Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monachium idzie o krok dalej w odpowiedzi na pytanie, jak powstało życie na Ziemi.
W pionierskim eksperymencie przeprowadzonym na początku lat pięćdziesiątych XX wieku naukowiec podjął próbę odtworzenia w probówce warunków panujących na Ziemi we wczesnych latach. Stanley Miller umieścił w połączonych kolbach kilka prostych składników, które według niego krążą w atmosferze i oceanach młodej planety, podgrzał je i przyłożył do nich energię elektryczną, aby symulować błyskawicę. the wyniki Szybko stała się sławna: z tej pierwotnej zupy pochodziły aminokwasy, chemiczne elementy budulcowe życia.
Odkrycie to zapoczątkowało poszukiwania w chemii i biologii eksperymentów, które mogłyby pomóc w odpowiedzi na jedno z największych naukowych pytań ludzkości: Jak zaczęło się życie na Ziemi? Teraz naukowcy z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana w Monachium zrobili ekscytujący krok naprzód, pokazując, w jaki sposób z elementów składowych wczesnej Ziemi można wytworzyć bardziej złożone cząsteczki niezbędne do życia.
Czytaj The Washington Post za darmo przez cztery tygodnie
W swoich studiach W magazynie Natura opublikowany Naukowcy zastąpili probówki małymi sieciami rozgałęzionych pęknięć podobnych do tych, które powstają w skałach w naturze. Przepuścili wodę z kluczowymi chemicznymi elementami przez pęknięcia, a następnie wykorzystali ciepło do naśladowania procesu, który może zachodzić w pobliżu kominów hydrotermalnych w oceanie lub w porowatej skale w pobliżu basenu geotermalnego.
Odkryli, że ciepło przepływające przez te sieci geologiczne sortuje i filtruje cząsteczki, pomagając im tworzyć dłuższe łańcuchy zwane biopolimerami, które są niezbędne do życia. „To niesamowity dowód na to, że proste procesy fizyczne mogą spowodować coś takiego” – powiedział Matthew Pasek, profesor nauk o Ziemi na Uniwersytecie Południowej Florydy, który nie był zaangażowany w badania.
Ponieważ pytanie o to, jak powstaje życie, jest tak obszerne, że wykracza poza tradycyjne granice dzielące naukę na różne dyscypliny. Chemicy, biolodzy, astrofizycy i geolodzy zasiadają do stołu, próbując odpowiedzieć na to pytanie. Wykraczaniem poza te granice interesuje się Christoph Mast, biofizyk z Uniwersytetu Ludwiga Maksymiliana w Monachium. Jego laboratorium zaprojektowało układ eksperymentalny, który jest nieco bliższy warunkom, w jakich powstała „biochemia”, z której powstało życie.
W jaki sposób Ziemia stworzyła wystarczającą ilość cegiełek, aby powstało życie?
Przez dziesięciolecia naukowcy borykali się z problemem polegającym na tym, że wczesna Ziemia nie była dziewiczym laboratorium ze zlewkami, idealnie zaplanowanymi w czasie etapami oczyszczania i skoncentrowaną dostawą składników. Odtworzenie chemii życia w laboratorium to jedno, ale eksperymenty możliwe w szklanej zlewce są co najmniej nieprawdopodobne w chaotycznych warunkach prawdziwego świata. „Można sobie wyobrazić prebiotyczną glebę, tę przygotowaną prebiotyczną zupę, która została bardzo rozcieńczona, i wszystkie te różne substancje oddziałujące na siebie w sposób całkowicie wymykający się spod kontroli” – powiedział Mast.
Dotychczasowym problemem jest to, że reakcje chemiczne w laboratorium często dają produkty uboczne, które mogą prowadzić do niepożądanych reakcji, pozostawiając naukowcom jedynie śladowe ilości materiału podstawowego. Jak więc wczesna Ziemia stworzyła wystarczającą ilość tych elementów, aby ostatecznie dać początek życiu?
Aby się tego dowiedzieć, badacze wycięli rozgałęzioną sieć łączących się szczelin w małym kawałku obojętnego materiału podobnego do teflonu zwanego FEP i umieścili go pomiędzy dwoma arkuszami szafiru. Rubiny osiągnięto dokładnie określone, ale różne temperatury, aby wytworzyć przepływ ciepła przez sieć geologiczną między nimi, symulując sposób, w jaki ciepło prawdopodobnie przepływało na wczesnej Ziemi – być może w pobliżu wulkanów lub kominów hydrotermalnych. Następnie umożliwili przepływ wody i środków chemicznych przez sieć pęknięć i obserwowali, co się stało.
W eksperymencie weryfikującym koncepcję wykorzystali glicynę, najprostszy aminokwas, wraz z substancją zwaną TMP, która może reagować, łącząc dwie cząsteczki glicyny. Takie interakcje są trudne w wodzie, a TMP występowało bardzo rzadko na wczesnej Ziemi, powiedział Mast. Kiedy po prostu mieszano te składniki w filiżance lub w szczelinach geologicznych bez ogrzewania, ilość bardziej złożonego biopolimeru, który wytworzyli, była „dość mała” – podają naukowcy.
Jednak gdy wprowadzono gradient termiczny do pęknięć, produkcja biopolimeru dramatycznie wzrosła. Jest to ważne, ponieważ aminokwasy, choć ważne, nie są wcale niezbędne do życia. Na przykład te same podstawowe elementy składowe znajdują się w martwych meteorytach. „Aby przejść na kolejny poziom, trzeba zacząć wytwarzać polimery – to niezbędny krok na drodze do kolejnego etapu życia” – mówi Pasek.
Za pomocą tego ustawienia nie można odpowiedzieć na kluczowe pytanie dotyczące powstania życia: czy znajdowało się ono w basenie, jak mogłoby istnieć na powierzchni Ziemi, czy w pobliżu komina hydrotermalnego, jak można znaleźć w głębinach oceanu? Mast mówi, że przepływ ciepła przez skały może zachodzić w różnych środowiskach geologicznych i prawdopodobnie był „wszechobecny” na wczesnej Ziemi.
Układ eksperymentalny można również wykorzystać do zbadania innych pytań dotyczących wczesnej chemii na planecie. Mast ma nadzieję stworzyć sieć pęknięć w materiałach geologicznych i zbudować większe sieci połączonych ze sobą komór.
„Garnek jest ważny przy gotowaniu „pierwotnej zupy”.
To badanie jest kolejnym przypomnieniem, że eleganckie eksperymenty chemiczne mogą zignorować istotną część pierwotnej zupy: miskę. Natomiast w 2021 roku zespół naukowców odkrył, że w słynnym eksperymencie z lat 50. XX wieku sama probówka – a raczej szkło borokrzemowe, z którego została wykonana – odegrała rolę w wynikach. Kiedy naukowcy powtórzyli eksperyment w zlewce szklanej, następnie w zlewce teflonowej, a następnie w zlewce teflonowej z odrobiną szkła borokrzemowego, odkryli, że szkło odgrywało kluczową rolę w katalizowaniu reakcji.
„Innymi słowy, aby ugotować «pierwotną zupę», ważny jest garnek” – napisał w e-mailu Juan Manuel García Ruiz, profesor naukowy w Międzynarodowym Centrum Fizyki Donostia w Hiszpanii, który brał udział w eksperymencie. Pochwalił nowe dzieło za pomysłowe podejście i, co być może ważniejsze, za to, że jest „wiarygodne z geologicznego punktu widzenia”.
„Być może nie jest to jedyny mechanizm, ale jest skuteczny, pomysłowy, a przede wszystkim stanowi eksperymentalną demonstrację” – powiedział García Ruiz. „Myślę, że potrzebujemy więcej metod eksperymentalnych, aby zbadać kontekst geochemiczny planety, kiedy powstało życie”.
O autorze
Karolina Johnson Jest reporterem naukowym. Wcześniej zajmowała się opieką zdrowotną i przystępnością cenową opieki zdrowotnej dla konsumentów.
Obecnie testujemy tłumaczenia maszynowe. Ten artykuł został automatycznie przetłumaczony z angielskiego na niemiecki.
Ten artykuł został po raz pierwszy opublikowany w języku angielskim 16 kwietnia 2024 r. na stronie „Washingtonpost.com” ukazało się w ramach współpracy, a teraz jest dostępne także w tłumaczeniu dla czytelników portali IPPEN.MEDIA.
Satelity spalają się w atmosferze ziemskiej, pozostawiając po sobie cząstki. Jeden z badaczy ostrzega: mogą osłabić nasze pole magnetyczne.
REYKJAVIK – Ludzkość wysyła satelity w przestrzeń kosmiczną, niezależnie od tego, czy wykorzystuje się je do monitorowania pogody, komunikacji czy badań. Od 2020 roku liczba planet krążących wokół Ziemi podwoiła się. Większość z nich należy do satelitów Starlink firmy SpaceX. Obecnie odkryto, że mogą one wpływać na pole magnetyczne Ziemi i niektóre zjawiska niebieskie.
Satelity spalają się po powrocie, pozostawiając swoje cząstki w atmosferze ziemskiej
Od lat pięćdziesiątych XX wieku w przestrzeń kosmiczną wysłano ponad 15 000 satelitów. Według serwisu Zakręć teraz Obecnie na orbicie naszej planety znajduje się 9371 satelitów, z czego 8325 znajduje się na niskiej orbicie. Każdy z nich ostatecznie powróci do atmosfery ziemskiej i spali się w miarę zmniejszania się orbity. A także satelita, który waży 1,3 tony. Niektóre satelity znajdują się na orbicie już od 30 lat. Jednak zwiększony zwrot może mieć wpływ na siłę naszego pola magnetycznego w przyszłości.
Sierra Salter z Uniwersytetu Islandzkiego, autorka nowej książki LiścieL. wyjaśnia spaceweather.com: „Oczekuje się, że w nadchodzących dziesięcioleciach zostanie wystrzelonych ponad 500 000 satelitów, głównie w celu budowy głównych terminali internetowych. Każdy satelita, który wzniesie się na górę, ostatecznie spadnie i rozpadnie się w atmosferze ziemskiej. Tworzy to ogromną warstwę przewodzącą i cząstki naładowane elektrycznie.” O naszej planecie W 2024 roku planuje się także wysłanie w przestrzeń kosmiczną drewnianego satelity.
Cząstki satelitarne mogą osłabić pole magnetyczne: „To bardzo niepokojące”
Ale Ziemia również może odczuć skutki. To zasługa pasów Van Allena. Składa się z pierścienia naładowanych i energicznych cząstek elementarnych emanujących z powierzchni Ziemi. Jego masa wynosi obecnie zaledwie 0,00018 kg. Ponowne wejście i spalanie satelitów może zwiększyć jego ciężkość. „Przemysł kosmiczny wprowadza do magnetosfery ogromną ilość materiału, którego nie można porównać z normalną ilością cząstek” – powiedział Salter. „A ponieważ śmieci satelitarne są przewodnikiem, mogą zakłócać lub zmieniać pole”.
Autor obawia się, że słabe pole magnetyczne doprowadzi do silniejszych promieni kosmicznych i burz słonecznych. „To bardzo niepokojące” – mówi Salter – „ponieważ nie możemy wrzucić do magnetosfery niezliczonych ilości przewodzącego pyłu bez spodziewania się jakichkolwiek skutków. Pilnie potrzebne są wielodyscyplinarne badania nad tym zanieczyszczeniem”.
Zanieczyszczenia pochodzące ze szczątków satelitarnych mogą wyglądać jak zorza polarna
Ale mogą również prowadzić do zmian wizualnych: śmieci satelitarne mogą powodować zorzę polarną. Ale to zależy od tego, ile materiału stracą satelity. wyjaśnia Sandra Chapman, astrofizyk z Uniwersytetu w Warwick Newsweek: „Gdyby więc tę masę rzeczywiście wpompowano do pasa promieniowania, zaobserwowalibyśmy efekty w rodzaju silnej zorzy polarnej”.(NIE)
Larisa Baraban. Zdjęcie: Anja Schneider dla HZDR za pośrednictwem TUD
Larissa Baraban kieruje Katedrą Nanotechnologii Medycznej Uniwersytetu w Dreźnie
Drezno, 7 maja 2024 r. Aby w przyszłości lekarze mogli szybciej znaleźć właściwe leczenie dla każdego pacjenta chorego na raka, ukraińska fizyk, profesor Larisa Baraban, opracowuje w Dreźnie nowe nanochipy. Ich bioczujniki opierają się na nanotechnologii i mikroprzepływie. Aby przyspieszyć te badania, Larissa Baraban objęła od 1 maja 2024 roku nowo utworzone stanowisko Katedry Nanotechnologii Medycznej w Szkole Medycznej Carla Gustava Carusa w Dreźnie. Ogłoszone przez TU Dresden.
„Badania nad interakcją medycyny i wysokich technologii”
„Moją wizją jest wykorzystanie inteligentnych materiałów i bioelektroniki do udoskonalenia medycyny precyzyjnej w onkologii klinicznej” – podkreślił badacz. Nowe nano- i mikrosystemy do diagnostyki, analizy i monitorowania ułatwią lekarzom ustalenie właściwej diagnozy i leczenia konkretnego pacjenta. Obecnie chce „bardziej dostosować swoje badania nad powiązaniem medycyny i zaawansowanej technologii z potrzebami klinicznymi”:
Studiował fizykę w Kijowie, a następnie specjalizował się w biotechnologii
Larisa Baraban początkowo studiowała fizykę na Narodowym Uniwersytecie Tarasa Szewczenki w Kijowie. Po uzyskaniu doktoratu na Uniwersytecie w Konstancji prowadziła badania we Francji. W 2011 roku przeniosła się do Instytutu Badań Ciała Stałego i Materiałów Leibniza w Dreźnie (IFW) oraz TU Dresden. Od 2020 roku kieruje grupą badawczą Nano-Microsystems for Life Sciences w Helmholtz Center Dresden-Rossendorf (HZDR). Z początkiem 2023 roku w Radiofarmaceutycznym Instytucie Badań nad Rakiem utworzono odrębny zakład. Larissa Baraban specjalizuje się głównie w nanoelektronice do zindywidualizowanych immunoterapii nowotworów oraz w innowacyjnych i opłacalnych metodach wykrywania patogenów.
Autor: Uyger
źródło: Todd
Twoje wsparcie dla Oiger.de!
Bez odpowiedniego finansowania niezależne dziennikarstwo na poziomie zawodowym nie będzie w dłuższej perspektywie możliwe. Prosimy o wsparcie naszej pracy! Jeśli chcesz pomóc w utrzymaniu Oiger.de, wyślij swój datek z tytułem „Opłaty wolontariackie” za pośrednictwem Paypal na adres:
Ruiny zatopionego miasta stały się atrakcją turystyczną Filipin. Ale ten widok jest niepokojącą oznaką zmian klimatycznych.
PANTABANGAN – Filipińska osada Pantabangan, ukryta przez dziesięciolecia pod wodą, jest teraz znowu widoczna, przyciągając zarówno turystów, jak i mieszkańców. Jednak przyczyna tej nieoczekiwanej atrakcji jest tragiczna: obszar ten cierpi z powodu suszy i niedoborów wody.
Susza odsłoniła zapadniętą osadę: poziom wody obniżył się o 50 metrów
Jak podaje filipińska gazeta Czasy Manili W latach 70. XX wieku w prowincji Nueva Ecija zbudowano tamę, która zatopiła 300-letnią osadę. Niektóre części zatopionej osady, zwłaszcza części kościoła i domu kultury, były widoczne od kilku tygodni. Filipiny od marca ubiegłego roku borykają się z falą upałów, którą naukowcy przypisują także zjawisku klimatycznemu El Niño, które bardzo niepokoi ekspertów. W ostatnim tygodniu kwietnia średnia temperatura w całym kraju wyniosła 37 stopni Celsjusza.
Marlon Paladin, główny inżynier w Narodowej Agencji Nawadniania, powiedział, że od miesięcy nie padało niewiele deszczu. Ruiny zatopionego miasta widziano sześć razy od czasu jego zanurzenia, ale „z mojego doświadczenia wynika, że jest to najdłużej widziany obiekt” – powiedział Paladin AFP. Według Państwowej Służby Meteorologicznej naturalny poziom wody w zbiorniku wynosi około 221 metrów i obecnie obniżył się o około 50 metrów.
Według badania dotyczącego niedoborów wody takie zdarzenia mogą w przyszłości stać się częstsze, ponieważ połowa jezior na świecie traci wodę. Jest to zauważalne również w Europie, gdzie jezioro alpejskie całkowicie wysycha.
Byli mieszkańcy odwiedzają zatopioną osadę: „To przerosło moje serce”
Zwiedzający mogą oglądać ruiny osady z platformy widokowej na tamie. Znajduje się na środku jeziora i obecnie można do niego dotrzeć łodzią. Rejs statkiem kosztuje 300 peso filipińskich (około pięciu euro). Ale nie tylko turyści odwiedzają to podatne na suszę miasto.
Aby zbudować tamę, trzeba było ewakuować setki mieszkańców osady i przenieść je na wyżej położone tereny. Wielu z nich wraca teraz do swojej dawnej ojczyzny. Jedną z nich jest 68-letnia Melanie Dela Cruz, która jako nastolatka musiała opuścić dom. „Wzruszyłam się, bo przypomniałam sobie moje dawne życie” – powiedziała AFP. „Serce mi zamarło, bo tam studiowałem i tam się nawet urodziłem”.
W Europie zawsze zdarzają się niesamowite podwodne odkrycia. Zeszłego lata na Morzu Śródziemnym odkryto drogę liczącą 7000 lat, co było naprawdę ekscytującym odkryciem.
