Strona główna Polityka Fizyka zimnej wody mogła zapoczątkować złożone życie

Fizyka zimnej wody mogła zapoczątkować złożone życie

30
0


Po 30 dniach algi w środku były nadal jednokomórkowe. Jednak w miarę umieszczania pod mikroskopem glonów z coraz grubszych pierścieni naukowcy odkryli większe zlepki komórek. Największe były zwitki po setki. Jednak tym, co najbardziej zainteresowało Simpsona, były mobilne skupiska składające się z czterech do 16 komórek, ułożone w taki sposób, że wszystkie ich wici znajdowały się na zewnątrz. Gromady te poruszały się, koordynując ruch swoich wici, te z tyłu grona pozostawały nieruchome, a te z przodu wiły się.

Porównanie prędkości tych gromad z pojedynczymi komórkami w środku ujawniło coś interesującego. „Wszyscy płyną z tą samą prędkością” – powiedział Simpson. Pracując razem jako kolektyw, glony mogłyby zachować swoją mobilność. „Byłem naprawdę zadowolony” – powiedział. „Dzięki prostym ramom matematycznym mogłem dokonać kilku przewidywań. Fakt, że widzimy to empirycznie, oznacza, że ​​coś jest w tym pomyśle.”

Co ciekawe, kiedy naukowcy wyjęli te małe skupiska z żelu o dużej lepkości i ponownie umieścili je z niską lepkością, komórki sklejały się ze sobą. W rzeczywistości pozostały w tym stanie tak długo, jak naukowcy je obserwowali, czyli przez około 100 kolejnych pokoleń. „Bez wątpienia, jakimkolwiek zmianom, którym uległy, aby przetrwać przy wysokiej lepkości, trudno było odwrócić” – stwierdził Simpson – być może był to raczej ruch w kierunku ewolucji niż zmiana krótkoterminowa.

ILUSTRACJA
Podpis: W żelu lepkim jak starożytne oceany komórki glonów zaczęły ze sobą współpracować. Zbijały się w grupy i koordynowały ruchy wici przypominających ogon, aby pływać szybciej. Po ponownym umieszczeniu w normalnej lepkości pozostały razem.
Źródło: Andrea Halling

Współczesne glony nie są wczesnymi zwierzętami. Jednak fakt, że te naciski fizyczne zmusiły jednokomórkową istotę do alternatywnego stylu życia, który był trudny do odwrócenia, wydaje się dość potężny, powiedział Simpson. Podejrzewa, że ​​jeśli naukowcy zbadają pogląd, że gdy organizmy są bardzo małe, w ich istnieniu dominuje lepkość, moglibyśmy dowiedzieć się czegoś o warunkach, które mogły doprowadzić do eksplozji dużych form życia.

Perspektywa komórki

Jako duże stworzenia nie myślimy zbyt wiele o grubości otaczających nas płynów. Nie jest to część naszego codziennego doświadczenia i jesteśmy tak duzi, że lepkość nie ma na nas większego wpływu. Zdolność do łatwego poruszania się – mówiąc relatywnie – jest czymś, co uważamy za oczywiste. Odkąd Simpson po raz pierwszy zdał sobie sprawę, że takie ograniczenia ruchu mogą stanowić monumentalną przeszkodę dla mikroskopijnego życia, nie mógł przestać o tym myśleć. Lepkość mogła mieć duże znaczenie u początków złożonego życia, kiedykolwiek tak było.

„[This perspective] pozwala nam zastanowić się nad odległą historią tego przejścia” – powiedział Simpson – „i co działo się w historii Ziemi, kiedy wyewoluowały wszystkie koniecznie skomplikowane grupy wielokomórkowe, które, jak sądzimy, są stosunkowo blisko siebie”.

Inni badacze uważają idee Simpsona za całkiem nowatorskie. Wydaje się, że przed Simpsonem nikt nie zastanawiał się zbytnio nad fizycznym doświadczeniem organizmów przebywania w oceanie podczas Ziemi w kształcie kuli śnieżnej, powiedział Nicka Butterfielda z Uniwersytetu w Cambridge, który bada ewolucję wczesnego życia. Z radością zauważył jednak, że „pomysł Carla jest marginalny”. Dzieje się tak dlatego, że zdecydowana większość teorii na temat wpływu Ziemi w kształcie kuli śnieżnej na ewolucję wielokomórkowych zwierząt, roślin i glonów koncentruje się na tym, jak poziom tlenu, wywnioskowany z poziomu izotopów w skałach, mógł w ten czy inny sposób przechylić szalę, powiedział.



Link źródłowy