Эврика! Дом творческих и вдумчивых людей
Добро пожаловать на первый в Латвии мультитематический и межвузовский научный портал!

Сделать стартовой
Добавить в избранное
Контакты
 
   Главная      Эврика      Библиотека      Досуг      Контакты     БДС  

 

Разделы форума

Новые сообщения   Логин   Регистрация
Список персон   

Биология : Симбиоз против конкуренции

Новое сообщение  -1-  
АвторСообщение
Sophist
Добавлено: 2007-04-27 Fri 11:33Ответить
Любимое дитя Вселенной :-)



Зарегистрирован: 2005-04-14

Сообщений: 351

Симбиоз является более мощным двигателем эволюции, чем конкуренция

В борьбе за существование побеждает сильнейший – так считалось с момента появления теории Чарльза Дарвина. Но сегодня ученые выделили еще один не менее мощный двигатель эволюции. Это - симбиоз или взаимовыгодное сотрудничество организмов. Оказывается, все основные этапы качественного усложнения животной и растительной организации взял на себя именно симбиоз.

О роли симбиоза на первых этапах развития органической жизни на Земле рассказывает сотрудник Палеонтологического института РАН, доктор биологических наук Александр Марков.

— Александр, многие критики дарвиновской теории именно симбиоз не учитывали как важнейший принцип эволюции.

— Да, именно так. И здесь есть несколько аспектов. Во-первых, нужно сказать, что Дарвин в своей знаменитой книге сделал акцент на метафоре «борьба за существование». Здесь, по-видимому, сказался дух эпохи, потому что какое это было время? Вторая половина XIX века, когда у капитализма было не очень-то человеческое лицо. И конкуренция, и классовая борьба — все это было очень сильно выражено. Вроде бы, кто сильнее, тот и прав, выживает сильнейший, а слабейшей умирает, туда ему и дорога.

В чем ошибочность подобных рассуждений? Ни в каком даже самом жестоком коллективе, даже в российской армии или в тюрьме, невозможна борьба всех против всех. Обязательно возникают альянсы и союзы, неизбежно происходит кооперация. И наблюдая в развитие жизни на Земле, мы видим, что кооперацией пронизано все сверху донизу.

Сейчас эволюционисты-теоретики очень хорошо понимают, что жизнь предъявляет к живым организмам самые разнообразные требования. Нужно и добывать себе пропитание, и защищаться от хищников, и заботиться о потомстве, при этом быть приспособленным и к данной температуре, и к доступной пище. Невозможно такую сложную систему, как организм, одновременно по всем показателям довести до совершенства, то есть приходится всегда чем-то одним жертвовать, ради чего-то другого. Поэтому эволюция различных видов — это бесконечный поиск компромиссов между этими требованиями и отсюда неизбежная ограниченность каждого отдельного существа, которое не может быть замечательным специалистом всех профилей сразу. И соответственно, какой самый простой путь преодоления этой ограниченности? Это кооперация специалистов разного профиля.

— И когда началась эта кооперация, когда начал работать симбиоз?

— Начать можно с самого момента зарождения жизни. Хотя науке в настоящее время неизвестно во всех деталях, как именно зародилась жизнь, но есть признаки, по которым можно судить о том, что симбиоз, кооперация разных живых объектов была с самого начала. Есть такая версия, что белки и нуклеиновые кислоты, два основных класса молекул, из которых сложены организмы, по-видимому, зарождались отдельно друг от друга. Это видно по их химическому составу: в нуклеиновых кислотах много фосфора, но нет серы; в белках наоборот — совершенно нет фосфора, но есть сера. Это наводит на мысль, что как химические молекулы они могли появиться отдельно друг от друга. Сегодня крупнейшие эволюционисты и микробиологи не могут себе представить самые первые шаги в эволюции жизни иначе, как последовательные кооперации и симбиозы разных химических и геохимических циклов между собой. Это можно назвать химическим этапом эволюции. Он сейчас активно исследуется экспериментально. Но уже сейчас ясно, что без кооперации, без взаимодействия эволюция начаться бы не могла.


___________________

Жизнь удалась! :)

E-mail  
Oleg Mosin
Добавлено: 2007-04-28 Sat 23:39Ответить
Russian



Зарегистрирован: 2007-01-13

Сообщений: 4

Относительно химической эволюции следует подчеркнуть, что как ни странно учёные считают, что многие жизненные процессы остались неизменными на нашей планете в течение по меньшей мере 500 млн., а возможно даже 2 млрд. лет. Например, результаты исследования структуры инсулина пяти животных, проведенного Сенджером и Смитом, и анализ коллагена более чем у 20 животных, указывают на возможность длительной биологической устойчивости молекул некоторых белков. Ископаемые остатки и древние породы свидетельствуют о существовании в прошлом многих современных биохимических веществ, включая аминокислоты и хлорофилл, а изотопные измерения указывают, что способные к фотосинтезу и восстановлению сульфатов организмы существовали около 2 млрд. лет назад и, возможно, уже тогда осуществляли некоторые из биохимических процессов, сохранившихся до сегодняшних дней.
Следует подчеркнуть, что многие простые органические вещества обладают достаточной термостабильностью и сохраняются неизменными в течение длительного времени. К таковым относятся некоторые алифатические кислоты, стероиды, воска, полимеризованные углеводы, хитин и аминокислоты.
Другие вещества, связанные с жирами и порфиринами, находят в форме, отличающейся от той, в которой они присутствовали в живом веществе. Так, исходный магний в древней молекуле хлорофилла замещается никелем или ванадием. Происходят также и другие изменения, которые будут рассмотрены далее.
Многие биохимики придерживаются мнения, что жизнь в прошлом была удивительно похожа на современную. Эта привлекательная гипотеза полезна в том аспекте, что она связывает открытия, полученные в результате изучения ископаемых и органических остатков.
Работа американских учёных Сенджсра и Смита по исследованию инсулина кита, овцы, крупного рогатого скота, лошади и свиньи является одним из важнейших исследований современной жизни, которое можно приложить к изучению жизни прошлого. Инсулин всех этих видов животных состоит из 51 аминокислотного остатка; 48 из них идентичны и расположены в одинаковой последовательности. Причём различия в остальных трех очень невелики.
Обсуждая структуру инсулина, прежде всего интересна полная идентичность инсулина  кита и свиньи. Различия этого белка у овцы и крупного рогатого скота заключаются в замещении глицина на серии — гидрофильные аминокислоты. Лошадь и кит отличаются таким же образом. Наибольшее различие отмечается между инсулином лошади и крупного рогатого скота: замещение треонина, аланин, глицина на серин, а изолейцина на валин. Первые два замещения представляют замену одного остатка аминокислоты с гидрофильной боковой цепью на другой, а третье — замену остатка с гидрофобной боковой цепью на остаток с гидрофобной цепью. Это очень тонкие различия.
Также весьма замечательным феноменом является близкое сходство всех этих инсулинов. Маловероятно, что оно могло возникнуть случайно. Наиболее логичным объяснением является происхождение всех указанных животных от общего предка и неизменность формы инсулина в течение 60 млн. лет и более. Овца, крупный рогатый скот и лошадь относятся к копытным. В отложениях мелового периода (>60 млн. лет) копытные неизвестны, но они многочисленны в слоях третичного периода, в которых точная летопись ископаемых обнаруживает постепенную эволюцию формы и функции. Раннее родство кита и копытных не обнаружено, но, очевидно, если все пять форм имеют общего предка, он сильно отличался по внешнему виду от любого из современных животных. Эти различия в форме должны сопровождаться биохимическими отличиями. Одним из них является реакция антител на введение сыворотки другого вида. Это хорошо изученное явление служит чувствительной демонстрацией степени различия белков сыворотки среди позвоночных. По-видимому, некоторые белки, такие как инсулин, остаются практически неизменными, тогда как другие могут эволюционировать со временем.
Другим примером продолжительной устойчивости служит молекула соединительного белка мышц коллагена. Американские учёные Истоу и  Лич определили аминокислотный состав коллагенов или близких им желатин у 16 различных позвоночных, включая акулу, треску, осетра, палтуса, двоякодышащую рыбу, жабу, крокодила питона, цыпленка, кенгуру, крысу, овцу, быка, свинью, кита и человека. Состав указанных белков у теплокровных позвоночных очень сходен, и неудивительно, что некоторые желатины животных используются в качестве расширителей объема плазмы, причем не возникает серьезных иммунологических затруднений. Холоднокровные позвоночные, такие как треска, имеют коллаген, несколько отличающийся по содержанию пролина, оксипролина, еерина и треонина. Эти отличия могут быть связаны с приспособлением к различным температурам, или они могут представлять собой более глубокое, принципиальное биологическое явление.
Результаты исследования белков некоторых беспозвоночных, обнаруживают не только гораздо большие различия, но и явления замечательного сходства. Выводом, который можно сделать из всего этого является высокое содержание глицина, коррелирующее с высоким содержанием пролина и оксипролина, так что эти три аминокислоты составляют почти половину всех аминокислот в ряде белков. Невозможно с уверенностью определить, имеются ли различия только в коллагене, поскольку анализировали не все белки. Эти исследования показали, что суммарное содержание глицина, пролина и оксипролина обычно составляет от 5 до 15% белков и только в нескольких случаях достигает 50%. Белки шелка и раковины существенно отличаются от коллагена быка. Эмаль зубов, эластин, стекловидное тело и адренокортикотропный гормон имеют мезодермальное происхождение и могут служить представителями измененных коллагенов. Роль адренокортико-тропного гормона при коллагеновой болезни хорошо известна. Причины сходства состава не объяснены, но широкое филогенетическое распространение колагена заставляет думать, что это вещество, по-видимому, является основным типом примитивной молекулы, варианты которой могут быть общими для многоклеточных и которая могла использоваться в течении 550 млн. лет.
Другим путем получения палеобиохимических сведений является исследование биохимии существ, которые в настоящее время остались практически неизменными по отношению к их древним формам. Одним из часто приводимых примеров является Lingula — современный плеченогий моллюск, который сходен с видом, жившим 400 млн. лет назад, и занимает ту же экологическую ниш. Однако следует иметь в виду, что в летописи ископаемых есть пробелы и родство ранних и поздних форм может оспариваться. Другое «живое ископаемое» Neopilina, описанное Лемхе, близкородственно моноплакофорам кембрия.
Но есть, однако, более недавние примеры, где связь и отношения между древним и современным организмом более определенны. В качестве примера можно указать на моллюска Mercenaria mercenaria с твердой раковиной, который обитает в восточной части Соединенных Штатов. Ископаемые остатки этого животного встречаются в формациях промежуточного возраста, так что практически в этом случае существует непрерывная летопись ископаемых. Этот вид просуществовал в неизменном состоянии 25 млн. лет. Особенно интересны следы, являющиеся местами прикрепления приводящих мышц. Поскольку это углубление в раковине, они сохранились и легко могут быть сравниваемы. Раковина современного животного во всех отношениях идентична раковине животного, существовавшего 25 млн. лет назад. Следы мыщц не изменились.
Данный моллюск обладает симбиозной миозин-АТФ системой в мышцах. Это единственная система такого рода, свойственная биологическим объектам. Тождественность современных и древних следов мышц заставляет предположить, что 25 млн. лет тому назад этот моллюск также использовал cbv,bjpye. cbcntve миозин-АТФ. В противном случае пришлось бы допустить два невероятных положения: 1) что иная энергетическая система, не встречающаяся более ни у одного животного, существовала у этого моллюска и 2) что эта энергетическая система была столь же эффективна, как и та, которая существует теперь. Более вероятно допустить, что система миозин-АТФ осталась неизменной. Знаменательно, что палеонтологи безоговорочно принимают эту же энергетическую систему при реконструкциях других, более древних животных, потому что их реконструкция основывается на предположении, что .мышцы обладали той же самой силой и функцией в течение последних 550 млн. лет. В пользу этой точки зрения говорят решающие наблюдения в тех редких случаях, когда мягкие части древних животных еще остаются различимыми, как у ископаемых из среднего кембрия.
Приведенные выше данные получены почти, полностью от сравнительной биохимии и палеонтологии. Очень обнадеживает наличие независимого доказательства присутствия белков и аминокислот у древних животных.
Американский учёный Эйбелсон в 70-х годахпрошлого века выделил аминокислоты из многих ископаемых — некоторые из них были в возрасте 450 млн. лет —и рассмотрел отдельные факторы, относящиеся к длительному сохранению этих веществ. Температурные воздействия имеют решающее значение. Некоторые аминокислоты, такие как аланин, настолько устойчивы, что могут в течение более миллиарда лет выдерживать анаэробные условия при 25°. При 300° все аминокислоты разрушаются за несколько часов. При комнатной температуре аминокислоты разрушаются под действием кислорода приблизительно за 100 тыс. лет. В анаэробных органических отложениях, даже при отсутствии биологического воздействия, могут возникать химические комбинации с другими способными к реакциям веществами, такими как углеводы. Поэтому одним из наилучших мест сохранения аминокислот являются раковины или кости.
Исключительно устойчивыми аминокислотами являются аланин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, лейцины, пролин и валин. Они могут сохраняться в течение сотен миллионов лет. Анализ аминокислотного состава древней вымершей панцирной рыбы девонского периода показал, что первоначально пластинки панциря этой рыбы состояли в основном из коллагена. Исходные аминокислоты в исследуемом образце исчезали с различной скоростью. На хроматограмме детектировались все аминокислоты, встречающиеся в современном коллагене и обладающие достаточной устойчивостью к высоким температурам. Другие аминокислоты, например аминомасляная кислота, обладающие достаточной устойчивостью, но не присутствующие в современном коллагене, отсутствуют на хроматограмме. Более точные сведения об относительной скорости распада аминокислот позволили бы внести поправку и установить   состав   исходного   белка.
Анализируя эти феномены, учёные сделали следующее поразительное открытие: полученные данные указывают на длительную устойчивость некоторых симбиотических биологических систем, включающих белки. Причём одни и те же аминокислоты использовались, по-видимому, для образования некоторых белковых конфигураций в течение сотен миллионов лет.

О.В. Мосин

 
  Sophist писал(а):
Симбиоз является более мощным двигателем эволюции, чем конкуренция

В борьбе за существование побеждает сильнейший – так считалось с момента появления теории Чарльза Дарвина. Но сегодня ученые выделили еще один не менее мощный двигатель эволюции. Это - симбиоз или взаимовыгодное сотрудничество организмов. Оказывается, все основные этапы качественного усложнения животной и растительной организации взял на себя именно симбиоз.

О роли симбиоза на первых этапах развития органической жизни на Земле рассказывает сотрудник Палеонтологического института РАН, доктор биологических наук Александр Марков.

— Александр, многие критики дарвиновской теории именно симбиоз не учитывали как важнейший принцип эволюции.

— Да, именно так. И здесь есть несколько аспектов. Во-первых, нужно сказать, что Дарвин в своей знаменитой книге сделал акцент на метафоре «борьба за существование». Здесь, по-видимому, сказался дух эпохи, потому что какое это было время? Вторая половина XIX века, когда у капитализма было не очень-то человеческое лицо. И конкуренция, и классовая борьба — все это было очень сильно выражено. Вроде бы, кто сильнее, тот и прав, выживает сильнейший, а слабейшей умирает, туда ему и дорога.

В чем ошибочность подобных рассуждений? Ни в каком даже самом жестоком коллективе, даже в российской армии или в тюрьме, невозможна борьба всех против всех. Обязательно возникают альянсы и союзы, неизбежно происходит кооперация. И наблюдая в развитие жизни на Земле, мы видим, что кооперацией пронизано все сверху донизу.

Сейчас эволюционисты-теоретики очень хорошо понимают, что жизнь предъявляет к живым организмам самые разнообразные требования. Нужно и добывать себе пропитание, и защищаться от хищников, и заботиться о потомстве, при этом быть приспособленным и к данной температуре, и к доступной пище. Невозможно такую сложную систему, как организм, одновременно по всем показателям довести до совершенства, то есть приходится всегда чем-то одним жертвовать, ради чего-то другого. Поэтому эволюция различных видов — это бесконечный поиск компромиссов между этими требованиями и отсюда неизбежная ограниченность каждого отдельного существа, которое не может быть замечательным специалистом всех профилей сразу. И соответственно, какой самый простой путь преодоления этой ограниченности? Это кооперация специалистов разного профиля.

— И когда началась эта кооперация, когда начал работать симбиоз?

— Начать можно с самого момента зарождения жизни. Хотя науке в настоящее время неизвестно во всех деталях, как именно зародилась жизнь, но есть признаки, по которым можно судить о том, что симбиоз, кооперация разных живых объектов была с самого начала. Есть такая версия, что белки и нуклеиновые кислоты, два основных класса молекул, из которых сложены организмы, по-видимому, зарождались отдельно друг от друга. Это видно по их химическому составу: в нуклеиновых кислотах много фосфора, но нет серы; в белках наоборот — совершенно нет фосфора, но есть сера. Это наводит на мысль, что как химические молекулы они могли появиться отдельно друг от друга. Сегодня крупнейшие эволюционисты и микробиологи не могут себе представить самые первые шаги в эволюции жизни иначе, как последовательные кооперации и симбиозы разных химических и геохимических циклов между собой. Это можно назвать химическим этапом эволюции. Он сейчас активно исследуется экспериментально. Но уже сейчас ясно, что без кооперации, без взаимодействия эволюция начаться бы не могла.

 
 


___________________

The science of today - is the technology of tomorrow

E-mail  
Oleg Mosin
Добавлено: 2007-04-28 Sat 23:53Ответить
Russian



Зарегистрирован: 2007-01-13

Сообщений: 4

Относительно химической эволюции следует подчеркнуть, что как ни странно учёные считают, что многие жизненные процессы остались неизменными на нашей планете в течение по меньшей мере 500 млн., а возможно даже 2 млрд. лет. Например, результаты исследования структуры инсулина пяти животных, проведенного Сенджером и Смитом, и анализ коллагена более чем у 20 животных, указывают на возможность длительной биологической устойчивости молекул некоторых белков. Ископаемые остатки и древние породы свидетельствуют о существовании в прошлом многих современных биохимических веществ, включая аминокислоты и хлорофилл, а изотопные измерения указывают, что способные к фотосинтезу и восстановлению сульфатов организмы существовали около 2 млрд. лет назад и, возможно, уже тогда осуществляли некоторые из биохимических процессов, сохранившихся до сегодняшних дней.
Следует подчеркнуть, что многие простые органические вещества обладают достаточной термостабильностью и сохраняются неизменными в течение длительного времени. К таковым относятся некоторые алифатические кислоты, стероиды, воска, полимеризованные углеводы, хитин и аминокислоты.
Другие вещества, связанные с жирами и порфиринами, находят в форме, отличающейся от той, в которой они присутствовали в живом веществе. Так, исходный магний в древней молекуле хлорофилла замещается никелем или ванадием. Происходят также и другие изменения, которые будут рассмотрены далее.
Многие биохимики придерживаются мнения, что жизнь в прошлом была удивительно похожа на современную. Эта привлекательная гипотеза полезна в том аспекте, что она связывает открытия, полученные в результате изучения ископаемых и органических остатков.
Работа американских учёных Сенджсра и Смита по исследованию инсулина кита, овцы, крупного рогатого скота, лошади и свиньи является одним из важнейших исследований современной жизни, которое можно приложить к изучению жизни прошлого. Инсулин всех этих видов животных состоит из 51 аминокислотного остатка; 48 из них идентичны и расположены в одинаковой последовательности. Причём различия в остальных трех очень невелики.
Обсуждая структуру инсулина, прежде всего интересна полная идентичность инсулина  кита и свиньи. Различия этого белка у овцы и крупного рогатого скота заключаются в замещении глицина на серии — гидрофильные аминокислоты. Лошадь и кит отличаются таким же образом. Наибольшее различие отмечается между инсулином лошади и крупного рогатого скота: замещение треонина, аланин, глицина на серин, а изолейцина на валин. Первые два замещения представляют замену одного остатка аминокислоты с гидрофильной боковой цепью на другой, а третье — замену остатка с гидрофобной боковой цепью на остаток с гидрофобной цепью. Это очень тонкие различия.
Также весьма замечательным феноменом является близкое сходство всех этих инсулинов. Маловероятно, что оно могло возникнуть случайно. Наиболее логичным объяснением является происхождение всех указанных животных от общего предка и неизменность формы инсулина в течение 60 млн. лет и более. Овца, крупный рогатый скот и лошадь относятся к копытным. В отложениях мелового периода (>60 млн. лет) копытные неизвестны, но они многочисленны в слоях третичного периода, в которых точная летопись ископаемых обнаруживает постепенную эволюцию формы и функции. Раннее родство кита и копытных не обнаружено, но, очевидно, если все пять форм имеют общего предка, он сильно отличался по внешнему виду от любого из современных животных. Эти различия в форме должны сопровождаться биохимическими отличиями. Одним из них является реакция антител на введение сыворотки другого вида. Это хорошо изученное явление служит чувствительной демонстрацией степени различия белков сыворотки среди позвоночных. По-видимому, некоторые белки, такие как инсулин, остаются практически неизменными, тогда как другие могут эволюционировать со временем.
Другим примером продолжительной устойчивости служит молекула соединительного белка мышц коллагена. Американские учёные Истоу и  Лич определили аминокислотный состав коллагенов или близких им желатин у 16 различных позвоночных, включая акулу, треску, осетра, палтуса, двоякодышащую рыбу, жабу, крокодила питона, цыпленка, кенгуру, крысу, овцу, быка, свинью, кита и человека. Состав указанных белков у теплокровных позвоночных очень сходен, и неудивительно, что некоторые желатины животных используются в качестве расширителей объема плазмы, причем не возникает серьезных иммунологических затруднений. Холоднокровные позвоночные, такие как треска, имеют коллаген, несколько отличающийся по содержанию пролина, оксипролина, еерина и треонина. Эти отличия могут быть связаны с приспособлением к различным температурам, или они могут представлять собой более глубокое, принципиальное биологическое явление.
Результаты исследования белков некоторых беспозвоночных, обнаруживают не только гораздо большие различия, но и явления замечательного сходства. Выводом, который можно сделать из всего этого является высокое содержание глицина, коррелирующее с высоким содержанием пролина и оксипролина, так что эти три аминокислоты составляют почти половину всех аминокислот в ряде белков. Невозможно с уверенностью определить, имеются ли различия только в коллагене, поскольку анализировали не все белки. Эти исследования показали, что суммарное содержание глицина, пролина и оксипролина обычно составляет от 5 до 15% белков и только в нескольких случаях достигает 50%. Белки шелка и раковины существенно отличаются от коллагена быка. Эмаль зубов, эластин, стекловидное тело и адренокортикотропный гормон имеют мезодермальное происхождение и могут служить представителями измененных коллагенов. Роль адренокортико-тропного гормона при коллагеновой болезни хорошо известна. Причины сходства состава не объяснены, но широкое филогенетическое распространение колагена заставляет думать, что это вещество, по-видимому, является основным типом примитивной молекулы, варианты которой могут быть общими для многоклеточных и которая могла использоваться в течении 550 млн. лет.
Другим путем получения палеобиохимических сведений является исследование биохимии существ, которые в настоящее время остались практически неизменными по отношению к их древним формам. Одним из часто приводимых примеров является Lingula — современный плеченогий моллюск, который сходен с видом, жившим 400 млн. лет назад, и занимает ту же экологическую ниш. Однако следует иметь в виду, что в летописи ископаемых есть пробелы и родство ранних и поздних форм может оспариваться. Другое «живое ископаемое» Neopilina, описанное Лемхе, близкородственно моноплакофорам кембрия.
Но есть, однако, более недавние примеры, где связь и отношения между древним и современным организмом более определенны. В качестве примера можно указать на моллюска Mercenaria mercenaria с твердой раковиной, который обитает в восточной части Соединенных Штатов. Ископаемые остатки этого животного встречаются в формациях промежуточного возраста, так что практически в этом случае существует непрерывная летопись ископаемых. Этот вид просуществовал в неизменном состоянии 25 млн. лет. Особенно интересны следы, являющиеся местами прикрепления приводящих мышц. Поскольку это углубление в раковине, они сохранились и легко могут быть сравниваемы. Раковина современного животного во всех отношениях идентична раковине животного, существовавшего 25 млн. лет назад. Следы мыщц не изменились.
Данный моллюск обладает симбиозной миозин-АТФ системой в мышцах. Это единственная система такого рода, свойственная биологическим объектам. Тождественность современных и древних следов мышц заставляет предположить, что 25 млн. лет тому назад этот моллюск также использовал cbv,bjpye. cbcntve миозин-АТФ. В противном случае пришлось бы допустить два невероятных положения: 1) что иная энергетическая система, не встречающаяся более ни у одного животного, существовала у этого моллюска и 2) что эта энергетическая система была столь же эффективна, как и та, которая существует теперь. Более вероятно допустить, что система миозин-АТФ осталась неизменной. Знаменательно, что палеонтологи безоговорочно принимают эту же энергетическую систему при реконструкциях других, более древних животных, потому что их реконструкция основывается на предположении, что .мышцы обладали той же самой силой и функцией в течение последних 550 млн. лет. В пользу этой точки зрения говорят решающие наблюдения в тех редких случаях, когда мягкие части древних животных еще остаются различимыми, как у ископаемых из среднего кембрия.
Приведенные выше данные получены почти, полностью от сравнительной биохимии и палеонтологии. Очень обнадеживает наличие независимого доказательства присутствия белков и аминокислот у древних животных.
Американский учёный Эйбелсон в 70-х годахпрошлого века выделил аминокислоты из многих ископаемых — некоторые из них были в возрасте 450 млн. лет —и рассмотрел отдельные факторы, относящиеся к длительному сохранению этих веществ. Температурные воздействия имеют решающее значение. Некоторые аминокислоты, такие как аланин, настолько устойчивы, что могут в течение более миллиарда лет выдерживать анаэробные условия при 25°. При 300° все аминокислоты разрушаются за несколько часов. При комнатной температуре аминокислоты разрушаются под действием кислорода приблизительно за 100 тыс. лет. В анаэробных органических отложениях, даже при отсутствии биологического воздействия, могут возникать химические комбинации с другими способными к реакциям веществами, такими как углеводы. Поэтому одним из наилучших мест сохранения аминокислот являются раковины или кости.
Исключительно устойчивыми аминокислотами являются аланин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, лейцины, пролин и валин. Они могут сохраняться в течение сотен миллионов лет. Анализ аминокислотного состава древней вымершей панцирной рыбы девонского периода показал, что первоначально пластинки панциря этой рыбы состояли в основном из коллагена. Исходные аминокислоты в исследуемом образце исчезали с различной скоростью. На хроматограмме детектировались все аминокислоты, встречающиеся в современном коллагене и обладающие достаточной устойчивостью к высоким температурам. Другие аминокислоты, например аминомасляная кислота, обладающие достаточной устойчивостью, но не присутствующие в современном коллагене, отсутствуют на хроматограмме. Более точные сведения об относительной скорости распада аминокислот позволили бы внести поправку и установить   состав   исходного   белка.
Анализируя эти феномены, учёные сделали следующее поразительное открытие: полученные данные указывают на длительную устойчивость некоторых симбиотических биологических систем, включающих белки. Причём одни и те же аминокислоты использовались, по-видимому, для образования некоторых белковых конфигураций в течение сотен миллионов лет.

О.В. Мосин

___________________

The science of today - is the technology of tomorrow

E-mail  
Trikster
Добавлено: 2007-06-26 Tue 02:13Ответить
Чупакабра - козий вампир



Зарегистрирован: 2005-03-03

Сообщений: 142

Гигантская мурена нашла сообщника в лице хищного окуня

Биологи поражены — они впервые обнаружили пример скоординированной охоты в мире рыб. Причём это ещё и первый зарегистрированный случай совместного "промысла" не связанных между собой разновидностей (если не брать в расчёт человека и его друзей-животных). Оказывается, два существа, практически являющиеся антиподами, могут действовать сообща и добиваться большого успеха.
Гигантская мурена (Gymnothorax javanicus) и морской окунь (Plectropomus pessuliferus) обычно охотятся поодиночке. Причём мурена предпочитает делать это тёмными ночами, а окунь — днём. Однако недавно учёные выяснили, что в Красном море мурены могут в некоторых случаях охотиться в светлое время суток и удивительным образом сотрудничать при этом с окунями.

Надо сказать, что гигантской эта мурена зовётся заслуженно: взрослая особь имеет тело толщиной с бедро человека и может вырастать в длину до 3 метров! Во время охоты она обычно прячется в коралловых рифах и нападает ночью "из-за угла". Это означает, что потенциальной добыче, чтобы избежать встречи с коварным хищником, следует уплывать в открытое море.

Редуан Бшари любит рыб. Даже если это плюшевая копия персонажа из мультфильма "В поисках Немо".

В свою очередь, морской окунь — большая хищная рыба, желанной добычей которой является мелкая рыбёшка. Окунь напротив, охотится днём в открытой воде, и лучший способ "убежать" него — скрыться в коралловых рифах, в вотчине мурены.

Швейцарский биолог Редуан Бшари (Redouan Bshary) и его коллеги из университета Невшателя (Université de Neuchâtel) заметили "кооперативную охоту" фактически случайно, наблюдая за окунями.

"Когда я впервые увидел, как окунь тряхнул головой перед мордой мурены, то подумал, что два хищника собрались подраться друг с другом, — вспоминает профессор Бшари. — Поэтому я был очень удивлён, когда они уплыли вместе, держась рядом, будто хорошие друзья на прогулке".

На фото слева мурену на заднем плане видно не очень хорошо, зато окунь справа заметен. На правом снимке мурена в гордом одиночестве: она ещё не такая большая, потому что молодая, и окунь предпочитает именно таких.

Дальнейшие исследования показали, что окуни часто посещают гигантских мурен в их коралловых убежищах, трясут головами примерно в 2,5 см от них, делая 3-6 горизонтальных колебаний в секунду и, тем самым, приглашая на совместную охоту (такую "вербовку" окунь проводит только когда голоден).

Иногда такое приглашение следует после того, как добыча окуня ускользнула и скрылась в рифах, где её может настичь только мурена.

Если гигантская рыба соглашается на "кооперацию", она просто выбирается из своей норы (никаких других сигналов мурены учёные не заметили), а окунь "подводит" её к щели, где спряталась добыча, и тем же встряхиванием головы указывает на потайное место.

Учёные ни разу не видели, чтобы гигантская мурена сама звала окуня. Инициатива совместной охоты всегда исходит не от неё (фото Kirk J. Cantrell).

Любопытно, что в таких случаях гигантская мурена не всегда сама съедает рыбу, которую поймала с помощью окуня: время от времени она отдаёт её своему "товарищу". К сожалению, поделить "приз" поровну охотники не могут, так как глотают жертву целиком.

В целом эффективность охоты окуня при наличии гигантского партнёра возрастает впятеро, а у мурены — намного выше, но насколько точно, исследователи сказать затрудняются.

Бшари признаёт, что подобная скоординированная охота была замечена учёными и раньше — у млекопитающих и птиц. Однако единственными примерами совместной охоты между различными разновидностями были только пары "человек-собака" или "человек-дельфин".

Исследователи пока не уверены, является ли это сотрудничество врождённым или приобретённым поведением — следствием некоего процесса обучения на личном опыте.

В настоящее время Бшари подозревает, что правильным является второй вариант, и планирует выяснить, встречается ли это сотрудничество только в одном отдельно взятом месте, которое исследовали учёные, или же оно широко распространено в Красном море.

"Самое важное в этой истории заключается в том, что в коралловых рифах для нас всё ещё таится очень много неожиданностей", — отметил исследователь, работа которого опубликована в свежем номере журнала PLoS Biology.

Какой же вывод делают биологи из своего открытия? Очень простой: вы не должны быть умнее рыбы, чтобы решить поохотиться вместе с другом.

По материалам: http://www.membrana.ru

___________________

Я знаю, что говорю, говорю то, чего не знаю.

   -1-  





© Павел Гуданец 2004-2017 гг.
 инСайт

При информационной поддержке:
Институт Транспорта и Связи