bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Early Life in Death Valley


Ο Paul Knauth ανέβηκε σε ένα απότομο, βραχώδες φαράγγι στο Εθνικό Πάρκο Black Mountains of Death Valley, αθλητικά γάντια και ένα μπαστούνι για να βοηθήσουν στην πλοήγηση στην αιχμηρή σκηνή. Το δάπεδο της ερήμου που λαμπυρίζει από κάτω κατέχει το ρεκόρ ως το πιο ζεστό μέρος στη Γη, αλλά στα τέλη Φεβρουαρίου, αγριολούλουδα φύτρωναν από μικροσκοπικές σχισμές. Περπατήσαμε προσεκτικά, μήπως θέσουμε σε κίνδυνο την εύθραυστη ύπαρξή τους — ή τα άκρα μας.

Επιτέλους φτάσαμε στον στόχο μας σε αυτό το απαγορευτικό έδαφος:ένα σπήλαιο περίπου 750 εκατομμυρίων ετών που ο Knauth, 69, γεωχημικός και γεωλόγος στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, και ο αείμνηστος Robert Horodyski, παλαιοντολόγος, είχαν σκοντάψει πριν από δύο δεκαετίες. . Το σχήμα του σπηλαίου είναι αποτυπωμένο σε τοίχο από δολομίτη. Είναι αρκετά μεγάλο για να χωρέσει έναν άνθρωπο, αλλά είναι γεμάτο στερεό με ένα λεπτόκοκκο χαλαζία. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν το σπήλαιο ενώ έψαχναν για μικροαπολιθώματα για να υποστηρίξουν την τότε ριζοσπαστική θεωρία τους ότι η μικροβιακή ζωή άκμασε στη γη πριν από περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Πριν συνταξιοδοτηθεί, ο Knauth θα ήθελε να προσθέσει μικροαπολιθώματα από το σπήλαιο στο σύνολο των στοιχείων που υποστηρίζουν το εξελικτικό του μοντέλο.

Σύμφωνα με την επικρατούσα σοφία, οι ήπειροι ήταν άψυχα, ακτινοβολημένα ράφια βράχων μέχρι μετά το περιστατικό γνωστό ως έκρηξη της Κάμβριας στις θάλασσες πριν από 540 εκατομμύρια χρόνια, όταν οι πρόδρομοι της ριζοβολίας φυτών και ζώων ξεχύθηκαν από τον ωκεανό για να αποικίσουν τη στεριά. Ο Knauth οδήγησε εδώ και καιρό την κατηγορία να αμφισβητήσει αυτή την αφήγηση, η οποία είναι προκατειλημμένη από το αρχείο απολιθωμάτων, είπε. Τα θαλάσσια απολιθώματα προστατεύονται από στρώματα θαλάσσιων ιζημάτων και την ησυχία των βάθη των ωκεανών. Τα απολιθώματα της γης είναι πολύ πιο πιθανό να έχουν κονιοποιηθεί από την αλλαγή του κλίματος και τη διάβρωση πολύ πριν οι παλαιοντολόγοι μπορούσαν να τα βρουν τυχαία. Ως εκ τούτου, το αρχείο απολιθωμάτων είναι πολύ βαρύ προς τις θάλασσες, με αποτέλεσμα να φαίνεται ότι ήταν το λίκνο της ζωής.

Σύμφωνα με τον Knauth, τα σωζόμενα απολιθώματα της ξηράς είναι πολύ πιθανό να είναι μικροσκοπικά και κρυμμένα σε «γεωλογικές χρονοκάψουλες», όπως το σπήλαιο της Κοιλάδας του Θανάτου, το οποίο έχει αντέξει σε ηφαίστεια, παγετώνες και τη σύγκρουση ηπειρωτικών πλακών. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 10.000 ετών, το σπήλαιο άνοιξε σε φέτες από τα νερά της βροχής που ξεπλύνουν το γύρω τοπίο, έναν γεωλογικό σχηματισμό ηλικίας 750 έως 800 εκατομμυρίων ετών που ονομάζεται Δολομίτης της πηγής Beck. Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, ο Knauth ανέλυσε τη γεωχημεία της επιφάνειας αυτού του στρώματος δολομίτη ύψους 1.000 ποδιών. Τα αποτελέσματά του έδειξαν ότι η περιοχή πλημμύρισε από στρώματα φωτοσύνθεσης, μονοκύτταρων μορφών ζωής πολύ πριν από την έκρηξη της Κάμβριας.

Ακόμη πιο ενδεικτικά είναι τα μικροαπολιθώματα που ο Knauth και οι συνάδελφοί του έχουν ανακαλύψει από αρχαίες τρύπες που τρυπώνουν την άγονη επιφάνεια του δολομίτη. Συνολικά, τα γεωχημικά ευρήματα και τα μικροαπολιθώματα υποστηρίζουν τη θεωρία του ότι κατά τη διάρκεια του Προκάμβριου αιώνα, πολύπλοκες μορφές ζωής εξελίχθηκαν όχι μόνο στους ωκεανούς, αλλά και στην ξηρά. Στην πραγματικότητα, όπως υποστήριξε ο Knauth σε μια σειρά εργασιών που δημοσιεύθηκαν στο Science, Nature και άλλα περιοδικά από το 1985, τα ζώα μπορεί να προέρχονται από λίμνες, ποτάμια και ρυάκια γλυκού νερού και όχι από υπεραλμυρούς ωκεανούς που λιμοκτονούν από οξυγόνο. P>

Σχεδόν 30 χρόνια μετά, το πεδίο επιτέλους τον πιάνει. Κατά τη διάρκεια της τελευταίας μισής δεκαετίας, αρκετοί ερευνητές έχουν αναφέρει πληθώρα γεωχημικών και μικροαπολιθωμάτων αποδείξεων ότι η ζωή κατοικούσε στις ηπείρους πριν από 2,2 δισεκατομμύρια χρόνια.

«Το έργο του Knauth ήταν εμπνευσμένο», δήλωσε ο Kurt Konhauser, καθηγητής γεωμικροβιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα στο Έντμοντον του Καναδά και εκδότης του περιοδικού Geobiology. «Άνοιξε την πόρτα για τους υπόλοιπους από εμάς για να αναζητήσουμε αποδείξεις για την προκάμπρια ζωή στη στεριά».

Ενώ πολλοί παλαιοβιολόγοι αποδέχονται τώρα την υπόθεση του Knauth ότι απλές, μονοκύτταρες μορφές ζωής υπήρχαν στη στεριά κατά τη διάρκεια του Προκάμβριου, άλλοι αποκρούουν από την πιο ριζοσπαστική πρότασή του ότι η περίπλοκη, πολυκύτταρη ζωή — και ακόμη και η ζωή των ζώων — ευδοκίμησε επίσης στη γη πριν από περισσότερα από 600 εκατομμύρια  χρόνια. Πάνω από μια φωτιά στην έρημο το βράδυ πριν από την ανάβασή μας στη σπηλιά, ο γλυκομίλητος Knauth εκμυστηρεύτηκε ότι του αρέσει να αμφισβητεί τα κυρίαρχα παραδείγματα στην επιστήμη και ότι σχεδιάζει να το διατηρήσει. «Στα γηρατειά μου, είμαι τόσο απογοητευμένος που οι άνθρωποι κλείνουν τα μυαλά τους και πηδούν σε ό,τι πιτσιλιό, απλοϊκό είναι στη μόδα», είπε. "Αλλά αν ξεκινήσετε με τα βράχια και προχωρήσετε προς τα πάνω σε μια ερμηνεία, αποκαλύπτει συχνά μια πραγματικότητα που δεν είναι αυτή της μόδας."

Ο Knauth θα μπορούσε να αποσυρθεί από την επιτόπια εργασία, αλλά η περιέργεια τον κάνει να σκαρφαλώνει στα καυτά, ξηρά, απόκρημνα βουνά στην Κοιλάδα του Θανάτου και αλλού στα νοτιοδυτικά. Ψάχνοντας πληθωρικά για περισσότερες σπηλιές, ελπίζει να βρει αδιαμφισβήτητα απολιθώματα για πρωτόγονα ζώα που κάποτε γλεντούσαν με τα καταπράσινα στρώματα μονοκύτταρων οργανισμών που, όπως λέει, κάλυπταν τις ηπείρους κατά τη διάρκεια της Προκάμβριας.

«Ένας απολιθωμένος κοριός θα τελείωνε τη διαμάχη», είπε με ένα χαμόγελο.

Διάβρωση ενός παραδείγματος

Ο δολομίτης Beck Spring γεννήθηκε πριν από περίπου 750 εκατομμύρια χρόνια, όταν ένα στρώμα 1.000 ποδιών ανθρακικού ασβεστίου μαγνησίου εγκαταστάθηκε σε ένα ρηχό θαλάσσιο περιβάλλον στην άκρη της Rodinia, μια υπερήπειρο που σχιζόταν σε κομμάτια. Η γιγάντια μάζα ανθρακικού αναρριχήθηκε από τη θάλασσα, μεταμορφώθηκε σε ξηρά κάτω από ένα ζεστό και υγρό κλίμα. Σε μια γεωλογική διαδικασία γνωστή ως καρστοποίηση, οι όξινες βροχές σμίλεψαν τον ανθρακικό βράχο σε έναν λαβύρινθο από λάκκους, καταβόθρες και σπήλαια, συμπεριλαμβανομένου του σπηλαίου στο οποίο περπατήσαμε σε αυτήν την επίσκεψη.

Περίπου το 60 τοις εκατό της γης των ΗΠΑ ανατολικά του ποταμού Μισισιπή βρίσκεται σε διαδικασία καρστοποίησης, κάτι που το κάνει να μοιάζει με ένα είδος βραχώδους ελβετικού τυριού. Αλλά η βλάστηση και οι λίμνες συχνά κρύβουν αυτούς τους γεωλογικούς σχηματισμούς από την άποψή μας. Στις άνυδρες ερήμους των Νοτιοδυτικών, τα καρστ είναι πιο εύκολο να εντοπιστούν, παρόλο που είναι πολύ παλαιότερα και έχουν διαβρωθεί. Το φαράγγι που διασχίσαμε καθ' οδόν προς τη σπηλιά διασχίζει μια τεράστια πλάκα δολομίτη, έναν βράχο από μαύρισμα έως ροζ που θρυμματίζεται κάτω από τα πόδια. Οι αρχαίοι καρστικοί λάκκοι διακρίνονται από τις πιο πρόσφατα διαβρωμένες τρύπες από τους σωρούς των χαλαζιακών ερειπίων που έπεσαν μέσα τους καθώς σχηματίστηκαν.

Ο Knauth άρχισε να εξερευνά τα καρστ της ερήμου τη δεκαετία του 1980 ως νεαρός καθηγητής γεωλογίας που έφτιαχνε το εργαστήριό του στην Πολιτεία της Αριζόνα. Ήταν ήδη ειδικός στην ανάλυση πετρωμάτων για γεωχημικά σημάδια διατηρημένης οργανικής ύλης. Το κλειδί βρίσκεται στην ατομική σύνθεση του βράχου. Οι οργανισμοί που χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για ενέργεια ενσωματώνουν μια ελαφρύτερη εκδοχή άνθρακα, που ονομάζεται άνθρακας 12, έναντι του βαρύτερου άνθρακα 13. Αυτό σημαίνει ότι οι περιοχές που κάποτε φιλοξενούσαν φωτοσυνθετική ζωή περιέχουν ελαφρώς χαμηλότερες ποσότητες άνθρακα 13 από τις στείρες περιοχές.

Προς μεγάλη τους έκπληξη, ο Knauth και ο μεταπτυχιακός φοιτητής του τότε, Mark Beeunas, ανακάλυψαν ότι ένα καρστ της ερήμου 1,2 δισεκατομμυρίων ετών στην κεντρική Αριζόνα που ονομάζεται Mescal Limestone έδειξε γεωχημικά σημάδια ζωής κατά τη διάρκεια του Προκάμβριου αιώνα «Ήταν εκπληκτικό γιατί , σύμφωνα με όλα τα σχολικά βιβλία, οι προκάμβριοι εδάφη ήταν εντελώς άγονες», είπε ο Knauth, ο οποίος δημοσίευσε τα γεωχημικά ευρήματα το 1985.

Ενώ οι συνομήλικοι του Knauth δεν αμφισβήτησαν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων του, το συμπέρασμά του ότι η ζωή στην ξηρά προϋπήρχε της εποχής της Κάμβριας κατά 660 εκατομμύρια χρόνια αντιμετωπίστηκε με σιωπή. «Η έκρηξη της Κάμβριας είχε μια κλειδαριά παραδείγματος πριν από 30 χρόνια», είπε ο Knauth. "Ήταν πρακτικά αδιανόητο για τους περισσότερους παλαιοντολόγους ότι αυτό που είχα ανακαλύψει θα μπορούσε έστω και πιθανώς να ισχύει."

Χρειαζόμενος περισσότερα στοιχεία για να υποστηρίξει τον ισχυρισμό του που προκάλεσε το παράδειγμα, ο Knauth πήγε να αναζητήσει σημάδια ζωής στην Κοιλάδα του Θανάτου, δειγματίζοντας μια ασυνήθιστη κορυφογραμμή μαύρου χαλαζία στην κορυφή του Δολομίτη Beck Spring. Πίσω στο εργαστήριο, η γεωχημική ανάλυση αποκάλυψε χαμηλά επίπεδα άνθρακα 13. Εκεί είχαν ζήσει μικροοργανισμοί φωτοσύνθεσης, πολλοί από αυτούς, κατέληξε. Και όπου υπάρχουν γεωχημικά σημάδια ζωής, θα μπορούσαν να υπάρχουν και μικροαπολιθώματα.

Ο Knauth, ο Horodyski και ο Ray Kenny, ένας φοιτητής, πέρασαν τρία χρόνια διασχίζοντας τις επικίνδυνες απότομες βουνοκορφές του Δολομίτη Beck Spring και του Mescal Limestone, συγκεντρώνοντας πέτρες που ήλπιζαν ότι περιείχαν αυτά τα μικροαπολιθώματα. Συχνά αποκοιμιόντουσαν εξουθενωμένοι γύρω από μια φωτιά στην έρημο, με τα ρούχα και τις μπότες τους τεμαχισμένα από αιχμηρά βράχια.

Έσυραν τη γενναιοδωρία της ερήμου πίσω στο εργαστήριο και έκοψαν τα δείγματα βράχου σε λεπτά, διαπερατά από το φως τμήματα με ένα πριόνι διαμαντιού. Κοιτάζοντας μέσα από ένα μικροσκόπιο, εντόπισαν δεκάδες νήματα και σφαίρες, τα οποία αναγνώρισαν ως μεταλλοποιημένα κύτταρα. Με την πάροδο του χρόνου, οι περιπλανήσεις τους στην έρημο παρήγαγαν έναν πραγματικό ζωολογικό κήπο με μικροαπολιθώματα. Με ηλικία 750 εκατομμυρίων έως 1,2 δισεκατομμυρίων ετών, ήταν τα παλαιότερα απολιθώματα της ξηράς που είχαν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Οι Horodyski και Knauth ανέφεραν τις σημαντικές ανακαλύψεις τους στο περιοδικό Science το 1994.

«Η γεωχημική ανάλυση των παλαιοκαρστών από τον Knauth ήταν το πρωτοποριακή έρευνα για την απόδειξη της ύπαρξης ζωής στη στεριά κατά τη διάρκεια της Προκάμβριας», δήλωσε ο Paul Strother, ένας παλαιοβιολόγος στο Κολέγιο της Βοστώνης.

Το Κεχριμπάρι του Προκάμβριου

Ο σχηματισμός Beck Spring απλώθηκε μπροστά μας, γωνιακός και σκονισμένος με λίγα σημάδια ζωής. Αλλά στο μυαλό του Knauth, η επιφάνειά του κάποτε ήταν ένα αστραφτερό πράσινο, καλυμμένο από κύτταρα φωτοσυνθέσεως, κυανοβακτήρια και φύκια. Αυτοί οι απλοί οργανισμοί μετέτρεψαν το ηλιακό φως σε ενέργεια και οξυγόνο, αφήνοντας πίσω τους το ενδεικτικό ίχνος του άνθρακα 13. Τα νερά της βροχής ξεπέρασαν τα χοντρά υγρά στρώματα των ζωντανών κυττάρων στην επιφάνεια, τραβώντας μερικές φορές μεμονωμένα κύτταρα στις καρστοποιητικές τρύπες, όπου παγιδεύτηκαν ανάμεσα σε κομμάτια ερειπίων . Ο σίδηρος στο νερό προσκολλήθηκε στην παγιδευμένη, σάπια μικροχλωρίδα, σκληρύνοντας τη δομή. Τα νέα απολιθώματα εγκλωβίστηκαν σταδιακά σε μικροσκοπικές ραφές κρυσταλλικού πυριτίου (χαλαζίας) που αναπτύχθηκε ανάμεσα στα κομμάτια των ερειπίων, ενώνοντάς τα.

Ο Knauth αποκαλεί αυτό το τσιμέντο το «κεχριμπαρένιο του Προκάμβριου».

Τα παραδείγματα είναι δύσκολο να ανατραπούν, αλλά κανείς δεν έχει αντικρούσει το βασικό επιστημονικό επιχείρημα που ο Knauth εξέφρασε για πρώτη φορά το 1985, και έκτοτε το βελτιώνει. Κατά συνέπεια, η κοινή παραδοχή ότι οι ήπειροι ήταν άγονες μέχρι μετά την έκρηξη της Κάμβριας διαβρώνεται σταθερά.

«Μόνο τα τελευταία πέντε χρόνια αυτή η 20χρονη ανακάλυψη έχει αρχίσει να επηρεάζει έντονα το πεδίο», δήλωσε ο Stanley Awramik, γεωβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα. Ερευνητές όπως ο Strother έχουν αρχίσει να βρίσκουν περισσότερα στοιχεία για απολιθώματα προκάμβριας γης.

Η πρόοδος στις γεωχημικές και γενετικές τεχνολογίες ευθύνεται εν μέρει για το κύμα ενδιαφέροντος για την αναζήτηση μικροβιακής ζωής στα προκάμβρια εδάφη. «Οι άνθρωποι συνειδητοποιούν τώρα ότι υπήρχε ένας κόσμος μικροσκοπικών χεριών που δεν άφησαν πίσω τους τον πλούτο των απολιθωμάτων που διευκολύνουν την εύρεση θαλάσσιας ζωής», είπε ο Knauth. Και η αναζήτηση για ίχνη ζωής στις ερήμους του Άρη έχει αυξήσει το ενδιαφέρον των ερευνητών για τον εντοπισμό πρωταρχικών μορφών ζωής της Γης σε σκληρά, μη θαλάσσια περιβάλλοντα, παρατήρησε.

Όσον αφορά το Knauth, η απλούστερη εξήγηση για το γεγονός ότι τα χαμηλά επίπεδα άνθρακα 13, αυτά τα γεωχημικά φαντάσματα των αρχαίων φωτοσυνθετών, συνυπάρχουν με κυτταρικά μικροαπολιθώματα είναι ότι υπήρχαν τεράστιες ποσότητες ζωής στη γη κατά τη διάρκεια της Προκάμβριας. Και η πρώην περίεργη θεωρία του είναι τώρα ευρέως αποδεκτή από τους γεωβιολόγους. "Τα μικροαπολιθώματα του Knauth είναι απτές αποδείξεις ότι υπήρχε επίγεια ζωή κατά την Προκάμβρια", δήλωσε ο Shuhai Xiao, γεωβιολόγος στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Βιρτζίνια και το Κρατικό Πανεπιστήμιο.

Προκαμβριακές ζούγκλες

Το εξελικτικό μοντέλο του Knauth υπερβαίνει κατά πολύ την απομυθοποίηση της ηπειρωτικής στειρότητας. Σύμφωνα με τον ίδιο, οι βιομάζες που κατοικούσαν στην Κοιλάδα του Θανάτου και στην Αριζόνα ήταν συγκρίσιμες με αυτές που αναπτύσσονται τώρα στις Μπαχάμες και τις Δυτικές Ινδίες. Μελέτες της γεωλογίας των νησιών, που πραγματοποιήθηκαν από άλλους επιστήμονες, υποστηρίζουν αυτήν την ιδέα. Αυτά τα τροπικά νησιά, τα οποία επί του παρόντος βιώνουν την ίδια διαδικασία γλυπτικής στην οποία υποβλήθηκε ο Δολομίτης Beck Spring σχεδόν πριν από ένα δισεκατομμύριο χρόνια, έχουν παρόμοια υπογραφή άνθρακα.

«Η Κοιλάδα του Θανάτου ήταν τόσο καταπράσινη με φωτοσυνθετικά όσο είναι τα νησιά των Μπαχάμες σήμερα», είπε ο Knauth, καθώς ρίξαμε ζεστό νερό στη γλώσσα μας στον μεσημεριανό ήλιο.

Είναι επίσης πεπεισμένος ότι οι πολυκύτταροι αναπνέοντες οξυγόνου - οι πρόγονοι των σύγχρονων ζώων - μπορεί κάλλιστα να ζούσαν και να τρέφονταν με μικροβία φωτοσύνθεσης που εκτόξευαν εκατομμύρια τόνους οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. Στην πραγματικότητα, αντί αυτά τα προκάμπρια ζώα (που ονομάζονται μεταζώα) να αποικίζουν τη γη δεκάδες εκατομμύρια χρόνια μετά την έκρηξη της ζωής στις θάλασσες στην Κάμβρια, ο Knauth πιστεύει ότι μπορεί να συνέβη το αντίστροφο. ζώα της ξηράς σύρθηκαν στη θάλασσα, γεννώντας θαλάσσια μεταζωάρια με κοχύλια.

Το 2005 ο Knauth δημοσίευσε ένα γεωχημικό έγγραφο που έδειχνε ότι οι θάλασσες της Προκάμβριας ήταν ζεστές και υπερ-αλμυρές, κατάλληλες μόνο για μικρόβια που μπορούσαν να αντέξουν το αλάτι και το υδρόθειο. Επειδή το αλάτι και το οξυγόνο δεν αναμειγνύονται καλά στο διάλυμα, ήταν ένα αφιλόξενο κλίμα για τους εισπνέοντες οξυγόνου. Καθώς οι ηπειρωτικές πλάκες συγκρούστηκαν, ορισμένες θάλασσες παγιδεύτηκαν σε ρηχές, ανυψωτικές λεκάνες. Τεράστιες ποσότητες θαλασσινού νερού εξατμίστηκαν, αφήνοντας πίσω τους τεράστιες ποσότητες αλατιού που είχαν παγιδευτεί στη γη. Ως αποτέλεσμα, τα επίπεδα αλατότητας των ωκεανών έπεσαν κατακόρυφα, επιτρέποντας στους ωκεανούς να απορροφήσουν περισσότερο οξυγόνο. Η υπάρχουσα θαλάσσια μικροχλωρίδα δηλητηριάστηκε ή οδηγήθηκε σε βαθύτερα νερά, αφήνοντας πίσω μια άδεια θέση.

Εν τω μεταξύ, ο Knauth θεωρεί ότι τα μεταζώα που χρησιμοποιούν οξυγόνο θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί σε υγρά στρώματα παραγωγών οξυγόνου που διατηρούνται ενυδατωμένα από βροχές, λίμνες, ρυάκια και ποτάμια κατά τη διάρκεια της ύστερης Προκάμβριας περιόδου. Με άλλα λόγια, τα γεμάτα πρωτεΐνες χαλάκια από βακτήρια και φύκια που φωτοσυνθέτουν θα ήταν μια εξαιρετική πηγή τροφής για μεγαλύτερα πλάσματα, όπως τα καθυστερημένα, μικροσκοπικά ζώα που τρώνε βακτήρια. Ο Knauth ελπίζει να βρει απολιθώματα τέτοιων πλασμάτων στον τελευταίο γύρο εκδρομών του στην Κοιλάδα του Θανάτου και τη δυτική Αυστραλία.

Το 2009, ο Knauth και ο Martin Kennedy από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Riverside, συγκλόνισαν τους πιο συντηρητικούς συναδέλφους τους με μια μετα-ανάλυση χιλιάδων γεωχημικών αρχείων από όλο τον πλανήτη. Ανέφεραν πρόσθετες ενδείξεις ότι μια χερσαία έκρηξη φωτοσυνθετικών φυκιών, βρύων, μυκήτων και άλλων οργανισμών ήταν πιθανό να έχει πρασινίσει τις ηπείρους και να διευκόλυνε την παγκόσμια επέκταση της πολυκύτταρης ζωής (συμπεριλαμβανομένων των ζώων) πριν από 850 εκατομμύρια χρόνια, περισσότερα γεωχημικά δόντια στο μοντέλο αντίστροφης έκρηξης του Knauth.

Αυτή η ιδέα εξακολουθεί να είναι αρκετά αμφιλεγόμενη. Μερικοί παλαιοεπιστήμονες που συμφωνούν με τον Knauth ότι τα προκάμβρια εδάφη ήταν πράσινα με μικροβιακή χλωρίδα δεν πιστεύουν ότι τα πρώιμα ζώα ή οι πρόδρομοί τους, κρύβονταν απαραίτητα σε αυτές τις βακτηριακές ζούγκλες. «Είναι απίθανο τα ζώα να εξελίχθηκαν στην ξηρά πριν από την έκρηξη της Κάμβριας», είπε ο Awramik, σημειώνοντας ότι η θεωρία του Knauth δεν υποστηρίζεται από σκληρά απολιθώματα. Ωστόσο, διατηρεί ανοιχτό το μυαλό του για το θέμα, δεδομένου ότι τα νέα απολιθώματα έχουν ένα ιστορικό αρχείο συντριβών παραδειγμάτων που κάποτε φαινόταν προφανώς.

Αλλά ακριβώς όπως και με τις προηγούμενες θεωρίες του, αρχίζουν να δημιουργούνται στοιχεία για πρώιμα ζώα της ξηράς. Σε ένα έγγραφο του Nature του 2011, ο Strother και οι συν-ερευνητές του ανέφεραν άμεσες ενδείξεις ότι οι πολυκύτταρες δομές μπορεί να κυριαρχούσαν στις χερσαίες εγκαταστάσεις του γλυκού νερού πριν από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, μισό δισεκατομμύριο χρόνια πριν από την έκρηξη της Κάμβριας.

Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πέρυσι από την Carrine Blank του Πανεπιστημίου της Μοντάνα δείχνει ότι τα γονιδιώματα των σημερινών κυανοβακτηρίων φαίνονται σαν να έχουν εξελιχθεί από την πρώιμη ζωή που κατοικούσε σε χερσαίες λίμνες, ποτάμια και ρυάκια πριν από περισσότερα από δύο δισεκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον, το αρχείο απολιθωμάτων της Προκάμβριας δείχνει ότι οι πρώιμοι μικροβιοτικοί οργανισμοί προσαρμόστηκαν στις χερσαίες πιέσεις, αναπτύσσοντας μια «λοσιόν» για τον έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας, για παράδειγμα. Αυτό αντικρούει την υπόθεση ότι τα αποστειρωμένα εδάφη και η υπεριώδης ακτινοβολία θα απαγόρευαν την εξέλιξη της ζωής στις ηπείρους της Προκάμβριας.

Πέρυσι, ο Gregory Retallack, ένας παλαιοβοτανολόγος στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον, και οι συνεργάτες του απώθησαν ακόμη περισσότερο την άφιξη της ζωής στη στεριά, αναφέροντας ότι τα χερσαία μικροαπολιθώματα που ανακαλύφθηκαν στη Νότια Αφρική μπορεί να είναι ηλικίας 2,2 δισεκατομμυρίων ετών. Αυτό θα έσπασε το προηγούμενο ρεκόρ του Knauth των 1,2 δισεκατομμυρίων ετών. Ο Retallack αποδίδει την ιδέα ότι η ζωή ξεπήδησε μόνο από τους ωκεανούς στον Έλληνα φιλόσοφο Αναξίμανδρο, ο οποίος, έκπληκτος από την ποικιλομορφία της ζωής στο Αιγαίο, ισχυρίστηκε ότι οι άνθρωποι είχαν εξελιχθεί στο στόμα των ψαριών. «Ο Αναξίμανδρος δεν θα ήταν τόσο σίγουρος αν είχε ένα μικροσκόπιο πρόχειρο», είπε ο Retallack.

Με στοιχεία της επίγειας ζωής κατά τη διάρκεια της Προκάμβριας να ξεχύνονται από όλες τις γωνιές των παλαιοεπιστημών, ο εικονομάχος Knauth εμπνέεται να συνεχίσει να εργάζεται πάνω σε αυτό το φλέγον ζήτημα, το οποίο συνέβαλε τόσο πολύ στην ανάφλεξη πριν από 20 χρόνια. Ετοιμάζεται να εξερευνήσει μια καυτό, μολυσμένη από μύγες, τοποθεσία δισεκατομμυρίων ετών σε μια έρημο της Αυστραλίας για να ψάξει για εξαιρετικά μικρά απολιθώματα.

Ο Knauth κοίταξε φιλοσοφικά την τρύπα στον τοίχο του φαραγγιού πριν ξεκινήσουμε την ύπουλη πεζοπορία προς τα κάτω. «Δεν θα μάθουμε ποτέ με βεβαιότητα τι συνέβη στο μακρινό παρελθόν, αφού δεν ήμασταν εκεί», είπε. «Αλλά εξαλείφοντας το απίθανο, όπως λέει ο Σέρλοκ Χολμς, η επιστήμη κλείνει μέσα στο πιθανό. Και το πιο πιθανό σενάριο γεγονότων είναι συνήθως η απλούστερη ερμηνεία των γεγονότων που υπάρχουν.»



Γιατί σχηματίζονται θραύσματα Okazaki

Το DNA χρησιμεύει ως γενετικό υλικό των περισσότερων οργανισμών. Γενικά, το DNA είναι ένα δίκλωνο μόριο που περιέχει δύο αντιπαράλληλους κλώνους DNA που συγκρατούνται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου. Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, το πλήρες DNA στο γονιδίωμα θα πρέπει να αντιγράφεται, δ

Μικρόβια και σκουλήκια

Όπου είναι δυνατόν, βάζω πάντα τα παιδιά μου να πλένουν τα χέρια τους πριν φάνε. Οι δύο μεγαλύτεροι έφτιαξαν ένα τραγούδι για να ενθαρρύνουν τη μικρή H να πλύνει σωστά το δικό της, είναι κάπως έτσι: Τρίψτε και ξύστε, τρίψτε και ξύστε Ειδάλλως θα κολλήσετε σκουλήκια και μικρόβια σκουλήκια και

Διαφορά μεταξύ γενετικού κώδικα και κωδικονίου

Κύρια διαφορά – Γενετικός κώδικας έναντι κωδικονίου Ο γενετικός κώδικας και το κωδικόνιο χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση γενετικών πληροφοριών εντός του γενετικού υλικού. Η κύρια διαφορά μεταξύ γενετικού κώδικα και κωδικονίου είναι ότι ο γενετικός κώδικας είναι το σύνολο κανόνων που χρησιμοποιού