Çorak ve çorak! Güneş sisteminin aşırı ortamında yaşam nasıl hayatta kalır?
Yaşamı incelemek için iğne-besin açısından fakir alanlar, Dünya ve Mars'taki erken yaşamı ortaya çıkarma olanağı sağlar
Dünyadaki aşırı ortamlardaki mikroplara dair sürekli anlayışımız, astrobiyoloji için yeni olanaklar açtı. Bilim adamları, hayatı asla besleyemeyecek gibi görünen, kaynak bakımından fakir dünyalar üzerinde çalışıyorlar. Bir araştırma ekibi, Meksika'da besin açısından fakir bir bölgede araştırma yapıyor ve bu zorlu ortamda hayatın nasıl geliştiğini anlamaya çalışıyor.
Ekibin incelediği alana Cuatro Ciénegas Havzası deniyor Yaklaşık 43 milyon yıl önce, bölge Meksika Körfezi'nden izole edilene kadar sığ bir denizdi. Bu eşsiz bir alandır çünkü besinlerden yoksundur ve antik su mikroorganizmalarına ev sahipliği yapar.
Bu yeni çalışmanın baş yazarı, Arizona Eyalet Üniversitesi Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu'ndan Jordan Okei'dir. Bu çalışmanın başlığı "Tüm ekosistemde besin elde etme deneyinde, bilgi işleme sürecinde genom adaptasyonu beslenme stratejilerinin temelidir." Bu makale "eLIFE" dergisinde yayınlandı.
Araştırma, Meksika'daki Chihuahua Çölü'ndeki Cuatro Ciénegas Havzasında yapıldı. Bu bölge bir zamanlar yaklaşık 43 milyon yıl önce Meksika Körfezi'nden izole edilmiş sığ bir denizdi.
Bu araştırma esas olarak organizmanın genomuna ve organizmanın boyutu, bilginin elde edilme şekli ve edinme yoğunluğu gibi temel yönlerine odaklanmaktadır (burada organizmanın zaman birimi başına harici bilgi işleme kapasitesi olarak anlıyorum). Araştırmacılar, bu özelliklerin, erken Dünya veya eski ıslak Mars'a benzeyen Cuatro Ciénegas Havzası gibi aşırı ortamlarda organizmaların nasıl gelişmesini sağladığını keşfettiler.
"Bu alandaki beslenme çok zayıf, hatta çoğu ekosistem mikroorganizmalar tarafından yönetiliyor, ancak burası erken Dünya ekosistemiyle benzerliklere sahip olabilir. Tıpkı Mars'taki nemli ortam gibi, yaşam da hayatta kalmak için ona bağlı olabilir. "
Baş yazar Oquier dedi. Bir organizmanın yaptığı her şeyin bir bedeli vardır, bu yüzden organizmalar işlerini yapmak için yola çıktığında birçok değiş tokuş vardır. Ancak tartım süreci, bir organizmanın biyolojik bilgi işleminin verimliliğini etkiler.
Besin açısından fakir bir ortama adapte olmuş ve ondan evrimleşmiş bir organizma, kendisini kopyalamak için muazzam kaynakları kullanmaya "yatırım yapamaz". Bu sadece ekibin bir hipotezi, ancak bu konuyu araştırmak için bir deney tasarladılar. Meksika'nın Dört Bataklık Havzasındaki kentsel gölet. Fotoğraf, J. Craig Venter Enstitüsü'nde doçent olan ve çalışmanın kıdemli yazarı Christopher DuPont'a ait.
Bir basın bülteninde DuPont, "besin açısından fakir (düşük besinli) ortamlarda bulunan mikroorganizmaların DNA'yı kopyalamak, RNA'yı kopyalamak ve proteinleri çevirmek için düşük kaynak stratejilerine ihtiyaç duyacağını tahmin ediyoruz. Aksine, besin açısından zengin ( Yüksek beslenme) ortamları, kaynak yoğun stratejileri tercih ediyor. "Deney, mikrobiyal bir ekosistem olan" mezoderm "denen şeyin kurulmasını içeriyordu. Bu mikroorganizmalar daha sonra daha yüksek seviyelerde azot ve fosforlu gübrelerle beslenecektir. Bu elementler mezoderm mikroorganizmaların büyümesini uyarır. Deneyin sonunda, kontrol grubunu gözlemlediler ve karşılaştırdılar ve mikrobiyal topluluğun artan besin maddelerine nasıl tepki verdiğini keşfettiler.
Yazarlar araştırmalarında, organizmaların hücrelerinde biyolojik bilgiyi işleme yeteneklerini yöneten dört özelliğe odaklandılar.
Protein sentezi için gen çeşitliliği gereklidir.Besin yönünden zengin organizmalar büyümeyi artırmaya yardımcı olmak için daha fazla sayıda gene sahip olmalıdır veya organizmalar besin açısından zengin ortamlara uyum sağlamalıdır.
Ancak başka bir değiş tokuş daha var: Besin açısından fakir bir çevrede dezavantajlı durumdalar ve yüksek çoğaltma oranları sonunda büyüme verimliliklerini düşürecektir.
Daha küçük genomlu bir organizma olan genomun boyutu, kopyalanması için daha az kaynak gerektirir ve hücreleri daha küçüktür. Nispeten besin açısından zengin bir ortamda bulunduktan sonra, bu organizmalar besin açısından fakir bir ortamda hızlı bir şekilde tepki verebilir.
Guanin ve sitozin, guanin ve sitozinin bileşimi nükleotidazdır, bilim adamları besin açısından zengin bir ortamda genomda yüksek GC seviyelerine sahip organizmaların neden daha iyi olabileceğini tam olarak belirleyemezler. Çünkü GC üretimi daha pahalıdır. Dolayısıyla, düşük GC içeriğine sahip organizmalar, kötü ortamlarda daha iyi olabilir.
Kodon kullanım sapması: Kodon, RNA ve DNA nükleotid üçlüsü dizisidir. Kodon, protein sentezi sırasındaki bir sonraki adımın amino asitler eklemek olduğunu belirtir. Çeşitli farklı kodonlar amino asitleri kodlayabilir, ancak besleyici bir ortamda Bunlar arasında kaynakları daha hızlı kullanabilen kodonlar, kaynakları hızlı kullanamayan kodonlara tercih edilir.
Bu çalışma arasındaki fark, dört özelliğin tümünü dikkate almasıdır.Ancak, önceki çalışmalar yalnızca bir veya iki özelliğe odaklanmıştır. Bu çalışma aynı zamanda bu özelliklerin bir topluluktaki rolünü de ele almıştır. Farklı yollar. Araştırmalarında belirtildiği gibi, araştırmamızda bahsetmeye değer olan şey, deneysel düzeyde orijinal genomun popülasyon tepkisini değerlendirmek için tasarlanmış ilk ekosistem deneylerinden biridir.
Bu araştırma benzersiz ve güçlü, çünkü büyük organizmaların ekolojik araştırmalarından fikirler aldı ve tüm ekosistemin mikrobiyal popülasyonlarına uygulanabilir.
Arizona Eyalet Üniversitesi Yaşam Bilimleri Koleji'nden kıdemli yazar Jim Ehlers, Siban Zaozawa'daki Lagunita göletinde 32 gün süren bir deney gerçekleştirdi. Bu süre zarfında, araştırmacılar yerinde izleme, numune alma analizi ve düzenli su kalitesi testlerinin sonuçlarını özetlediler.
Deneysel sonuçlar, deneysel hipotezlerle doğrusal olarak ilişkilidir: Mezo dünyasına organizmalar hakimdir ve bu organizmalar, onları büyütmek için besinleri çoğaltma konusunda süper bir yeteneğe sahiptir. Kontrol grubu temel olarak biyolojik bilgileri daha az tüketimle işleyebilen türlerden oluşmaktadır.
Araştırma tablosu, kodlama kullanımında bir sapma olduğunu göstermektedir.
Hipotezleri, organizmaların verimli mikrokozmosta kodlama önyargılarına sahip olduğunu öngörür. Birden çok kod aynı amino asidi derleyebilse de, organizmalar daha fazla kaynak mevcut olduğunda amino asit kodlaması için kaynakları daha hızlı elde edebilir.
Arizona Eyalet Üniversitesi Yaşam Bilimleri Koleji'nden kıdemli yazar Jim Els: "Bu araştırma benzersiz ve güçlü çünkü büyük organizmaların biyolojik araştırma fikirlerini kullanıyor ve bu fikirleri tüm biyolojik sistemde denenen mikrobiyal topluluklara uyguluyor. . "
"Bunu yaparak, tüm biyolojik sistemin geri bildiriminde mikroorganizmalara yardımcı olan ve belirli mikroorganizma türleriyle ilişkilendirilmesi gerekmeyen temel biyolojik özellikler olduğunu ilk kez kanıtlayabiliriz." Bu araştırma sonucu bize diğer dünyalardaki yaşamın nasıl olduğu hakkında bir şeyler söylüyor. Son derece zorlu ortamlardaki operasyonlar hakkında bilgiler. Organizmalar nerede olurlarsa olsunlar, çevrelerindeki anahtar bilgilerden tam olarak yararlanmak için bilgi işleme yeteneklerinde ince ayar yapmalıdırlar. Çevreden etkilenirler ve şekillerini çevre belirler.
Okies, "Bu çok heyecan verici ve dünyadaki mevcut ve gelecekteki yaşam tarafından genel olarak kabul edilmesi gereken birçok yaşam kuralı olduğunu ima ediyor." Dedi.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Yuan Maoan, turbo, Zhiyun, bakır ve gümüş simyacısı - evren bugün
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
