Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

W 1953 roku Stanley Miller z Uniwersytetu w Chicago przeprowadził sławetne doświadczenie: odtworzył scenariusz, według którego na Ziemi mogło powstać życie. W jednym naczyniu miał wodę (ocean), w drugim mieszaninę gazów (atmosfera), a po połączeniu zaczął przez nie przepuszczać prąd – odpowiednik błyskawic. Po kilku dniach udało mu się uzyskać aminokwasy. Teraz jeden z jego studentów, Jeff Bada, twierdzi, że ważną rolę w tym procesie odegrały erupcje wulkanów. Podgrzewały bulion pierwotny i stanowiły ważne źródło gazów.

Bada pracuje obecnie jako biolog morski na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Ostatnio przeanalizował skład 11 oryginalnych próbek z eksperymentu swojego mistrza. Chciał sprawdzić, czy za pomocą współczesnego wyposażenia da się wykryć związki wytworzone ponad 50 lat temu.

Powszechnie uznaje się, że powierzchnia młodej Ziemi składała się z niewielkich wysepek wulkanicznych. Najnowsze studium Bady wskazuje, że wyładowania atmosferyczne i wulkany łącznie stanowiły zapłon dla procesu tworzenia się życia. Wierzymy, że z oryginalnego eksperymentu Millera można było wyciągnąć więcej wniosków. Odkryliśmy, że za pomocą współczesnej wersji aparatu wulkanicznego można uzyskać dużo większy wachlarz związków.

Aparaturę Millera i jego próbki odkryto po śmierci naukowca w 2007 roku. Bada i jego współpracownicy, m.in. Adam Johnson z Indiana University, posłużyli się nimi. Wyodrębnili 22 aminokwasy; 10 z nich Miller uprzednio nie zidentyfikował.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Johnny Wu, geolog z University of Houston odkrył, że łańcuch wulkanów rozciągających się pomiędzy północno-wschodnią Azją a Rosją stał się nieaktywny przed 50 milionami lat, a okres jego uśpienia trwał 10 milionów lat. Na łamach pisma Geology profesor Wu donosi, że wulkany zostały uśpione przez jedną z najważniejszych zmian tektonicznych na Oceanie Spokojnym.
      Pod koniec kredy płyta pacyficzna, największa płyta tektoniczna Ziemi, zmieniła kierunek dryfu. Jednym z rezultatów tej zmiany mogło być nadanie Hawajom zagiętego kształtu oraz – co właśnie odkrył Wu – wygaszenie wulkanów rozciągających się pomiędzy Japonią a górami Sichote-Aliń. Wulkany te znajdują się na Pacyficznym Pierścieniu Ognia.
      W czasie, gdy wulkany wygasły, część płyty pacyficznej zanurzyła się pod wulkany. W dnie morskim pojawiło się pęknięcie utworzone przez płyty poruszające się w przeciwnych kierunkach i gdy doszło do subdukcji, wpłynęło to na aktywność wulkanów, mówi Wu. Gdy 10 milionów lat później wulkany się przebudziły, sygnatury izotopowe ich magmy były już znacząco inne. Produkcja magmy w tym niegdyś bardzo aktywnym regionie stanowiła po przebudzeniu zaledwie 1/3 poprzedniej, mówi uczony, który połączył to zjawisko z subdukcją płyty Izanagi.
      Naukowcy od dawna wiedzą, że aktywność wulkanów znajdujących się nad strefami subdukcji, czyli tam, gdzie jedna płyta tektoniczna zanurza się pod drugą, jest napędzana przez wodę zaniesioną w głąb Ziemi przez zanurzającą się płytę. Gdy olbrzymie ilości wody dotrą na głębokość około 100 kilometrów rozpuszcza ona częściowo skorupę, powstaje magma, która może napędzać aktywność wulkanów. Jednak w przypadku wulkanów z Azji Wschodniej zanurzająca się płyta przerwała istniejące dostawy wody w głębi Ziemi. Wulkany więc wygasły, mówi Wu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimatyczne w znaczący sposób wpłyną na fitoplankton w oceanach, a z najnowszych badań przeprowadzonych na MIT dowiadujemy się, że w nadchodzących dekadach spowoduje to zmianę koloru wód oceanicznych. Zwiększy się nasycenie kolorów w obszarach niebieskich i zielonych. Zmiany będą tak duże, że będzie można obserwować je na zdjęciach satelitarnych, dzięki czemu satelity posłużą jako system wczesnego ostrzegania przed zachodzącymi na dużą skalę zmianami w ekosystemie morskim.
      Uczeni poinformowali na łamach Nature Communications, że stworzyli globalny model wzrostu i interakcji różnych gatunków fitoplanktonu spowodowanych zmianami w temperaturze. Specjaliści symulowali też sposób, w jaki fitoplankton pochłania i odbija światło oraz jak w związku z tym zmieni się kolor wód oceanicznych. Przeprowadzona symulacja, która obejmuje okres do końca bieżącego wieku, wykazała, że do roku 2100 ponad 50% powierzchni oceanu będzie miało inny kolor niż obecnie.
      Obszary, które są obecnie błękitne, jak np. regiony subtropikalne, staną się jeszcze bardziej błękitne, co oznacza, że będą miały jeszcze mniej fitoplanktonu, a więc i jeszcze mniej życia, niż obecnie. Należy spodziewać się, że obszary zielone, na przykład wody polarne, staną się jeszcze bardziej zielone. Rosnące temperatury spowodują, że będzie tam więcej fitoplanktonu i stanie się on bardziej zróżnicowany.
      Na pierwszy rzut oka zmiany nie będą duże. Ocean nadal będzie wyglądał podobnie jak obecnie. Będzie błękitny w obszarach subtropikalnych i zielony w tropikalnych oraz na biegunach. Podstawowy wzorzec zostanie zachowany. Jednak różnice będą na tyle duże, że wpłyną one na cały łańcuch pokarmowy, który jest uzależniony od fitoplanktonu, mówi główna autorka badań Stephanie Dutkiewicz.
      Kolor oceanu zależy od tego, w jaki sposób światło słoneczne wchodzi w interakcje z wodą. Molekuły wody absorbują niemal całe światło, z wyjątkiem błękitu, który jest odbijany. Zatem im mniej życia w danym obszarze oceanu, tym bardziej jest on błękitny. Jeśli zaś w wodzie znajdują się organizmy żywe, mogą one absorbować i odbijać fale światła o innych długościach. Na przykład fitoplankton, który zawiera chlorofil, absorbuje głównie światło niebieskie. Tak więc wody oceaniczne bogate w fitoplankton mają kolor zielony, gdyż ten zakres fal jest odbijany.
      Od końca lat 90. satelity prowadzą ciągły monitoring koloru wód oceanów. Uzyskane dane służą do oceny rozprzestrzenienia fitoplanktonu. Dutkiewicz zastrzega, że zmiany w rozkładzie fitoplanktonu nie muszą być spowodowane wyłącznie globalnym ociepleniem. Obserwowane są też naturalne zmiany związane z wzorcami pogodowymi. Na przykład podczas zjawisk El Niño i La Niña dochodzi do dużych zmian w fitoplanktonie powodowanych zmianami w ilości składników odżywczych w oceanach. Z powodu tych dużych, naturalnych zmian, które mają miejsce co kilka lat, trudno jest jednoznacznie stwierdzić, patrząc na sam chlorofil, za które zmiany odpowiada globalne ocieplenie, mówi uczona.
      Dlatego też uczeni z MIT stworzyli nową technikę, za pomocą której badali nie tylko światło odbite od powierzchni oceanów, ale cały bilans świetlny, sprawdzając, jakie długości fal zostały odbite, a jakie pochłonięte w zależności od rodzaju organizmów żyjących w oceanie. Światło słoneczne dociera do oceanu i jest absorbowane przez wszystko, co jest w wodzie. Różne organizmy w różny sposób je rozpraszają, odbijają i pochłaniają. To bardzo złożony proces, mówi Dutkiewicz. Gdy nowy model porównano z dotychczas zebranymi danymi okazało się, że trafnie potrafi przewidzieć on rozwój sytuacji.
      Uczeni przeprowadzili więc symulacje, zakładające, że do roku 2100 średnia globalna temperatura wzrośnie o 3 stopnie Celsjusza. Chlorofil się zmienia. Jednak nie można tego zobaczyć ze względu na jego dużą naturalną zmienność. Jednak widoczny jest znacząca, powiązana z ocieplaniem klimatu, zmiana w niektórych zakresach fal światła. Możemy ją śledzić na danych satelitarnych, dodaje uczona. Do końca XXI wieku na 50% oceanów dojdzie do zauważalnej zmiany koloru. To będzie potencjalnie olbrzymia zmiana. Różne typy fitoplanktonu w różny sposób absorbują światło, a jeśli wskutek zmiany klimatu jeden typ fitoplanktonu zostanie zastąpiony innym, to zmieni się cały łańcuch pokarmowy, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przez ostatnie ćwierć wieku każdego roku światowe oceany pochłaniały 150-krotnie więcej energii niż ludzkość produkuje w formie energii elektrycznej. Badania przeprowadzone przez naukowców z Princeton University i Scripps Institution of Oceanography na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego wskazują, że oceany bardzo mocno się ogrzały, to zaś sugeruje, że Ziemia jest bardziej wrażliwa na emisję gazów cieplarnianych niż dotychczas sądzono.
      Na łamach Nature czytamy, że w latach 1991–2016 oceany wchłaniały każdego roku 13 zettadżuli (1021) energii. Jak mówi profesor Laure Resplandy, to o ponad 60% więcej niż szacunki przeprowadzone w 2014 roku przez IPCC.
      Wyobraźmy sobie, że oceany mają głębokość jedynie 10 metrów. W takiej sytuacji od 1991 roku ogrzewałyby się w każdej dekadzie o 6,5 stopnia Celsjusza. Tymczasem wedle szacunków IPCC byłoby to 4 stopnie Celsjusza co dekadę, wyjaśnia Resplandy.
      Oceany pochłaniają około 90% nadmiarowej energii pojawiającej się na Ziemi, zatem jeśli chcemy dokładnie szacować ich przyszłe tempo ogrzewania się, musimy jak najdokładniej znać ilość energii, którą pochłaniają.
      Uzyskane tutaj wyniki zwiększają dokładność naszych przewidywań dotyczących ogrzewania się oceanów, a tym samym pomagają zmniejszyć stopień niepewności modeli klimatycznych, mówi geofizyk i współautor badań Ralph Keeling.
      Lepsze modele klimatyczne pozwalają zaś na lepszą ocenę wpływu różnych źródeł emisji gazów cieplarnianych na klimat i umożliwiają opracowanie lepszej strategii walki ze zmianami klimatycznymi.
      Najnowsze wyliczenie pokazują też, że jeśli chcemy utrzymać globalne ocieplenie na poziomie poniżej 2 stopni Celsjusza w porównaniu z epoką preindustrialną, to musimy zredukować emisję o 25% bardziej niż dotychczas sądzono.
      Najnowsze badania to wynik zastosowania nowej techniki, niezależnej od dotychczas stosowanych. Dotychczas bowiem wykorzystywano dane z milionów punktów, w których mierzono temperaturę wód i na tej podstawie oceniano całkowitą ilość ciepła wchłoniętą przez oceany. Wykorzystuje się przy tym Argo, sieć automatycznych czujników umieszczonych w oceanach. Działa ona jednak dopiero od 2007 roku i mierzy tylko górną warstwę oceanu.
      Resplandy i jej zespół wykorzystali precyzyjne pomiary tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu, co pozwala na ocenę ilości ciepła przechowywanych w oceanach. Łączną ilość tych gazów naukowcy nazwali „potencjalnym tlenem atmosferycznym” (APO). Metoda wykorzystuje fakt, że zarówno tlen, jak i dwutlenek węgla słabiej rozpuszczają się w cieplejszych wodach. W miarę ogrzewania się oceanów gazy te są z nich uwalniane, więc rośnie ich koncentracja w powietrzu nad oceanami. Na poziom APO wpływ ma również spalanie paliw kopalnych oraz proces, w wyniku którego oceany pochłaniają nadmiarowy dwutlenek węgla.
      Porównując mierzalne zmiany w poziomie APO ze zmianami, jakich należałoby się spodziewać ze spalania paliw kopalnych i wchłaniania CO2 przez oceany, naukowcy są w stanie precyzyjnie obliczyć, ile APO wydostało się z oceanów. Ilość ta jest wprost zależna od zawartości energii w oceanach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zdaniem międzynarodowego zespołu naukowego, na którego czele stali specjaliści z University of Queensland, jedynie 13% światowych oceanów można określić mianem „dziewicze”. Fragmenty oceanu, które można wciąż uznać za dziewicze, wciąż się kurczą z powodu działalności człowieka. Rybołówstwo i handel morski coraz bardziej się rozprzestrzeniają, a materiał spływający z lądów zmniejsza różnorodność obszarów przybrzeżnych, mówi Kendall Jones. Udoskonalenie technologii morskich oznacza, że w najbliższej przyszłości zagrożone zostaną nawet najbardziej niedostępne regiony światowego oceanu, w tym miejsca, które jeszcze niedawno były chronione przez pokrywy lodowe, a teraz globalne ocieplenie spowodowało, że można się do nich dostać, dodaje uczony.
      Naukowcy przeprowadzili badania, których celem było zidentyfikowanie pozostałych dziewiczych regionów oceanów. Pod uwagę wzięli 19 czynników opisujących wpływ człowieka na przyrodę, takich jak np. handel morski, nadmierne spływanie osadów lądu czy niektóre rodzaje rybołówstwa.
      Okazało się, że u wybrzeży pozostało bardzo niewiele dziewiczych obszarów i habitatów takich jak rafy koralowe. Najwięcej nietkniętych przez człowieka regionów znajduje się w Arktyce i Antarktyce oraz w tak odległych miejscach jak Polinezja Francuska.
      Profesor James Watson wzywa do ochrony ostatnich dziewiczych terenów oceanicznych. Regiony te to dom na niezwykłej różnorodności życia, mieszka tam olbrzymia liczba gatunków charakteryzujących się dużą różnorodnością genetyczną, co zapewnia im odporność na takie zagrożenia jak globalne ocieplenie. Wiemy, że obszary te zanikają w błyskawicznym tempie. Ich ochrona zależy od wielostronnych umów międzypaństwowych, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed 2,5 miliardami lat, zanim w atmosferze Ziemi pojawił się tlen, jej skład wielokrotnie się zmieniał, przechodząc pomiędzy stanem atmosfery bogatej w węglowodory i pozbawionej tych związków.
      Zdaniem uczonych z Newcastle University, taka huśtawka składu jest podobna do procesów zachodzących obecnie na Tytanie, księżycu Saturna, a jej przyczyną była działalność mikroorganizmów.
      Używane dotychczas modele wskazywały, że wczesna atmosfera Ziemi mogła zostać ogrzana przez rodzaj organicznej mgły. Przeprowadziliśmy geochemiczne analizy osadów, które dowiodły istnienia takiego zjawiska. Jednak zamiast długotrwałego ‚mglistego’ okresu znaleźliśmy sygnały wskazujące, że dochodziło raczej do huśtawki zmian w składzie, spowodowanej działalnością mikroorganizmów - mówi doktor Aubrey Zerkle. To daje nam wgląd we wczesną atmosferę Ziemi, jeszcze sprzed okresu wzbogacenia jej w tlen, i pokazuje, jak ważną rolę odgrywał wówczas metan - dodaje.
      Naukowcy przeanalizowali liczące sobie 2,65-2,5 miliarda lat osady z południa Afryki. Znaleźli dowody, że mikroorganizmy żyjące w oceanach produkowały tlen, jednak izotopy węgla i siarki wskazują, iż niewiele z tego tlenu przedostawało się do atmosfery.
      Z badań wynika również, że ciągłe wahania składu skończyły się, gdy do atmosfery przedostała się wystarczająca ilość tlenu.
      Najbardziej zdumiewającym odkryciem jest fakt, że te zmiany były nieciągłe. Atmosfera przechodziła od jednego stabilnego stanu, w drugi stan stabilny. To przypomina procesy klimatyczne, które zachodzą obecnie, i pokazuje, jak bardzo delikatna równowaga może istnieć pomiędzy różnymi stanami atmosfery - dodaje współautor badań, doktor James Farquhar z University of Maryland.
×
×
  • Create New...