Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Galaktyki i czarna dziura spowite gazową siecią pomogą wyjaśnić zagadkę wczesnego wszechświata

Recommended Posts

Very Large Telescope zauważył sześć galaktyk zgromadzonych wokół supermasywnej czarnej dziury z czasów, gdy wszechświat liczył sobie mniej niż miliard lat. Po raz pierwszy zauważono takie zgrupowanie z czasów tak nieodległych od Wielkiego Wybuchu. Odkrycie pomaga lepiej zrozumieć, w jaki sposób supermasywne czarne dziury mogą powstawać i ewoluować tak szybko.

Głównym celem naszych badań było lepsze zrozumienie jednych z najbardziej niezwykłych obiektów astronomicznych – supermasywnych czarnych dziur istniejących już we wczesnym wszechświecie. Dotychczas nikt nie potrafi dobrze wyjaśnić ich istnienia, mówi główny autor badań, Marco Mignoli z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Bolonii.

Nowe obserwacje ujawniły istnienie galaktyk znajdujących się w okolicach supermasywnej czarnej dziury, a całość otoczona jest „pajęczą siecią” gazu rozciągającego się na obszarze 300-krotnie większym niż obszar Drogi Mlecznej. Olbrzymia ilość gazu zasila zarówno galaktyki, jak i czarną dziurę. Naukowcy szacują, że czarna dziura ma masę miliarda mas Słońca, a otaczająca całość gazowa struktura powstała, gdy wszechświat liczył sobie zaledwie 900 milionów lat.

Obecnie uważa się, że pierwsze czarne dziury powstały z pierwszych gwiazd, które się zapadły. Musiały one błyskawicznie ewoluować, skoro po 900 milionach lat istnienia wszechświata osiągały masę miliarda Słońc. Astronomowie mają jednak problemy z wyjaśnieniem tej ewolucji. Takie czarne dziury musiałyby bowiem bardzo szybko wchłaniać olbrzymie ilości materii. Odkrycie galaktyk otaczających czarną dziurę i spowijającej wszystko sieci gazu może wyjaśniać tę błyskawiczną ewolucję.

Powstaje jednak pytanie, w jaki sposób dochodzi do tworzenia się „pajęczej sieci” gazu. Astronomowie sądzą, że bierze w tym udział ciemna materia. To ona przyciąga gaz, który tworzy olbrzymie struktury, wystarczające, by wyewoluowały z nich zarówno galaktyki, jak i czarne dziury.

Nasze badania wspierają hipotezę mówiącą, że najbardziej odległe masywne czarne dziury tworzą się i rosną w masywnym halo ciemnej materii. Dotychczas takich struktur nie wykrywaliśmy, gdyż ograniczały nas nasze możliwości obserwacyjne, wyjaśnia współautor badań Colin Norman z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Zaobserwowane teraz galaktyki są jednymi z najsłabiej świecących, jakie udało się zarejestrować.  Aby je zauważyć, konieczne były wielogodzinne obserwacje za pomocą jednych z najpotężniejszych teleskopów optycznych. Dzięki temu uczeni dowiedli też, że istnieje związek pomiędzy czterema galaktykami, a czarną dziurą

Sądzimy, że obserwujemy wierzchołek góry lodowej. Że te galaktyki, które widzimy, są najjaśniejszymi, jakie się tam znajdują, przyznaje Barbara Balmaverde z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Turynie.

Pozostaje tylko mieć nadzieję, że jeszcze większe teleskopy optyczne, jak budowany właśnie Extremely Large Telescope, pozwolą dostrzec więcej szczegółów.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pierwsze pytanie jakie się nasuwa. Jak tak szybko powstała CD o masie 1 mld Słońc?

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minut temu, thikim napisał:

Pierwsze pytanie jakie się nasuwa. Jak tak szybko powstała CD o masie 1 mld Słońc?

No właśnie, przecież zanim jakakolwiek powstałaby to spowodowałaby zapłon termojądrowy i rozdmuchałaby opadającą na nią materię. A jak by już powstała to też miałaby ograniczone moce przerobowe do pochłaniania materii.

No chyba że powstały jeszcze zanim zlepiły się atomy?

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 minut temu, thikim napisał:

Pierwsze pytanie jakie się nasuwa. Jak tak szybko powstała CD o masie 1 mld Słońc?

Jeśli powstała z gwiazdy, to ta tutaj pojawiła się pomiędzy zgonami wśród pierwszej generacji gwiazd a 900 milionów lat po BB. Musiała wchłaniać więcej 1 Słońce rocznie. To chyba spore tempo.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Mariusz Błoński napisał:

Jeśli powstała z gwiazdy, to ta tutaj pojawiła się pomiędzy zgonami wśród pierwszej generacji gwiazd a 900 milionów lat po BB. Musiała wchłaniać więcej 1 Słońce rocznie. To chyba spore tempo.

Moja niefalsyfikowalna hipoteza na ten temat :P - te czarne dziury to po prostu czarne dziury ze starego/poprzedniego martwego wszechświata w okolicach/lub wewnatrz którego doszło do wilkiego wybuchu i powstania "naszego wszechświata". Materia z nowego wszechświata zaczęła zatem oplatać już zastane supermasywne/stare czarne dziury. 

A rozkręcę jeszcze bardziej tę karuzele fantazji - czarna materia w powyższym scenariuszu to jakiś nieznanay efekt parowania czarnej dziury w ciągu biliardów lat. Niegdy nie zaobserwoany bo powstaje dopiero w okresle śmierci cieplnej wszechświata :P

Dziękuje bardzo, rozwiązałem wszystkie zagadaki. Kurtyna. 

  • Haha 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zdaje się, że bardzo masywne gwiazdy żyją krótko, rzędu kilku, kilkunastu, maks kilkudziesięciu milionów lat. Najstarsze gwiazdy pierwszej generacji, dla zmyłki nazwane populacją III, składały się z samego wodoru i helu. Z drugiej strony kiedyś wyczytałem, że wybuchały w czystych supernowych nie pozostawiając za sobą czarnych dziur. Nie wiem czy to jest rozważana obecnie hipoteza i czy kiedykolwiek w ogóle była. Wydaje mi się, że kiedyś gęstość materii była większa i było więcej gazu w okolicy, więc tego typu obiekty mogły puchnąć znacznie szybciej w przeszłości. Dowodem na to mogą być kwazary, czyli bardzo odległe, na granicy możliwości obserwacyjnych, aktywne galaktyki, które mają masywną czarną dziurę w centrum pożerającą wszystko dookoła ;)

Edited by cyjanobakteria
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pełna zgoda. Gwiazdy potencjalnej III* populacji mogły być znacznie masywniejsze i ewolucja w skali miliona lat to żadne halo (również obecnie). Również te najbardziej masywne mogą kończyć żywot czystym kolapsem bez supernowej. Co do pytania "a jak"? No właśnie tak, jak w pracy źródłowej. ;)

* To nie jest zmyłka, tylko zwykła spuścizna historyczna, podobnie jak OBAFG..., KLMNOPQ, zero na klawiaturze telefonu i kalkulatora itd.

34 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Dowodem na to mogą być kwazary, czyli bardzo odległe, na granicy możliwości obserwacyjnych, aktywne galaktyki, które mają masywną czarną dziurę w centrum pożerającą wszystko dookoła

Gdyby tylko pożerały, to nic byś nie zobaczył. ;) Jest tak ciekawie, że sporo właśnie pożerając rozrzucają, do tego w bardzo uporządkowany sposób.

Dodam jeszcze, że raczej mówimy o AGN (aktywne jądra galaktyk), co ma wiele wspólnego z kwazarami (choć mniej energetyczne). W całe morfologiczne zoo nie warto wchodzić.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wiadomo o co chodzi, chociaż słyszałem, że w powszechnej świadomości śmiertelników BH działają jak odkurzacze i jakby zamienić Słońce z BH, to by wciągnęła wszystkie planety ;)

Zerknąłem jeszcze na odległy kwazar ULAS J1342+0928 w Wiki:
https://en.wikipedia.org/wiki/ULAS_J1342%2B0928

Quote

ULAS J1342+0928 has a measured redshift of 7.54, which corresponds to a comoving distance of 29.36 billion light-years from Earth.[1][4] As of December 2017, it is the most distant quasar yet observed. The quasar emitted the light observed on Earth today less than 690 million years after the Big Bang, about 13.1 billion years ago.[5][8]

Wspomnieli w innym artykule na wiki o jeszcze odleglejszym i starszym kwazarze, ale nie chciało mi się grzebać.

 

53 minutes ago, Astro said:

Również te najbardziej masywne mogą kończyć żywot czystym kolapsem bez supernowej.

Czyli jest odwrotnie. Wydawało mi się, że to były czyste supernowe bez BH, a nie czyste czarne dziury, ale nie dam sobie za to obciąć nawet paznokci u nogi ;)

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 godzin temu, cyjanobakteria napisał:

ale nie dam sobie za to obciąć nawet paznokci u nogi ;)

Słusznie, bo diabeł tkwi w szczegółach, a szczególnie w metaliczności. Polecam ten obrazek:

File:Remnants of single massive stars.svg

Może niekoniecznie "aktualny", ale z grubsza jest to, o co chodzi. Może jeszcze ten (też z wiki ;), bo nie chce mi się szukać):

File:Supernovae as initial mass-metallicity.svg

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowa mapa ciemnej materii ujawniła istnienie nieznanych wcześniej struktur łączących galaktyki. Mapa, stworzona za pomocą technik maszynowego uczenia, pomoże w badaniach nad ciemną materią oraz w opisaniu historii i przyszłości naszego lokalnego wszechświata. Jest ona dziełem międzynarodowego zespołu naukowego.
      Jako że nie potrafimy bezpośrednio obserwować ciemnej materii, o jej rozkładzie dowiadujemy się, badając wpływ grawitacyjny, jaki wywiera na inne obiekty we wszechświecie, np. na galaktyki.
      Co interesujące, łatwiej jest badać rozkład ciemnej materii znajdującej się znacznie dalej, gdyż pokazuje to daleką przeszłość, kiedy budowa wszechświata była mniej złożona. Z czasem wielkie struktury tylko się powiększyły, stopień złożoności wszechświata wzrósł, więc znacznie trudniej jest dokonywać lokalnych pomiarów ciemnej materii, mówi jeden z autorów badań, profesor Donghui Jeong z Pennsylvania State University.
      Już wcześniej próbowano tworzyć podobne mapy rozpoczynając od modelu wczesnego wszechświata i symulując jego ewolucję przez miliardy lat. Jednak to metoda wymagająca olbrzymich mocy obliczeniowych i dotychczas nie udało się za jej pomocą stworzyć mapy na tyle szczegółowej, by można było zobaczyć nasz lokalny wszechświat.
      Autorzy najnowszych badań wykorzystali inną metodę – za pomocą maszynowego uczenia się stworzyli model, który na podstawie znanych informacji o rozkładzie i ruchu galaktyk, przewiduje rozkład ciemnej materii.
      Naukowcy zbudowali i wyćwiczyli swój model na Illustris-TNG, wielkim zestawie symulacji galaktyk, który zawiera informacje o galaktykach, gazach, innej widzialnej materii oraz ciemnej materii. Szczególnie skupiono się na strukturach podobnych do Drogi Mlecznej. W końcu udało się określić, które dane są niezbędne do poznania rozkładu ciemnej materii.
      Do tak stworzonego modelu wprowadzono prawdziwe dane o lokalnym wszechświecie pochodzące z katalogu Cosmicflow-3. Zawiera on informacje o rozkładzie i ruchu ponad 17 000 galaktyk znajdujących się w odległości 200 megaparseków od Drogi mlecznej. Na tej podstawie powstała mapa rozkładu ciemnej materii.
      Model prawidłowo odtworzył w niej Lokalną Grupę Galaktyk, Gromadę w Pannie, puste przestrzenie i inne struktury. Pokazał też struktury, o których istnieniu nie wiedzieliśmy, w tym włókna łączące galaktyki.
      Możliwość stworzenia mapy lokalnej sieci kosmicznej otwiera nowy rozdział w kosmologii. Możemy teraz badać, jak rozkład ciemnej materii ma się do innych danych, co pozwoli nam na lepsze zrozumienie ciemnej materii. Możemy też bezpośrednio badać te włókna, tworzące wielkie pomocy pomiędzy galaktykami, mówi Jeong.
      Uczeni sądzą, że dodając informacje o mniejszych galaktykach, będą mogli poprawić rozdzielczość mapy. Bardzo więc liczą na dane z Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Analiza szczątków 36 ofiar dżumy dymieniczej z masowego XVI-wiecznego grobu na terenie Niemiec dostarczyła pierwszych dowodów na to, że proce ewolucyjny napędzany tą chorobą mógł doprowadzić do pojawienia się odporności na nią u przyszłych pokoleń. Odkryliśmy, że markery nieswoistego układu odpornościowego u współczesnych mieszkańców miasta występują częściej, niż u ofiar dżumy. To zaś wskazuje, że mogły się one pojawić w odpowiedzi na jej epidemię, mówi profesor Paul Norman z University of Colorado.
      Naukowcy z Kolorado i Instytutu im. Maxa Plancka zebrali DNA ofiar dżumy z miasta Ellwangen. Do powtarzających się epidemii dochodziło tam w XVI i XVII wieku. Materiał porównawczy stanowiło DNA 50 współczesnych mieszkańców miasta. W DNA zbadano rozkład częstotliwości szerokiego zakresu genów odpowiedzialnych za pracę układu odpornościowego.
      Badania wykazały, że u obecnych mieszkańców miasta patogen – i najprawdopodobniej była to powodująca dżumę bakteria Yersinia pestis – doprowadził do zmian w dystrybucji odmian genów dwóch receptorów rozpoznających wzorce oraz w czterech ludzkich antygenach leukocytarnych (HLA). Wspomniane receptory i antygeny są odpowiedzialne za zainicjowanie i odpowiedź na infekcję. Uważamy, że zmiany te to skutek wystawienia populacji na kontakt z Y. pestis w XVI wieku, mówi Norman.
      To pierwszy dowód na istnienie procesu ewolucyjnego, napędzanego przez Y. pestis, który mógł prowadzić do kształtowania się pewnych genów układu odpornościowego wśród ludności Ellwangen, a prawdopodobnie w całej Europie.
      Z wcześniejszych badań wiemy, że dżuma nęka ludzkość od około 5000 lat. Możemy więc przypuszczać, że wspomniane geny odporności mogły zostać wstępnie wyselekcjonowane już bardzo dawno temu, ale ostatnio, podczas nowożytnych epidemii, dokonała się ich szybka ostateczna selekcja. Mimo, że śmiertelność nieleczonej dżumy jest bardzo wysoka, jest prawdopodobne, iż poszczególne osoby są odporne, inne zaś bardziej podatne, na poważne zachorowanie z powodu naturalnego polimorfizmu układu odpornościowego. Każda zmiana rozkładu częstotliwości występowania odmian genów, do której dochodzi w czasie epidemii, może być dowodem na adaptację, który możemy wykryć u współczesnych ludzi, piszą autorzy badań.
      Sądzę, że nasze badania pokazują, iż możemy badać te same rodziny genów podczas współczesnych epidemii. Wiemy bowiem, że geny te są zaangażowane w odpowiedź immunologiczną organizmu, stwierdza Norman. Badania pokazały też, że – niezależnie od tego, jak śmiercionośna jest choroba – zawsze ktoś ją przetrwa. To rzuca światło na naszą ewolucję. Zawsze będą ludzie, którzy mają jakiś stopień odporności. Oni nie chorują ciężko, nie umierają i populacja się odradza, dodaje Norman.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu we współpracy ze specjalistami z Uniwersytetu w Cambridge i Czeskiego Uniwersytetu Rolniczego w Pradze postanowili przyjrzeć się zmianom na znakach drogowych z całego świata dotyczących ostrzeżeń przed kolizjami ze zwierzętami.
      Pierwotnie znaki drogowe służyły ostrzeganiu kierowców, motocyklistów i rowerzystów przed ryzykiem kolizji ze zwierzętami. - Interakcje między ludźmi i zwierzętami przybiera wiele form i niestety jedną z najbardziej szkodliwych, zarówno dla ludzi, jak i dla dzikich zwierząt, są zderzenia zwierząt z pojazdami drogowymi. Skutkuje to poważnymi kosztami ekologicznymi i finansowymi, a przede wszystkim zagrożeniem dla zdrowia i życia użytkowników dróg – podkreśla prof. Piotr Tryjanowski. Coraz częściej znaki drogowe służą jednak ochronie zwierząt, np. informują o migracjach płazów, np. żab. Dla kierowcy nie stanowią one zagrożenia. Najprawdopodobniej świadczy to o zmianie naszego stosunku wobec zwierząt – sugeruje poznański badacz. W wyniku przeprowadzonych analiz zaobserwowano, że na świecie coraz więcej gatunków zwierząt jest prezentowanych na znakach drogowych.
      Można wręcz powiedzieć, że podlegają one ewolucji – zauważa prof. Piotr Tryjanowski z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, pierwszy autor pracy właśnie opublikowanej na łamach czasopisma Global Ecology and Conservation.
      Znaki drogowe pojawiły się w przestrzeni publicznej wraz z początkiem motoryzacji. Dość szybko też państwa podjęły decyzję, aby zharmonizować oznakowanie, tak aby było ono zrozumiałe również dla kierowców, motocyklistów czy rowerzystów przyjeżdżających z innych państw. Już w 1931 r. w Genewie została przyjęta Konwencja o ujednoliceniu sygnałów drogowych. W związku z rozwojem motoryzacji następował wzrost różnych ostrzeżeń, form organizacji ruchu, przepisów adresowanych do wyspecjalizowanych grup użytkowników dróg. W konsekwencji zaistniała potrzeba ponownego uporządkowania oznakowania i służyła temu Konwencja wiedeńska o znakach i sygnałach drogowych z 1968 r.
      Konwencja wiedeńska wyróżnia zasadniczo dwa typy znaków ostrzegawczych o zwierzętach: gospodarskich i dzikich. Polskie przepisy są tu dokładnym odwzorowaniem konwencji: krowa symbolizuje wszelkie zwierzęta gospodarskie, jeleń dzikie – podkreśla dr Michał Beim z Uniwersytetu Przyrodniczego. Konwencja zostawia niejako furtkę na dodatkowe znaki. I coraz więcej państw z tego korzysta. Niemcy po długiej debacie publicznej dopuściły znak ostrzegający przed płazami, które symbolizuje żaba. Identyczne znaki są na Białorusi. Czeskie prawo natomiast wprowadziło system otwarty i na znakach drogowych można znaleźć m.in. koty, gęsi, węże – zauważa dr Beim omawiając sytuację w sąsiednich krajach. Największą ciekawostką są znaki dynamicznej treści w Słowenii wyświetlające ostrzeżenie przed niedźwiedziami na podstawie ich pozycji podawanej przez nadajniki GPS w obrożach.
      Autorzy zauważają, że również w Polsce coraz częściej pojawiają się postulaty dotyczące nowych znaków drogowych. Na razie prawo dopuszcza jedynie tabliczkę pod znakiem „inne niebezpieczeństwo”. I na polskich drogach można znaleźć opisy na niej „jeże”, „płazy” itd. Nim polscy ustawodawcy zdecydują się wprowadzić nowe znaki drogowe, będą musieli odpowiedzieć sobie na pytanie o liczbę znaków drogowych. Zbyt duża liczba znaków może utrudniać ich zrozumienie, a w konsekwencji może nie przynieść oczekiwanych rezultatów.
      W przyszłości problem kolizji z dużymi dzikimi zwierzętami może zostać rozwiązany podobnie, jak problem kolizji z ludźmi. Odpowiednie urządzenia i algorytmy rozpoznawania obrazów powinny poradzić sobie z zauważeniem na drodze jelenia, wilka czy niedźwiedzia i rozpocząć hamowanie. Problemem będzie jednak dla nich zauważenie małych zwierząt. I tutaj z pomocą mogą przyjść znaki. Samochód przejeżdżający przez okolice, w której np. migrują żaby, może pobrać odpowiednie dane ze znaku i przez jakiś czas szczególnie „przyglądać się” drodze w poszukiwaniu tych zwierząt.
      Więcej szczegółów na temat badań znajdziemy w artykule On the origin of species on road warning signs: A global perspective

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po porównaniu masy mózgów i ciał 1400 żyjących i wymarłych gatunków ssaków naukowcy doszli do wniosku, że mózgi ssaków nie powiększały się liniowo. Grupa 22 naukowców, w tym biologów, antropologów i statystyków ewolucyjnych, wykorzystała w swoich badaniach m.in. skamieniałości 107 ssaków, w tym najstarszej małpy Europy czy prehistorycznych waleni. Okazało się, że zwierzęta o dużych mózgach, jak słonie czy delfiny, powiększały ten organ w różny sposób.
      Na przykład w przypadku słoni w toku ewolucji dochodziło do zwiększania rozmiarów ciała, ale jeszcze szybciej zwiększały się rozmiary mózgu. Tymczasem delfiny zmniejszały swoje ciała, jednocześnie zwiększając mózg. U wielkich małp, wśród których widzimy bardzo duże zróżnicowanie stosunku wielkości mózgu do ciała, generalny trend ewolucyjny prowadził do zwiększania i rozmiarów ciała i rozmiarów mózgu. Jednak u homininów było inaczej. W przypadku naszych kuzynów widzimy relatywne zmniejszenie rozmiarów ciała i zwiększenie rozmiarów mózgu w porównaniu do wielkich małp.
      Autorzy badań uważają, że te złożone wzorce ewolucji mózgu wskazują na konieczność przemyślenia paradygmatu mówiącego, iż porównanie stosunku wielkości mózgu do wielkości ciała wskazuje na stopień rozwoju inteligencji.
      Wiele zwierząt o dużych mózgach, jak słonie, delfiny czy wielkie małpy mają wysoki stosunek wielkości mózgu do wielkości ciała. Ale nie zawsze wskazuje to na inteligencję. Na przykład uszanka kalifornijska ma dość niską masę mózgu w stosunku do masy ciała, a wykazuje się wysoką inteligencją, mówi biolog ewolucyjny Jaroen Smaers ze Stony Brook University.
      Jeśli weźmiemy pod uwagę historię ewolucyjną uszanki zauważymy, że w jej przypadku istniała silna presja na zwiększanie rozmiaru ciała, prawdopodobnie ze względu na zróżnicowanie morskich mięsożerców i przystosowanie do częściowego życia na lądzie. Zatem w przypadku uszanki niski stosunek masy mózgu do masy ciała wynika nie z presji na zmniejszanie rozmiarów mózgu, a na zwiększanie rozmiarów ciała.
      Obaliliśmy dogmat, że ze stosunek rozmiarów mózgu do reszty organizmu można wnioskować o inteligencji. Czasem duże mózgi to wynik stopniowego zmniejszania rozmiarów ciała, co miało pomóc w dostosowaniu się w nowego habitatu czy sposobu poruszania się. Nie ma to więc nic wspólnego z inteligencją. Jeśli chcemy wykorzystywać relatywnym rozmiar mózgu do wnioskowania o zdolnościach poznawczych, musimy przyjrzeć się też historii ewolucyjnej gatunku i sprawdzić, jak rozmiary mózgu i ciała zmieniały się w czasie", wyjaśnia Kamran Safi z Instytutu Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka.
      Autorzy badań wykazali też, że do największych zmian w mózgach ssaków doszło po dwóch wielkich kataklizmach – masowym wymieraniu sprzed ok. 66 milionów lat i zmianie klimatu sprzed 23–33 milionów lat.
      Gdy 66 milionów lat temu wyginęły dinozaury widoczna jest radykalna zmiana rozmiarów mózgu u takich ssaków jak gryzonie, nietoperze i mięsożercy, którzy wypełnili nisze po dinozaurach. Mniej więcej 30 milionów lat później, podczas ochłodzenia klimatu w oligocenie doszło do jeszcze głębszych zmian w mózgach niedźwiedzi, waleni, fok i naczelnych.
      Olbrzymim zaskoczeniem było zauważenie, że do największych zmian w relatywnej wielkości mózgów dzisiejszych ssaków doszło w wyniku katastrofalnych wydarzeń, z którymi mieli do czynienia ich przodkowie, mówi Smaers. Mózgi delfinów, słoni i wielkich małp wyewoluowały do dużych rozmiarów względem rozmiarów ich ciał po przemianach klimatycznych sprzed 23–33 milionów lat.
      Stosunek rozmiarów mózgu do rozmiarów ciała nie jest bez związku z ewolucją inteligencji. Jednak często może w większym stopniu wskazywać na dostosowanie się do presji środowiskowej niż na sam rozwój inteligencji, mówi Smaers.
      Szczegóły badań opublikowano w artykule The evolution of mammalian brain size.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odkrycie mikroorganizmu, który zatrzymał swoją ewolucję na miliony lat może mieć olbrzymie znaczenie dla biotechnologii oraz samego rozumienia ewolucji mikroorganizmów. Musimy być bardzo ostrożni, gdy robimy założenia odnośnie tempa ewolucji i interpretujemy drzewo życia. Możliwe, że niektóre organizmy mogą wejść w okres ewolucyjnego sprintu, a inne niemal zatrzymują ewolucję, mówi Eric Becraft, główny autor badań z Bigelow Laboratory for Ocean Sciences i University of Northern Alabama.
      Mikroorganizm ten to Candidatus Desulforudis audaxviator, odkryty w 2008 roku przez zespół Tullia Onstotta, który również brał udział w obecnych badaniach. Został znaleziony w południowoafrykańskiej kopalni złota, niemal 3 kilometry pod powierzchnią Ziemi. Czerpie on energię z reakcji chemicznych wywoływanych przez naturalny rozpad pierwiastków promieniotwórczych. Żyje w wypełnionych wodą zagłębieniach w skałach w ekosystemie niezależnym od światła słonecznego czy innych organizmów.
      Jako, że ma on unikatową biologię i jest całkowicie izolowany, naukowcy chcieli prześledzić jego ewolucję. Przeszukali inne głęboko położone miejsca i znaleźli Candidatus Desulforudis audaxviator w innych kopalniach w RPA oraz w Kalifornii i na Syberii. Jako, że każde z tych środowisk jest inne pod względem chemicznym, dało im to szansę, by sprawdzić, jak różnice środowiskowe wpłynęły na ewolucję mikroorganizmu.
      Postrzegaliśmy te mikroorganizmy jak mieszkańców izolowanych wysp, jak np. zięby, które Darwin badał na Galapagos, mówi Ramunas Stepanauskas z Bigelow Laboratory. Uczeni przeanalizowali genomy 126 mikroorganizmów w trzech kontynentów i stwierdzili, że są one... niemal identyczne. To było szokujące. Były takie same. To nas zaskoczyło, stwierdził Stepanaukas.
      Przeprowadzono więc dodatkowe badania, które wykazały, że mikroorganizmy te nie są w stanie przebywać dużych odległości, nie mogą przetrwać na powierzchni, ani przeżyć w obecności tlenu. Upewnili się też, że nie doszło do zanieczyszczenia próbek.
      W tej chwili najlepsze wyjaśnienie jest takie, że mikroorganizmy nie zmieniły się zbytnio od czasu, gdy przez 175 milionami lat doszło do rozpadu superkontynentu Pangea. To żywe skamieliny z tamtego okresu. To brzmi niesamowicie i jest sprzeczne ze współczesnym rozumieniem ewolucji mikroorganizmów, dodaje Stepanauskas.
      Naukowcy spekulują, że zatrzymanie ewolucji u tego gatunku to wynik silnych mechanizmów obronnych przeciwko mutacjom. Jeśli mają racje, możemy mieć do czynienia z bardzo rzadkim mechanizmem, na którym może skorzystać biotechnologia. Nauka ta szeroko wykorzystuje bowiem pochodzącą od mikroorganizmów polimerazę DNA. To enzym katalizujący syntezę DNA w czasie replikacji lub naprawy. Szczególnie wartościowe są te enzymy, które są w stanie dokonać katalizy tworząc kopie o jak najmniejszej liczbie różnic z oryginałem. Istnieje wysokie zapotrzebowanie na polimerazę DNA, która nie popełnia zbyt wiele błędów. Takie enzymy są potrzebne do sekwencjonowania DNA, terapii genowej czy tworzenia testów diagnostycznych, wyjaśnia Stepanauskas.
      Poza zastosowaniami czysto praktycznymi, odkrycie zatrzymanej ewolucji to dowód, że różne gałęzie mikroorganizmów na drzewie życia mogą znacząco różnić się tempem ewolucji od czasu, gdy miały ostatniego wspólnego przodka. Zrozumienie tego jest niezbędne do zrozumienia historii życia na Ziemi, dodaje Becraft.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...