Огромные пропасти в эволюции?!

На нашей планете обитает 8,7 миллиона видов (плюс-минус 1,3 млн), и 80% из них до сих пор не открыты. К такому выводу пришли учёные, тщательно изучившие существующую классификацию и предсказавшие её будущее.

Ранее биологи терялись в догадках, сколько видов животных, растений, грибов, бактерий и вирусов обитает на нашей планете. Оценки расходились на порядки: от 3 до 100 миллионов видов.

Камило Мора (Camilo Mora) из университета Гавайев и его коллеги из канадского университета Далхаузи (Dalhousie University) определили масштабируемые схемы, присутствующие в биологической систематике на разных уровнях (царство, тип, класс и так далее) и позволяющие предсказать общее число видов планеты, исключая бактерии и прочие микроорганизмы

Так, чем выше мы поднимаемся по этой пирамиде жизни, тем реже случаются новые открытия. (Сообщения об описании новых родов иногда приходят, а вот новостей об открытии новых семейств и уж тем более классов в последние годы не было.) Это и прочие умозаключения приведены в статье, опубликованной в открытом доступе в журнале PLoS Biology.

В ходе работы биологи обнаружили несколько других любопытных фактов. Например, анализ показал, что некоторые группы изучены лучше других: 72% предсказанных наземных растений (около 298 тысяч видов) уже задокументированы, в то время как наземных животных «поймано» лишь 12%, а наземных грибов – и вовсе лишь 7%.

Вообще, со времён, когда Карл Линней предложил первую таксономическую классификацию, прошло 250 лет. С тех пор было описано порядка 1,2 миллиона видов (около 14% от предсказанных Морой со товарищи).

Зачем биологам представление о том, сколько именно видов обитает на нашей планете? Мора считает, это знание удовлетворит базовый научный интерес. Впрочем, это не только фундаментальные данные, есть в них и кое-какое практическое значение. Не зная, сколько на Земле животных и растений, учёные не могут сказать, какое количество мы можем себе позволить потерять, чтобы остались стабильными те экосистемы, от которых зависит жизнь всего человечества.

Однако более точных данных (а не плюс-минус миллион, как сейчас) мир не получит и в ближайшие несколько веков, уверены исследователи.

Учёные определили точку посадки самого тяжёлого марсохода в истории. Большой кратер выставляет на обозрение глубокие слои грунта, уносящие геологов на миллионы лет в прошлое. Но главное — здесь есть породы, гипотетически способные нести в себе следы былых марсианских обитателей, например бактерий.

Чтобы определить наиболее любопытный участок для визита ровера «Любопытство» (Curiosity, он же Mars Science Laboratory — MSL), планетологи в течение пяти лет вели отсев среди 30 потенциально привлекательных областей-кандидатов.

Теперь, как рассказывает NASA, решено: марсоход Curiosity будет исследовать кратер Гейла (Gale). Этот 154-километровый и довольно глубокий кратер является окном в далёкие эпохи Марса.

Та часть кратера, в которой должен высадиться аппарат MSL, представляет собой аллювиальный конус, вероятно, образованный отложениями, переносимыми когда-то жидкой водой.

Слои грунта в основании горы, около которой приземлится американский робот, содержат глины и сульфаты. Это перспективное место с точки зрения не только изучения следов действия воды, но и поиска возможных признаков древней жизни, следов биохимических процессов. Кстати, среди десяти научных инструментов нового марсохода есть анализаторы, способные индентифицировать органические соединения.

Впрочем, и без приятного бонуса в виде глин кратер Гейла выглядит очень заманчивым в глазах иследователей. По словам Майкла Мейера (Michael Meyer), ведущего учёного NASA по программе изучения Марса, выбранное место содержит широкое разнообразие геологических структур и слоёв, дающих возможность погрузиться в менявшуюся на протяжении эонов окружающую среду Красной планеты и тем самым получить углублённое понимание условий обитаемости на древнем Марсе.

...основные приборы «Любопытства». Mastcam — цветные фото- и видеокамеры. ChemCam — лазер для испарения образцов и спектрометр для дистанционного анализа этих паров. RAD (Radiation Assessment Detector) — радиационный детектор, способный ловить как космические лучи, так и вторичную радиацию, возникающую при взаимодействии этих лучей с марсианскими атмосферой и породами. RAD оснащён датчиками энергетических ионов (в том числе тяжёлых), протонов, нейтронов, альфа-частиц и гамма-лучей.

CheMin (Chemistry and Mineralogy instrument) — химический анализатор минералов, использующий люминесценцию образцов под рентгеновским лучом. SAM (Sample Analysis at Mars) — анализатор образцов, включающий два разных спектрометра и газовый хроматограф. DAN (Dynamic Albedo of Neutrons) — измеритель нейтронного альбедо. Приятно отметить, что это российский прибор. DAN должен посылать в марсианский грунт пучок нейтронов и по измерению нейтронного альбедо выявлять воду, скрытую на глубине до двух метров.

MARDI (Mars Descent Imager) — камера, которая будет вести цветную видеосъёмку в процессе снижения посадочной ступени в атмосфере Марса (напомним, сам марсоход будет подвешен под спускаемым аппаратом). MAHLI (Mars Hand Lens Imager) — эта камера на конце манипулятора предоставит геологам крупные планы пород, мелких деталей, их текстуры словно увеличительное стекло в руке. APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer) — анализатор элементного состава пород.

REMS (Rover Environmental Monitoring Station) — погодная станция, которая будет фиксировать атмосферное давление, влажность, ультрафиолет, направление и скорость ветра, температуру воздуха и грунта вокруг аппарата и записывать колебания этих параметров по времени суток и по сезонам. Brush, drill, sieves, scoop — кисть, дрель, сито и совок, инструменты на манипуляторе робота.

Запуск ровера Curiosity должен пройти между 25 ноября и 18 декабря 2011 года, а прибытие шестиколёсной машины в кратер Гейла намечено на август 2012-го.

Американские исследователи выяснили, каким образом в клетках насекомого живёт бактерия, в которой, как в матрёшке, живёт другая, ещё более мелкая бактерия. В ходе разбирательств обнаружился самый короткий геном, а также прояснилась история появления митохондрий.

В запутанных взаимовыгодных отношениях всех трёх героев нынешней работы разбирались Джон Маккатчеон (John McCutcheon) из университета Монтаны и Кэрол фон Долен (Carol von Dohlen) из университета Юты, открывшая в 2001 году этот «матрёшечный» вид симбиоза.

Исследователи изучили гены двух бактерий — партнёров червецов. Оказалось, что и большая Tremblaya princeps, и её более мелкая обитательница Moranella endobia по отдельности не способны перерабатывать сок растения, на котором «пасутся» насекомые, в аминокислоты для своего хозяина. Однако вместе их слаженные действия приводят к нужному результату. Часть работы достаётся одной бактерии, а другая доводит начатое до конца.

Учёные признают, что пока не понимают, как происходит координация всех процессов – слишком сложна существующая система (иллюстрация Current Biology).

Параллельно американцы установили, что T. princeps обладает самым коротким клеточным геномом среди живых организмов, не являющихся органеллами (есть и такие!)DEY - как то не правильно перевели оригинал, ибо я понятия не имею что за животные являются органеллами – в его составе всего 121 ген.

Такое положение дел, скорее всего, обусловлено эволюцией симбиотических отношений. Бактерия, находясь в дружественной среде, постепенно избавлялась от собственных генов и соответствующих функций.

Нынешнее открытие укрепляет теорию, гласящую, что нечто подобное произошло много миллионов лет назад с митохондриями — органеллами, которые выполняют функции электростанций в клетках животных, а также с хлоропластами, отвечающими за процесс фотосинтеза в клетках растений. Когда-то они, считают биологи, тоже были бактериями-друзьями, взяли на себя часть метаболических функций и стали постоянными частями клеток хозяев.

Прежняя работа учёных была опубликована в журнале Nature, а нынешняя вышла в Current Biology.