760 тыс лет назад.Озеро Моно.

 Национальное аэрокосмическое агентство США объявило об обнаружении в калифорнийском озере Моно бактерий с ДНК, непохожей на ту, что имеется у всех живых существ на Земле.
Как сообщила в четверг на пресс-конференции в штаб-квартире НАСА научный сотрудник агентства по астробиологии Фелиса Вольф-Саймон, все живое на Земле строится из шести химических элементов: углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Однако, по ее словам, у найденных в озере Моно бактерий в состав ДНК вместо фосфора входит мышьяк.

Как сообщается на сайте NASA, Вольф-Саймон отметила, что замена фосфора мышьяком представлялась ученым ранее абсолютно невозможным. Она добавила, что это открытие имеет огромное значение для понимания жизни и предоставляет расширенные возможности для обнаружения живых существ на других планетах, не обязательно похожих на Землю. По ее словам, ранее ученым уже были известны микробы, которые могут дышать мышьяком, но абсолютно новой является возможность формирования части микроба из мышьяка.

Карл Пилчер, директор Института астробиологии NASA, отметил, что ранее идея альтернативной биохимии поднималась разве что в научной фантастике. "До настоящего момента формы жизни, в состав ДНК которой входит мышьяк, существовала только в теории, теперь мы знаем, что такая форма жизни существует в озере Моно", - отметил Пилчер.

Открытый американскими исследователи организм относится к группе бактерий Gammaproteobacteria. Ученые провели серию лабораторных исследований, в ходе которых микробы, обнаруженные в воде озера Моно, выращивались на своеобразной "диете" – с минимальным содержанием фосфора и большими дозами мышьяка. Затем фосфор был удален вообще и полностью заменен мышьяком, но микробы продолжали расти.

Озеро Моно привлекло внимание ученых своим необычным химическим составом воды с повышенным содержанием соли, высокого содержания щелочи и того самого мышьяка. Подобный состав в озере сохранился благодаря его длительной изолированности от источников пресной воды. Исследователи рассчитывают, что научные работы здесь позволят расширить знания в области органической химии, биохимических циклов, микробиологии, а также в целом о процессе эволюции на Земле.
Озеро Моно находится на востоке Центральной Калифорнии на высоте почти чуть менее двух тысяч над уровнем моря, его предположительный возраст 760 тыс. лет. Средняя глубина Моно составляет 43 метра (уровень воды в озере в свое время принудительно был снижем, в настоящий момент предпринимаются попытки восстановления его естественных паарметров). Из-за высокой солености воды в озере Моно не живет рыба. Вся природная цепочка питания животного мира озера Моно основана на одноклеточных водорослях, используемых в пищу рачками Artemia monica.
Отметим, что российские ученые отнеслись к открытию американских коллег с определенной долей скепсиса. "Это очередная надуманная "сенсация". Я к заявлению НАСА отношусь так, что это ни на чем не основывающееся преждевременное заключение. Никакого инопланетного характера в этой бактерии нет", - заявила "Интерфаксу-АВН" в пятницу заведующая лабораторией Института медико-биологических исследований (ИМБП) РАН Наталья Новикова.
По ее словам, приписываемое бактерии внеземное происхождение надумано. "На Земле существуют самые разные бактерии, которые могут расти и развиваться в самых экстремальных условиях. Могут и цианистый калий утилизировать. Они разные, усваивают разные вещества. До сих пор существуют тысячи неоткрытых видов. А это всего лишь открытие нового вида бактерий", - сказала собеседница агентства.
Российский ученый напомнила, что бактерии могут существовать водных контурах ядерного реактора, где высокий уровень радиации, при значительных минусовых температурах в Антарктиде, по условиям близким к тем, что существуют на Марсе.
Говоря о том, чем могут питаться бактерии, Новикова сказала, что в природе нет ни одного материала, который при подходящих условиях не мог бы быть переработан бактериями.
Она также напомнила об одной из предыдущих "сенсаций" НАСА, когда в 1970-х годах американские ученые обнаружили на возвращаемой капсуле "Аполлона", вернувшегося с Луны, живую бактерию. В итоге оказалось, что это земная бактерия.

2 млн лет назад.Микробы.

Интернациональная группа ученых из университетов США и Великобритании обнаружила во льдах Антарктики изолированную уже 1,5-2 млн лет колонию микробов, использовавшую для роста и выживания серу и железо, сообщает EurekAlert.
Колония микробов жила без света и кислорода на глубине 1-2 км при температуре −10 по Цельсию, вода там не замерзает благодаря высокой (3-4 раза большей, чем в океане) концентрации соли. По мнению ученых, открытие доказывает, что микроорганизмы могут существовать под толщей льда и на других планетах. Они также сообщили, что колония может оказаться аналогичной тем, что были миллионы лет назад. Исследователи обнаружили микробов, когда их внимание привлекла красноватая вода, вытекавшая из-под ледника, и они изучили ее повнимательнее. Пока добраться до самой колонии не представляется возможным, поскольку бассейн с микробами находится слишком далеко от верха ледника.

Попытки найти жизнь на других планетах постоянно продолжаются. В сентябре прошлого года группа из 150 геологов, астрономов и биологов назвала три района Марса, оптимальных для поиска жизни. Ими оказались три кратера – Гейла (Gale Crater), Голдена (Holden Crater) и Эберсуолда (Eberswalde Crater). Предположительно, все три были некогда покрыты водой и образовывали одно гигантское озеро, соединенное с речной системой. Догадка ученых подтверждается следами эрозии на поверхности кратеров, которые могли быть вызваны потоками воды, протекавшими здесь в древности. Исследования Марса запланированы на октябрь 2010 года, когда NASA спустит на поверхность планеты шестиколесный самоходный аппарат в рамках миссии «Марсианская лаборатория» (Mars Science Laboratory, MSL mission). Аналогичную экспедицию под названием ExoMars планирует провести Европейское космическое агентство (European Space Agency, Esa) в 2013 году. В список будущих исследований включены пять районов: вышеназванные кратеры Голдена и Гейла, а также долина Mawrth Vallis, разлом Nili Fossae и равнина Meridiani Planum.

3,9 млн лет назад.Космос.

«В последнее время пристальное внимание ученых привлекли марсианские метеориты, найденные в разных точках нашей планеты. В 1996 г. было опубликовано сенсационное сообщение о находке в одном из метеоритов возможных свидетельств биологической активности в далеком прошлом. Кристаллы минерального магнетита в знаменитом марсианском метеорите ALH84001, обнаруженном в Антарктиде, являются подтверждением того, что на этой планете когда-то существовали микроскопические формы жизни, существовала примитивная жизнь.

    В небесном камне были найдены кристаллы магнитного железняка, объединенные в длинные цепочки. Такие образования могли появиться только вследствие жизнедеятельности когда-то существовавших организмов, утверждают представители NASA. Если бы магнитные кристаллы имели неорганическое происхождение, они бы не смогли выстроиться в цепочки, а слепились бы вместе под воздействием магнитного притяжения. ALH84001 является одним из нескольких десятков метеоритов, в отношении которых установлено, что когда-то они находились на поверхности Марса, а потом были «выбиты» с нее и после долгого космического путешествия достигли Земли. В настоящее время не известно ни одного неорганического химического способа создания кристаллов магнетита с такой уникальной морфологией. Возраст метеорита ALH84001 оценивается в 3,9 млн. лет.

    Но не могли ли эти бактерии иметь земное происхождение? Учеными был дан отрицательный ответ, поскольку по мере проникновения вглубь метеорита их число возрастало. При загрязнении земными бактериями все обстояло бы как раз наоборот. Лишь после того, как были систематизированы все эти факты, астрономы решились выступить в печати. Статья об этом открытии вышла 16 августа 1996 года на страницах престижного американского журнала «Science». Работы по изучению метеоритов продолжаются». (Людмила Кошман.  По материалам:  сайта NASA Astronomy Picture of the Day;  космических новостей литературного интернет-журнала «Русский переплет»;  общественного сетевого журнала «Марсианское время»;  астрономических новостей ПРАО). http://www.manwb.ru/articles/Macrocosm/mystery_of_...

55.8-33.9 млн лет назад.Эпоха эоцена.Жизнь 19.

Перейдем к растениям. В мире цветковых растений эоцена новость только одна – широко распространились пальмы

Florissantia quilchenensis

Tilia johnsoni

Hymenaea verrucosa

Petrified wood

Nypa fruticans

Среди голосеменных тоже только одна новость – появились пихты вполне современного вида (на второй картинке).

Dawn Redwood

Abies alba

И напоследок две новости из мира простейших.

111 млн лет назад. Микроорганизмы.

Еще один экзотический вид жизни обнаружили ученые. На сей раз живые организмы были найдены на глубине 1626 метров ниже морского дна недалеко от канадских Ньюфаундлендских островов в северной части Атлантического океана. Специалисты говорят, что они и раньше обнаруживали бактерии на глубине нескольких сотен метров ниже уровня дна океана, но впервые жизнь обнаружена настолько глубоко.

Обнаруженные одноклеточные микробы живут в условиях колоссального давления и довольно высокой температуры. 

650 млн лет назад. Не сплошной лед, но слякоть

Каким образом жизнь на Земле смогла сохраниться во время чудовищных похолоданий, несколько раз охватывавших нашу планету 600–800 миллионов лет назад? Испытала ли Земля тотальное оледенение — вплоть до установления ледового покрова на всей акватории океана? Модель, предложенная канадскими исследователями, показывает, что океан, по-видимому, никогда не замерзал полностью, а Земля представляла собой не ледяной шар, а «слякотный». Резкие колебания климата в ту далекую эпоху были результатом взаимодействия чисто физических процессов и жизнедеятельности бактерий, которые осуществляли минерализацию (окисление) растворенного в океане органического вещества. Похолодание способствовало обогащению кислородом водной толщи, а тем самым создавались благоприятные условия для бактерий, которые, перерабатывая органику, поглощали кислород и выделяли углекислый газ. Попадая из воды в атмосферу, углекислый газ создавал парниковый эффект, то есть удерживал тепло у поверхности.

850 млн лет назад.ХОЛОДНАЯ ЗАРЯ ЖИВОТНОЙ ЖИЗНИ

Происхождение многоклеточных животных остается одной из наиболее сложных проблем естествознания. Как и появление самой жизни, эта тайна Природы волнует поколения ученых. Глубокий интерес к теме происхождения вполне объясним: многое в сверхсложном мире живого стало бы понятнее, если бы мы догадались, когда, где и почему сформировались те или иные типы физиологии, жизненных форм и экосистем.

800-1000 лет назад.Жизнь.

Упадок бактериальных матов (1,25 млрд лет)

Докембрийский строматолит

 Расцвет стоматолитов приходится на период в 1,25 млрд.лет назад, после чего они стали приходить в упадок (как в общей численности, так и в разнообразии). К началу Кембрия такое сокращение составило уже около 20 %.Строматолиты  представляют собой, в частности, окаменелые останки бактериальных матов — колоний фотосинтезирующих микроорганизмов, главным образом — цианобактерий. Бактериальный мат является не отдельным организмом, а колонией организмов, формирующих практически замкнутую экосистему. В настоящее время такие колонии занимают лишь экстремальные экологические ниши, такие как лагуны с крайне соленой морской водой, поскольку из областей с более мягкими условиями они вытеснены поедающими их беспозвоночными.

Наиболее распространенным объяснением упадка является предположение о том, что микроорганизмы, входящие в состав бактериальных матов, стали жертвами поедания («обгрызания строматолитов») со стороны других животных (что должно свидетельствовать о существовании довольно сложных хищников уже около 1 млрд лет назад). Это предположение подтверждается наблюдаемыми  антикореляциями между разнообразием и численностью строматолитов — с одной стороны и богатством морской фауны — с другой. Так, повторный упадок строматолитов пришелся на поздний  Ордовик — сразу после очередной «вспышки» разнообразия и численности морской фауны. В ходе Ордовикско-Силурского/Ordovician-Silurian extinction events и Пермско-Триасового вымираний вновь наблюдалось восстановление строматолитов — с последующими упадками по мере восстановления морской фауны.

Развитие средств защиты у акритархов. Раннее хищничество (1 млрд лет)

Акритархи/Acritarchs — это окаменелые остатки ископаемых неопределенной природы, как правило — оболочки цист одноклеточных и многоклеточных водорослей. Впервые они обнаруживаются в отложениях, датируемых периодом в 2 млрд лет назад.

Около 1 млрд лет назад произошел резкий рост в их численности, разнообразии, размерах, анатомической сложности и, особенно, в количестве и видах колючек. Численность архитархов резко сократилась в ходе глобального оледенения, однако впоследствии восстановилась с достижением максимального разнообразия уже в Палеозое.

Их исключительно колючие формы, относящиеся к периоду 1 млрд лет назад, могут свидетельствовать о существовании уже тогда хищников, достаточно крупных, чтобы раздавливать их или заглатывать целиком. Другие группы небольших организмов  Неопротерозоя также имеют те или иные средства защиты от хищников.

Следы, оставленные многоклеточными организмами (1 млрд лет)

В Индии в составе отложений, датируемых периодом в 1 млрд лет назад, обнаружены окаменелости, которые могут являться следами организмов, двигавшихся через и сквозь мягкие породы. Найденные следы оставлены, очевидно, непосредственно под слоем  цианобактериальных матов, покрывавших морское дно. Исследователи заключили, что следы обязаны своим появлением перестальтике трехслойных многоклеточных размером до 5 мм — иными словами, животными, чей диаметр был сравним с диаметром земляных червей, и возможно, имевшими  целом.

1100 млн лет назад. Жизнь

В раннем и среднем рифее в мелководных кремнисто-карбонатных толщах получают широкое распространение ассоциации микрофоссилий, в которых доминируют эллипсовидные микрофоссилии рода Archaeoellipsoides. Существенные изменения на нижней границе рифея претерпевают органостенные микрофоссилии, которые именно здесь впервые становятся многочисленны и разнообразны. Присутствие в их составе крупных и сложно построенных микрофоссилий позволяет предположить существование в раннерифейских бассейнах разнообразных эукариотных фитопланктонных микроорганизмов. Наиболее значительные изменения в составе рифейских микробиот 1.0-1.2 млрд. лет назад (“неопротерозойская революция”) выражены во взрывообразном увеличении таксономического разнообразия одноклеточных эукариотных микроорганизмов появлении сложно построенных форм.

1300 млн лет назад. Жизнь.

Появились примитивные многоклеточные организмы среди растений и животных. Среди последних были уже не только неподвижные прикрепленные, так называемые бентосные формы, но и подвижные илоеды. Древние водоросли откладывали карбонат кальция и связывали его своими нитями. После отмирания водорослей на дне бассейна оставались слоистые корочки; нарастая друг на друга, они создавали скорлуповатые постройки – строматолиты, которые иногда могут слагать крупные рифоподобные массивы, высотой десятки и сотни метров и протяженностью сотни километров. 

Древнейшая окаменелость, идентифицируемая как красная водоросль является также самой древней окаменелостью-эукариотом, принадлежащей к конкретному современному таксону. Bangiomorpha pubescens, окаменелость многоклеточного организма найденная в арктической Канаде, лишь немногим отличается от современной красной водоросли рода Бангия (Bangia), несмотря на то, что она была отложена в слоях 1,2 миллиардной давности.

 Около 1350 млн. лет назад отмечены представители низких грибов.

2700 млн лет назад.Присутствие эукариот становится заметным.

Появление эукариотической клетки можно по праву назвать вторым по значению (после зарождения самой жизни) событием биологической эволюции (Martin, Russel, 2003). Прямые сведения о том, где, когда, каким образом, в силу каких причин и в каких условиях произошел этот ароморфоз, практически отсутствуют, а имеющиеся косвенные свидетельства оставляют широкий простор для различных догадок, порой весьма противоречивых. К прямым свидетельствам можно отнести лишь обнаруженные в отложениях возрастом 2,7 млрд лет специфические для эукариот биомаркеры – остатки стероидных соединений, встречающихся только в мембранах эукариотических клеток (Brocks et al., 1999).

     2,6 – 2,7 млрд. лет назад тот момент, когда присутствие эукариот становится заметным в летописи (это определили по биомаркерам – остаткам химических соединений, свойственных только эукариотам). Эволюция организмов прошла важнейший рубеж - был достигнут уровень организации эукариот, т.е. их генетический материал, ДНК, находится внутри окруженного оболочкой клеточного ядра, что отличает их от прокариотных бактерий, у которых оформленное ядро отсутствует. 2,8 (2,9-3,0) миллиарда лет назад появление эукариот? (Карелия?)
У прокариот отсутствует актиново-миозиновая система. Актин и миозин - универсальные сократительные белки клеток эукариот. Они обеспечивают амебоидную активность, движение органелл внутри клетки (так называемый "циклоз"), мышечные сокращения и другие формы клеточной подвижности эукариот. Актиново-миозиновая система обеспечивает способность образовывать псевдоподии, захватывать ими жертву и формировать пищеварительные вакуоли. Даже вирусы проникают в клетку эукариот путем провокации эндоцитоза - активного захвата их клеткой. Таким образом, можно утверждать, что становление эукариот было связано с появлением актиново-миозиновой системы, которая позволила питаться путем фагоцитоза, активно захватывая крупные пищевые частицы. Первые эукариоты - это фаготрофные организмы, способные к амебоидному движению
Способ питания эукариот путем захвата пищевых частиц означал, что хищник был крупнее жертвы. Действительно, линейные размеры мелких почвенных амеб или жгутиконосцев, питающихся бактериями, приблизительно в 10 раз больше размеров бактерий. Таким образом, объем цитоплазмы эукариот приблизительно в 1000 раз больше, чем у прокариот. Такой большой объем цитоплазмы требовал и большого числа копий генов, чтобы снабжать увеличенную цитоплазму продуктами транскрипции. Один из способов решения этой задачи - умножение числа генофоров. Полиплоидия - один из путей увеличения числа копий генов у эукариот, но этот путь известен и для прокариот (так называемые "полиплоидные бактерии"). Вероятно, и предки эукариот с большим объемом цитоплазмы пошли по пути мультипликации генофора. 
 Читать больше

3000 млн лет назад. Древнейшие макрофоссилии.

Объектами палеонтологических исследований являются лю бые ископаемые биологического происхождения. К ним относятся не только сами организмы, но и биогеохимические компоненты, возникшие в биосферах прошлого при участии организмов. Для всех них широко используют термины «органические остат ки», «ископаемые», «окаменелости» и «фоссилии» (лат. fossil is — погребенный, ископаемый). Последний термин в настоящее вре мя очень популярен в зарубежной и русскоязычной литературе, хотя его использовали уже во времена Екатерины II.

Фоссилизация. Процессы преобразования погибших организ мов в ископаемые называют фоссилизацией. Гибель и последую щее захоронение организмов сопровождается воздействием раз личных факторов среды. Они проходят все процессы диагенеза, т.е. физических и химических преобразований при переходе осадка В породу, в которую они заключены.

3460 млн лет назад. Был кислород.

К необычным результатам исследования пришли геологи из Государственного университета штата Пенсильвания, на основе анализа горных пород, в частности яшмы, ученые утверждают, что в атмосфере нашей планеты кислород присутствовал еще 3,46 млрд лет назад. Ранее считалось, что в это время кислород присутствовал на Земле только в океанах, только в растворенном виде и только в небольших количествах.

Геологи говорят, что тогда кислорода в атмосфере было не так много, как в наши дни, но он в ней был и занимал значительную долю в газовой структуре.

Породы яшмы или, говоря научно, кремнистого сланца богатого гематитом, как тогда, так и сейчас в основном формируются вблизи гидротермальных источников, однако возможно его формирование в без водной среды. "Многие ученые полагают, что гематит в древних каменных породах возник в результате окисления, имеющего место в атмосфере. Поэтому мы решили получить образцы город с большой глубины в океане", - рассказывает Хороши Омото, профессор геохимии в Университете Пенсильвании.

В итоге американские исследователи взяли образцы пород яшмы вблизи северо-западного побережья Австралии. Анализ показал, что возраст глубоководных пород составляет 3,46 млрд лет.

3500 млн лет назад. Древнейшие микроорганизмы.

Ископаемые похожего цианобактерий, найденные при Warrawoona, Западная Австралия.
Цианобактерии наиболее близки к древнейшим микроорганизмам, остатки которых (строматолиты, возраст более 3,5 млрд лет) обнаружены на Земле.