[Cytadela] Bo praoceany były za słone

NewsBot - Aktualności · 3 Sierpnia 2009

Każdego dnia od jakiegoś czasu próbowałem mozolnie wygospodarować kilka dłuższych chwil na na stworzenie nowego wpisu, jednak, jak to zwykle bywa, wysiłki te nie przyniosły spodziewanych rezultatów. W końcu jednak dogodny moment znaleźć się musiał (i się znalazł) – tym razem jednak proponuję dość niezwykłą jak na mojego bloga tematykę, z “kosmicznością” nie związaną w sumie ani trochę. Powody takiego wyskoku są w zasadzie dwa – po pierwsze nastał chyba na dobre sezon ogórkowy i całe rzesze astrofizyków i astronomów wszelakiej maści wybrały się na wyczekiwane długo urlopy, po drugie zagadnienie prezentowane poniżej, mimo że nie jest związane z Kosmosem jako takim, od dłuższego już czasu leży również w polu moich zainteresowań.

Do rzeczy więc – dziś będzie o ewolucji życia na naszej planecie. Od razu zastrzegam, zanim przejdę dalej, że moja wiedza w tej dziedzinie jest nieporównywalnie wątlejsza, niż ma to miejsce w przypadku astrofizyki (gdzie i tak w sumie wygląda to kiepsko), z tego względu z góry przepraszam wrażliwych za możliwe przeinaczenia i błędy. Formalności mamy za sobą – czas przejść do zaiste interesującego zagadnienia, jakim jest kwestia miejsca, w którym powstały pierwsze organizmy wielokomórkowe.

Nasza wiedza o prapoczątkach życia jest bardzo mętna – wiemy co prawda już co nieco o warunkach, jakie się z tym wiązały, nikt jednak nie potrafił dotąd wyjaśnić, w jaki sposób życie powstało. Popularna w niektórych kręgach jest teoria mówiąca, że “zarodniki” życia dotarły do Ziemi “na pokładzie” komet (ostatnio czytałem też frapujący artykuł o tym, że zarodniki takie dotarły do młodej Ziemi jako “pozostałości” umierającego niedaleko Słońca układu gwiazdowego, niestety link gdzieś mi zaginął), jednak nie jest to szeroko akceptowane podejście – większość naukowców, jak mi się zdaje, przychyla się do opinii, że z materii niożywionej, w praoceanach, w których istniała specyficzna mieszanka związków chemicznych zwanych “pierwotną zupą”, wykształciły się cząsteczki organiczne o rosnącym stopniu skomplikowania, by w końcu stworzyć coś, co możemy określić “życiem”. Nie mam zamiaru z tym polemizować – ciekawe jednak jest to, że mimo doświadczeń nikomu tak naprawdę nie udało się powtórzyć tego “eksperymentu”. Hipoteza pozostaje więc hipotezą.

Generalnie jednak praoceany uważane są za kolebkę życia. Załóżmy, że tak sprawy się miały w rzeczywistości, jednak mówimy tutaj o najprostszych organizmach, jednokomórkowcach, które następnie przez miliardy lat niepodzielnie rządziły naszą planetą. Dopiero bowiem “zaledwie” kilkaset milionów lat temu ewolucja przyspieszyła niewspółmiernie – po miliardach lat względnej stagnacji pojawiły się na Ziemi pierwsze stworzenia wielokomórkowe. Mówimy tutaj o ediakarze – epoce geologicznej, która trwała od mniej więcej 635 do 542 milionów lat temu.

W wykopaliskach z tego okresu znaleziono pierwsze ślady zwierząt wielokomórkowych. I choć prawdziwa eksplozja życia nastąpiła w kolejnej epoce, kambrze, ediakar jako taki ma kolosalne znaczenie dla ewolucji życia na Ziemi. Ponieważ zgodnie z wspomnianą wyżej hipotezą zakładamy, że pierwsze organizmy powstały w praoceanach, nieodległa temu jest również hipoteza, że tak samo było w przypadku wielokomórkowców. Czy jednak na pewno?

Thomas Bristow to naukowiec z University of California (Riverside, USA). Wraz z kolegami ze swej uczelni opublikował niedawno w fachowym piśmie “Proceedings of the National Academy of Sciences” artykuł naukowy, w którym sugeruje, iż pierwsze wielokomórkowce powstały nie w praoceanach, a w śródlądowych zbiornikach wodnych (jeziorach). W jaki sposób doszedło do takiego wniosku?

Otóż Bristow i koledzy grzebali sobie w warstwach kopalnych formacji Doushantuo, datowanych an ok. 600 mln lat wstecz, znajdujących się w południowych Chinach. W trakcie tego radosnego grzebania naukowcy specjalną uwagą obdarzyli minerały, występujące w tych warstwach. Ku zaskoczeniu badaczy ich skład chemiczny wydaje się nie do końca pasować do przypuszczalnego składu ówczesnych praoceanów – odkryli bowiem minerał o przyciężkawej nazwie: montmorillonit magnezowy (saponit), minerał z grupy krzemianów, wraz z produktami jego “twardnięcia”. Kłopot w tym, że minerał ten zazwyczaj powstaje w warunkach, które nie są do pogodzenia ze składem praoceanów – o ile uważamy, że praoceany były bardzo słone, o tyle mont…, ech, saponit powstaje przy wartości pH równej 9,0 lub nawet większej, a więc przy dużej zasadowości (zbliżonej do zasadowości dobrze nam znanego mydełka).

Dodatkowo minerał ten nie jest równomiernie rozmieszczony w badanych pokładach, czego spodziewać by się można po jego zawartości w praoceanie – pojawia się tylko miejscami, co sugeruje odseparowanie jego skupisk z jakiegoś względu. Przy założeniu, że w prehistorii Ziemi minerały powstawały w podobny sposób jak ma to miejsce dzisiaj, niedaleko stąd do stwierdzenia, że saponit powstawał w oddzielonych od siebie, względnie niewielkich, zbiornikach wodnych.

Sugestia Bristowa i jego drużyny wydaje się być całkiem logiczna – praoceany zgodnie z naszą wiedzą były potwornie słone, tym samym tlen jako taki rozpuszczał się w nich dość kiepsko. Z tego między innymi względu miejsce to wydawać się może raczej niedogodnym miejscem dla powstania wielokomórkowców. Jednak prawdziwie fascynującym wnioskiem, płynącym automatycznie z tego założenia jest coś innego – skoro mówimy o odizolowanych zbiornikach wodnych, w których powstawało życie, nie można wykluczyć, że ewolucja przebiegała w nich w zupełnie inny sposób i zbiorniki takie owocowały niepowiązanymi ze sobą, kształtującymi się osobno, formami życia! Bristow, mimo takiej sugestii, podchodzi jednak do sprawy jak przysłowiowy pies do jeża – zastrzega, że aby wykazać coś takiego trzeba jeszcze sporo dalszych badań.

Dotąd zakładano, że życie ewoluowało w praoceanach, skąd dopiero po dłuuugim czasie przedostało się na ląd i w końcu do izolowanych mórz i jezior. O ile w przypadku prawdziwych prapoczątków wydaje się to mocno prawdopodobne, praca Bristowa rzuca nowe światło na kwestię powstania wielokomórkowych stworzeń – kolejność zasiedlania zostaje postawiona na głowie. Czy badacze mają rację, okaże się oczywiście dopiero z czasem.

Praca naukowa Bristowa i kolegów

Źródła:

Link 1

Link 2

Grafika: Dziwne “kuleczki” na zdjęciu powyżej to, jak się uważa, najstarsze ze znanych embrionów wielokomórkowców, znalezione w formacji Doushantuo

Źródło zdjęcia

Credit: Prof. Shuhai Xiao (Virginia Tech University)

Wyświetl pełny artykuł

Ori2711 · 3 Sierpnia 2009

krzemianów, wraz z produktami jego “twardnięcia”. Kłopot w tym, że minerał ten zazwyczaj powstaje w warunkach, które nie są do pogodzenia ze składem praoceanów – o ile uważamy, że praoceany były bardzo słone, o tyle mont…, ech, saponit powstaje przy wartości pH równej 9,0 lub nawet większej, a więc przy dużej zasadowości (zbliżonej do zasadowości dobrze nam znanego mydełka).

No dobrze, wszystko ładnie, pięknie ale słone... i niesłone, to para oraz kwaśne i zasadowe to druga para przeciwieństw. Natomiast nie można porównywać konia do krowy, czyli słonego do zasadowego odczynu. Wiele soli, np. NaCl ma odczyn obojętny po "rozpuszczeniu", są też sole kwaśne i zasadowe(odczyny), ale słone?... Coś mi nie styka w tym artykule, później zajrzę do źródła i zobaczę w czym rzecz...

pozdrawiam

Ori

finwe.isilra · 4 Sierpnia 2009

Witam serdecznie,

to mój pierwszy post na forum, pozdrawiam wszystkich bywalców. Konto założyłem ze względu na to, że zauważyłem w statystyce swojego bloga wejścia z Waszego forum, bardzo mi miło, że Wasz bot zagląda ma moją stronę

Zanim odpowiem na powyższy wpis - kilka słów o stronie, które mogą co nieco wyjaśnić. Blog jest całkowicie amatorską i jak najbardziej laicką próbą doboru i dostępnego przedstawienia ciekawych informacji z zakresu astronomii, fizyki i pokrewnych dziedzin. Działalność ta wynika z wieloletniego zainteresowania tematyką, jednak - co zwykle staram się podkreślać - nie jest podparta solidną wiedzą naukową (pisane mi było specjalizować się w dziedzinie wręcz z antypodów - filologii). Z tego względu błędy pojawiać się muszą, pojawiają się i będą wracać. Przykro mi z tego względu, bardzo otwarty jestem na krytykę i poprawki.

Co do przedmiotowej informacji - może rzeczywiście nie do końca zrozumiałem tekst źródłowy. Nieszczęśliwie trochę zestawiłem ze sobą słone praoceany i zasadowe jeziora, tak jakby oba te środowiska były skrajnie sobie przeciwne. Jednak po zastanowieniu teraz sam zauważyłem pewną nieścisłość - wspomniane w tekście jeziora również były słone (w mniejszym stopniu niż oceany) jednak przy okazji mocno zasadowe.

Teksty źródłowe, na których się zazwyczaj opieram, pochodzą zwykle z dość "porządnych" źródeł, jednak przyznam, że niekiedy trudno w nich rozpoznać logiczną konsekwencję. Faktem jest, że teksty źródłowe w tym przypadku z jednej strony wspominają o bardzo słonych praoceanach, z drugiej o zasadowych jeziorach, z tego względu pewnym rozpędem zestawiłem obie rzeczy ze sobą... Mój błąd.

Jestem bardzo wdzięczny za rzeczowe komentarze, tak jest i w tym przypadku. Nie chcę stosować autoreklamy, ale w każdej sytuacji, gdy ktoś zauważy ewidentne bzdury na blogu, zapraszam serdecznie do "prostowania". Mimo że nie mam ambicji tworzenia strony "edukacyjnej" czy stricte naukowej, zależy mi na jako takiej poprawności tego, co piszę.

Pozdrawiam serdecznie!

wiatr · 4 Sierpnia 2009

" .....wykształciły się cząsteczki organiczne o rosnącym stopniu skomplikowania, by w końcu stworzyć coś, co możemy określić “życiem”. Nie mam zamiaru z tym polemizować – ciekawe jednak jest to, że mimo doświadczeń nikomu tak naprawdę nie udało się powtórzyć tego “eksperymentu”. Hipoteza pozostaje więc hipotezą....."

zapewne nie udało się wychodować niczego żywego z mieszaniny prostych związków,a ale całkiem skomplikowaną mieszankę to już dość dawno,

no i nie bardzo wiadomo jak miałby wyglądać ten następny już "żywy" krok pomiędzy "zupą" a pierwszymi(znanymi) organizmami kopalnymi

oftop.:podział na związki organiczne i nieorganiczne ma swoje uzasadnienie historyczne a nie merytoryczne np.:PET(polietyloterftalan)jest syntetyczny a zalicza się go do zw. organicznych a chlorowodór którego wodny roztwór mamy w żołądku "fabrycznie" to zw. nieorganiczny

finwe.isilra · 4 Sierpnia 2009

O mieszance aminokwasów, które powstały w laboratorium wiele lat temu, wiem, jednak to mimo wszystko nie to samo, co powstanie życia i o to mi chodziło w mojej wypowiedzi.

Pozdrawiam!

Edytowane 4 Sierpnia 2009 przez finwe.isilra

wiatr · 4 Sierpnia 2009

przynudzałem dla jasności- mnie kiedyś coś wykwitło w zlewce ale to się chyba nie liczy :lol:

Ori2711 · 4 Sierpnia 2009

Witam serdecznie,

to mój pierwszy post na forum, pozdrawiam wszystkich bywalców. Konto założyłem ze względu na to, że zauważyłem w statystyce swojego bloga wejścia z Waszego forum, bardzo mi miło, że Wasz bot zagląda ma moją stronę

Zanim odpowiem na powyższy wpis - kilka słów o stronie, które mogą co nieco wyjaśnić. Blog jest całkowicie amatorską i jak najbardziej laicką próbą doboru i dostępnego przedstawienia ciekawych informacji z zakresu astronomii, fizyki i pokrewnych dziedzin. Działalność ta wynika z wieloletniego zainteresowania tematyką, jednak - co zwykle staram się podkreślać - nie jest podparta solidną wiedzą naukową (pisane mi było specjalizować się w dziedzinie wręcz z antypodów - filologii). Z tego względu błędy pojawiać się muszą, pojawiają się i będą wracać. Przykro mi z tego względu, bardzo otwarty jestem na krytykę i poprawki.

Co do przedmiotowej informacji - może rzeczywiście nie do końca zrozumiałem tekst źródłowy. Nieszczęśliwie trochę zestawiłem ze sobą słone praoceany i zasadowe jeziora, tak jakby oba te środowiska były skrajnie sobie przeciwne. Jednak po zastanowieniu teraz sam zauważyłem pewną nieścisłość - wspomniane w tekście jeziora również były słone (w mniejszym stopniu niż oceany) jednak przy okazji mocno zasadowe.

Teksty źródłowe, na których się zazwyczaj opieram, pochodzą zwykle z dość "porządnych" źródeł, jednak przyznam, że niekiedy trudno w nich rozpoznać logiczną konsekwencję. Faktem jest, że teksty źródłowe w tym przypadku z jednej strony wspominają o bardzo słonych praoceanach, z drugiej o zasadowych jeziorach, z tego względu pewnym rozpędem zestawiłem obie rzeczy ze sobą... Mój błąd.

Jestem bardzo wdzięczny za rzeczowe komentarze, tak jest i w tym przypadku. Nie chcę stosować autoreklamy, ale w każdej sytuacji, gdy ktoś zauważy ewidentne bzdury na blogu, zapraszam serdecznie do "prostowania". Mimo że nie mam ambicji tworzenia strony "edukacyjnej" czy stricte naukowej, zależy mi na jako takiej poprawności tego, co piszę.

Pozdrawiam serdecznie!