Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Биологические часы были запущены 2,5 миллиарда лет назад

Четверг, 17 Май 2012 21:43

Биологические часы были запущены 2,5 миллиарда лет назад

Автор 

Первые биологические часы появились вместе с фотосинтезом и подчинялись не смене дня и ночи, а изменениям концентрации кислорода в клетке.

Сине-зелёные водоросли, стоявшие у истоков фотосинтеза, возможно, были ещё и первыми, кто изобрёл биологические часы. (Фото Marco Spiller.)Появление биологических часов у живых организмов случилось из-за накопления в атмосфере кислорода — к такому выводу пришли исследователи из Кембриджского университета (Великобритания). Статью, в которой они рассказывают, как доискивались происхождения суточного ритма, учёные опубликовали в журнале Nature. Биологические часы, как известно, есть почти у всех живых организмов, от одноклеточных водорослей до человека. Они выставлены на 24-часовой цикл, который может поддерживаться даже при отсутствии внешней коррекции в виде смены дня и ночи. Однако солнечный свет служит ключевым регулятором циркадного ритма, и гены, управляющие этим ритмом, обычно учитывают показания «оптических датчиков», то есть специальных фоторецепторов в глазу.

Несмотря, однако, на всеобщность, у разных организмов суточные ритмы устроены по-разному. То есть гены циркадного ритма у растений, дрозофил и, например, млекопитающих различаются довольно сильно. В связи с этим исследователи полагают, что биологические часы возникали в ходе эволюции неоднократно (по меньшей мере раз пять) у разных групп организмов. Но на этот раз учёные обратили внимание на гены пероксиредоксинов — ферментов, которые есть опять же почти у каждого живого существа на планете. Эти белки участвуют в обезвреживании опасных кислородных радикалов, образующихся в результате клеточного дыхания. Год назад эта же группа исследователей из Кембриджа сообщала, что уровень пероксиредоксинов в клетках морских водорослей и эритроцитах человека меняется по одинаковому ритму. И ритм этот, как легко догадаться, 24-часовой.

В новой работе учёные проанализировали динамику пероксиредоксинов среди более широко набора организмов: уровень ферментов измеряли у мышей, дрозофил, растений, бактерий и архебактерий. Оказалось, что активность генов пероксиредоксинов не зависит от солнечного света, без которого, как принято считать, биологические часы разлаживаются. Это навело исследователей на мысль, что пероксиредоксиновый ритм представляет собой какие-то другие, метаболические часы, не зависящие от остальных суточно-ритмических механизмов. Мутации, которые расстраивали обычный циркадный ритм, на колебаниях активности генов пероксиредоксинов никак не сказывались.

Вместе с тем учёные не считают, что метаболический и обычный световой суточные ритмы абсолютно независимы друг от друга. Вряд ли изменения в активности касаются только генов пероксиредоксинов; скорее всего, тут задействован ещё ряд ферментов, которые среди прочего могут выполнять связующую функцию между двумя системами суточного цикла. Однако специфика работы метаболических часов стала поводом для смелого предположения, что пероксиредоксины некогда были самыми первыми биологическими часами.

Вместе с «открытием» бактериями фотосинтеза 2,5 млрд лет назад им срочно понадобились системы, которые обезвреживали бы опасные продукты кислородных реакций. Появление фотосинтеза привело, как известно, к кислородной катастрофе, после которой те, кто не мог жить в новой атмосфере, вымерли или ушли в тень. Для реакции фотосинтеза необходим свет, но первоначально суточный ритм, по предположению учёных, подчинялся именно колебанию концентрации кислорода. И лишь потом биологические часы взяли за образец смену дня и ночи.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Прочитано 9123 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

"Динозавр Франкенштейна" из Чили оказался "потерянным звеном" эволюции

16-08-2017 Просмотров:1737 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

"Динозавр Франкенштейна" из Чили оказался "потерянным звеном" эволюции

Причудливый травоядный динозавр-"франкенштейн" из Чили, одновременно похожий на тираннозавров и велоцирапторов, оказался "потерянным звеном эволюции", связывающим хищных динозавров и их двуногих жертв, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Biology Letters. Чилизавр "Чилизавр является одним из самых необычных...

Яйца морских птиц имеют защиту от воды и солёного воздуха

07-07-2013 Просмотров:7286 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Яйца морских птиц имеют защиту от воды и солёного воздуха

Яйцам морских птиц приходится выдерживать воистину экстремальные условия: они лежат на голых камнях, воздух вокруг насыщен солёной водой, а камни и земля рядом испачканы птичьим помётом. Очевидно, у яиц должны...

2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв

23-02-2013 Просмотров:28310 Животные (Animalia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв

Оглавление 1. Общие сведения о животных 1.1. Разделение классификации животных 2. Появление и эволюция животных 2.1. Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария)  2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв  2.3. Животный мир ордовикского периода 2.4. Животный мир силурийского периода 2.5. Животный мир девонского...

Ученые обнаружили у берегов Антарктиды множество новых необычных видов

07-12-2013 Просмотров:6442 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые обнаружили у берегов Антарктиды множество новых необычных видов

Bathysciadiid limpetБолее 13-ти новых видов животных обнаружили ученые в море Амундсена у берегов Антарктиды. О фауне этого моря до настоящего времени было мало что известно – слишком оно отдаленное, к...

Кишечная микрофлора помогла жукам-вредителям освоить несъедобную пищу

25-06-2013 Просмотров:7037 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Кишечная микрофлора помогла жукам-вредителям освоить несъедобную пищу

Чередование растительных культур на сельскохозяйственных полях преследует две цели. Во-первых, у разных растений разные требования к почве, и, варьируя культуры, мы защищаем почву от истощения по какому-то одному показателю: если...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.