Dickinsonio priklausomybė prie gyvūnų karalystės buvo patvirtinta • Aleksandras Markovas • Mokslinės naujienos apie "Elementus" • Paleontologija, Biochemija, Mokslas Rusijoje, Molekulinė biologija

Dikinsonos priklausomybė prie gyvūnų karalystės patvirtinta

Pav. 1. Proarticulums yra Ediacarijos biotos atstovai su plokščiu segmentuotu kūnu ir "slinkimo atspindžio simetrija" (kairiojo ir dešiniojo kūno dalelės segmentai yra keičiami vienas kito atžvilgiu, tai ypač pastebimi Vendia). Iš kairės į dešinę ir iš viršaus į apačią: dikinsonija, Vendija, Andiva (žr. Andiva), Jorgija (Jorgija), Spriggin. Vaizdai iš diskusijos straipsnio Mokslas, iš straipsnio A. J. Ivantsov, 2002. Naujoji Proarticulata iš Vengrijos Arkhangelsko regiono ir iš svetainių en.wikipedia.org, en.wikipedia.org ir ediacaran.org.

Dikinsonija ir jos giminaičiai (vadinamieji proartikulumai) yra vieni iš keistiausių ir labiausiai paslaptingiausių Ediacarų biotos atstovų, kurie gyveno jūrose 571-541 milijonus metų prieš pat Cambrijos sprogimą. Proartikulumai taip skiriasi nuo visų šiuolaikinių organizmų, nes jie ilgą laiką negalėjo nustatyti savo vietos laukinės gamtos sistemoje: interpretacijos skiriasi nuo kolonijinių bakterijų ir milžiniškų protistų nuo sausumos kerpių ir didesnių gyvūnų (bilatrium). Paleontologai iš Rusijos, Australijos ir Vokietijos išsiaiškino šį sudėtingą klausimą, studijuodami "molekulines fosilijas" – eukariotinių membraninių sterolių likučius, išsaugotus Dakinonijos graikų iš Lamtzo (Vandenyno Vandenyno pakrantės).Gauti rezultatai leidžia patikimai priskirti dikinsoną (ir todėl jo giminaičius – kitus proartikuliatus) prie gyvūnų karalystės. Atradimas parodė, kad Ediacaran biotos žydėjimo buvo tikrai preliudija į intensyvaus diversifikacijai Gyvūnų kambro pradžioje, o ne "šiurkštus eksperimentas gamtos" sukurti keletą alternatyvių formų makroskopinis gyvenimo, nes kai kurie ekspertai teigia,.

Tyrimo "molekulinės fosilijos" (žr Molecular fosilijų.) – likučiai organinių molekulių, kurios anksčiau priklausė gyvųjų organizmų – yra palyginti nauja ir labai perspektyvi metodas Paleontological tyrimus. Tai gali būti ypač naudinga paaiškinti iškastinio būtybių prigimtį, todėl skiriasi nuo šiuolaikinių organizmų, kad tradiciniai metodai, siekiant nustatyti savo vietą gamtoje negali būti sistema.

"Ediacaros" biotai beveik visiškai susideda tik iš tokių paslaptingų tvarinių. Kaip jie gali tiesiog nėra aiškinama: kaip tikras dvipusio simetriškos gyvūnų, ir kaip bakterijų kolonija ir kaip milžinas elementarios, ir net sausumos kerpės (žr.? Ar galėtų Ediacaran fosilijos gyventi ant žemės, "elementai", 2013/02/01) .

Šiandien yra daugiau ar mažiau aišku, kad Ediacario biota yra nevienalytė ir apima skirtingų jūrų (vis dar ne antžeminių!) Organizmų atstovų atstovus. Iš jų iki gyvulių karalystės iki šiol jie patikimai priskyrė tik Kimberella, o šiek tiek mažiau tikėtina – dar kelios formos (Cloudinidae, Namapoikia, Namakalatas).

Daugelis Ediacian biota atstovų išlieka kategorijoje "problemos", tai yra neaiškios sisteminės priklausomybės iškastiniai organizmai. Tai taip pat pasakytina apie proarticulata (Proarticulata) – ypač savotišką Ediacarano organizmų grupę (1 pav.). Iš pradžių jie buvo interpretuojami kaip "bilaterium", bet paaiškėjo, kad daugybe ženklų labai skiriasi nuo visų žinomų abipusiai simetriškų gyvūnų. Visų pirma, jie negalėjo aptikti burnos ar žarnyno (galbūt jie turėjo išorinį virškinimą arba tiesiog maitinosi ištirpusia organine medžiaga, sugerdama ją visame kūno paviršiuje). Propartikulumas paliekamas ant jūros dugno esančių bakterijų ir dumblių kilimėlių, labai keistos judesio pėdsakai – identiški, skirtingai orientuoti viso kūno pėdsakai.Jie gali plaukti iš vietos į vietą su ciliariniu epiteliu, tačiau neatrodo, kad jie turėjo raumenis. Gyvūnams nerasta savitoji "slankioji atspindžio simetrija", būdinga proarticulum (tai aiškiai matoma Vendyje 1 pav.). Nebuvo akivaizdu, ar propartikūlyje yra morfologiškai skiriamos kūno pusės ir nugaros pusės. Atsižvelgiant į šiuos faktus, labiausiai tikėtinas aiškino, kaip kai kurie labai primityvūs, "baziniai" gyvūnai, interpretacijos, tačiau negalima visiškai atmesti kitų versijų.

Kadangi ediacarų organizmai dažnai yra konservuoti organinių plėvelių forma, logiška bandyti taikyti "molekulinės paleontologijos" metodus. Tai padarė grupė paleontologų iš Rusijos, Australijos ir Vokietijos. Visai neseniai, 2018 m. Pradžioje, ši grupė pranešė apie pirmą didelę sėkmingą paslaptingų Ediacarian fosilijų identifikavimo molekulę. Tyrėjai sugebėjo parodyti šias apvalias nuotraukas, žinomas kaip Beltanelliformis, yra cianobakterijų kolonijos (žr.: Paslaptingos ediacų organizmai Beltanelliformis pasirodė kaip cyanobacteria kolonijos, "Elements", 25/01/2018).

Naujas straipsnis, paskelbtas žurnale rugsėjo 21 d Mokslas, praneša dar dar neįvykdytiems pasiekimams. Autoriai tyrė organinių pluoštų sudėtį dviejų reprodukcinių savybių – dikinsonijų ir gimdymų atstovų – spaudoje (žr. Andiva). Medžiaga buvo surinkta Rusijoje Baltosios jūros pakrantėje (Lamtsos ir Žiemos kalnų vieta). Dujų chromatografijos ir masių spektrometrijos pagalba (žr. Dujų chromatografija-masės spektrometrija), fosilizacijos metu buvo analizuojama prisotintų steranų ir monoaromatinių steroidų sudėtis, į kurias paverčiami eukariotiniai steroliai (eukariotinių ląstelių membranos komponentai). Eukaritų grupės skiriasi sterolių ir anglies "skeleto" santykiu, kurį sudaro 27, 28 arba 29 anglies atomai (jie vadinami cholesteroidų, ergosteroidų ir stigmasters). Pavyzdžiui, išskirtinė gyvūnų įvairovė yra absoliutus 27 anglies cholesteroidų dominavimas, žaliose dumblėse daugiausia 29 anglies stigmasteroidų, o daugelyje grybų dominuoja 28 anglies ergosteroidai.

Labiausiai tikslūs rezultatai buvo gauti iš didelių diamino, pagaminto iš "Lyamtsy", kuris buvo išsaugotas organinių plėvelių storio iki 3 mikronų, analizė. Ištyrę žiemos kalnų atvejai pasirodė esąs subtili ir mažiau informatyvūs, tačiau apskritai rezultatai apie andive ir dikinsoni pasirodė panašūs.

Per visą gyvenimą proartikulumai yra jūros dugno dengiančio dumblo pluošto paviršiuje. Todėl ne visos Dickinson spausdintinės organinės medžiagos yra pačios Dickinson: iš dalies tai reiškia šio filmo likučius. Filmo sudėtyje, be prokariotų, buvo priskiriami žali dumbliai, turintys būdingą sterolių rinkinį. Todėl, norint suprasti, kokie steroliai buvo Dikinsonyje, jums reikia išskaičiuoti fono dumblo signalą iš analizės rezultatų.

Pasirodo, kad 29 proc. Grynųjų grybų masės steroidų dominuoja tarp akmenų, esančių greta Dikinsonijos griuvėsių (jų dalis svyruoja nuo 71,3 iki 76,0 proc.), O po to – 28 anglies ergosteroidų (13,4-16,8 proc. ), trečiojoje – 27 anglies cholesteroidai (10,6-11,9%). Tarp sočiųjų steranų buvo rastas maždaug toks pat santykis tarp 29, 28 ir 27 anglies atomų molekulių. Tai būdingas "žaliųjų dumblių" molekulinis "parašas", kuris, matyt, buvo dominuojanti eikariotų grupė Ediacarano jūros dugne.

Visiškai kitokia nuotrauka pastebima dideliuose "Dickinsonio" spaudiniuose: ryškiai vyrauja 27 (angl. Cholesteroidų) cholesteroidai (93%), o palyginti nedaug ergosteroidų ir stigmasteroidų (1,8 ir 5,2%).Taip pat nustatyta, kad kuo mažesnis yra dikinsoniumas, tuo mažesnė cholesteroidų dalis (tai yra "gyvūno" sudedamoji dalis) ir didesnė stigmasters dalis (dumblių komponentas). Tai logiška, nes skirtingo dydžio dikinsonai, stori ir ploni, yra ant vienodo storio dumblių plėvelės. Todėl dumblių priemaišų proporcija mažo dikinsonio iškastinio spausdinimo srityje turėtų būti padidinta, palyginti su didelio dikinsonio kiekiu. Tai parodė analizė (2 pav.).

Pav. 2 Kairėje: imprint dikinsoni (A) ir diagramos, iliustruojančios jos formavimo procesą (B, C) Dickinson (oranžinė) su dideliu 27 anglies sterolių kiekiu ant dumblių pakloto (žalia) – "fono signalo" šaltinis (foninis signalas), tai yra sterolių, būdingų žalioms dumblioms (su 29 anglies molekulių dominavimu) rinkinys. Dikinsonas padengtas smėliu (C), tada organinė medžiaga išlyginta ir ant smiltainio sluoksnio apatinio paviršiaus susidaro spaudas (B) Paveikslėlyje parodyta, kad kuo mažesnė dikinsonija buvo gyvenime, tuo stipresnė turėtų būti "foninis signalas" spausdintuve. Dešinėje (Da): grafika, kurioje parodytas santykis tarp 27 anglies monoaromatinių steroidų (vertikalios ašies),27-carbon sterans (horizontalioje ašyje) ir Dickinsonia dydis: šviesiai rausvos spalvos apskritimai atitinka mažiausius atvejus tamsiai raudona – didžiausias. Žalieji ratai parodytas "fono signalas" oranžinis ratas – rekonstruota diktinoso sterolių sudėtis, atėmus fono signalą. Vaizdas iš papildomų medžiagų iki aptariamo straipsnio Mokslas

Iš steranų stereoizomerų (5α ir 5β) santykio galima suprasti sąlygas, kuriomis vyravo organinių medžiagų skilimas – be deguonies arba be deguonies. Apskaičiuojant šį rodiklį, tiriant dikinsonijos spaudinių formavimąsi, 27 anglies steroliai buvo neoksiškomis sąlygomis, būdingomis gyvulių liekanų nykimui. Priešingai, esant deguoniui gali išsiskirti 28 ir 29 anglies steroliai. Šis rezultatas dar kartą patvirtina, kad Dikinsonos 27 anglies steroliai yra savo, o 28 ir 29 anglies steroliai yra dumblių priemaišos.

Remiantis gautais duomenimis, autoriai apskaičiavo, kad Dikinsonijos gyvenimo metu 27 anglies sterolių dalis sudarė ne mažiau kaip 99,7% ir galbūt net 100%.

Iš šio galima padaryti gana tikslių išvadų apie Dikinsonijos taksonominę padėtį (ir tuo pačiu metu ir kitus proartikulumus).

Jie tikrai nebuvo kerpliai: visur kalėjimuose dominuoja 28 anglies ergosteroidai, kurių diktinosas beveik niekada nebuvo pagamintas per visą savo gyvenimą. Jie taip pat negalėjo būti milžiniški protistai: visi ištirti protistai, pasiekę didelį dydį, gamina 27, 28 ir 29 anglies steroidų mišinį, daugelis iš jų taip pat sintezuoja 30 anglies, o jų trūksta dikinsonio spaudiniuose.

Gyvūnų būdingas bruožas yra 27 anglies sterolių buvimas daugumoje rūšių. Tarp protistų, kurie yra gyvūnų artimieji giminaičiai, būtent chuanoflagelatas (žr. "Choanoflagellate") ir "Filasterea", 27 anglies sterolių kiekis svyruoja nuo 84 iki 100%. Tačiau nėra pagrindo priartinti juos prie proartikulito, nes šie protistai visada turi mikroskopinius matmenis.

Taigi įtikinamai gauti duomenys liudija, kad priskirti gyvulių karalystę. Labiausiai senovės Dikinsonijos egzemplioriai yra 558 milijonų metų amžiaus, o tai, pasak autorių, yra seniausi, patvirtinti makroskopiniai gyvūnai. Seniausi kimberellai yra šiek tiek jaunesni (555 milijonų metų).

Kadangi proartikuliatuose nebuvo nei burnos, nei žarnų, nei raumenų, jie greičiausiai yra vienas iš pagrindinių gyvūnų karalystės šakų kartu su trichoplax ir kempinėlėmis.

Šaltinis: Ilya Bobrovskiy, Janet M. Hope, Andrejus Ivantsov, Benjamin J. Nettersheim, Christian Hallmann, Jochen J. Brocks. Senovės steroidai Mokslas. 2018. V. 361. P. 1246-1249.

Taip pat žiūrėkite:
Paslaptingi ediacariniai organai Beltanelliformis pasirodė cyanobacteria kolonijų "Elements", 25/01/2018.

Aleksandras Markovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: