
|
|
|
|
Поскольку эволюция новых биологических путей повлияла на эти циклы элементов, их траектории говорят нам о том, когда появились ранние формы жизни, как они влияли на окружающую среду и реагировали на нее, а также о том, когда они оставили свой экологический след в глобальном масштабе.
|
|
|
|
В породах, возраст которых насчитывает миллиарды лет, часто отсутствуют видимые окаменелости, необходимые для того, чтобы рассказать всю историю, но это исследование включало химический состав этих пород и геномы ныне живущих родственников, чтобы сформировать всестороннее представление о древней жизни.
|
|
|
|
"По сути, мы описываем первые заигрывания Земли с микробами, способными изменить глобальную окружающую среду", - сказал Лайонс, который также является директором Центра астробиологии альтернативных Земель при Департаменте наук о Земле и планетах. "Вам необходимо понять всю картину в целом, чтобы полностью понять, кто, что, когда и где, поскольку микробы перешли от простого существования к существенному воздействию на окружающую среду".
|
|
|
|
Многие ученые предполагают, что как только на Земле появилась какая-то форма жизни, она быстро стала плодовитой. Только объединив результаты многолетних исследований в различных дисциплинах, как это сделали Лайонс, Тино и их коллеги в этой статье, ученые могут увидеть разницу между простым присутствием и доминированием определенных микробов. Часто на то, чтобы стать известными, уходили сотни миллионов лет.
|
|
|
|
"Микробы, которые поначалу влачили существование в узких нишах, позже настанет их черед стать большими детьми в этом районе", - сказал Лайонс.
|
|
|
|
Все это сводится к основному вопросу, который не дает команде UCR спать по ночам: откуда мы взялись?
|
|
|
|
Но ответы, полученные в ходе этого исследования, также имеют более практическое применение, включая понимание того, как жизнь и окружающая среда могут реагировать на изменение климата, как в краткосрочной перспективе, так и в отдаленном будущем.
|
|
|
|
Исследование также может помочь в поисках жизни на других планетах. "Если мы когда-нибудь и найдем доказательства существования жизни за пределами Земли, то, скорее всего, они будут основаны на процессах и продуктах жизнедеятельности микроорганизмов, таких как метан и O2", - сказал Тино.
|
|
|
|
"Мы заинтересованы в том, чтобы служить НАСА в его миссии, - отметил Лайонс, - в частности, помочь понять, как экзопланеты могут поддерживать жизнь".
|
|
|
|
Источник
|
