Технологии 2016-07-19T22:17:20+03:00
Українські новини
Ученые: первые биологические часы были заведены 2,5 миллиарда лет назад

Ученые: первые биологические часы были заведены 2,5 миллиарда лет назад

Биологические часы на основе ферментов послужили отправной точкой для развития более сложных способов определения времени.
Биологические часы на основе ферментов послужили отправной точкой для развития более сложных способов определения времени.

Сегодня биологические часы организмов регулируют определенные гены.

Ученые из Кембриджского университета обнаружили, возможно, самые древние биологические часы. Такой вывод следует из работы, опубликованной в журнале Nature.

При переработке кислорода, который попадает в организм при дыхании, образуются вредные вещества. Для их нейтрализации организм вырабатывает специфические ферменты — пероксиредоксины. Группа биохимиков, возглавляемая Акхилешом Редди, в 2011 году обнаружила, что периоды выработки этих ферментов цикличны. Процесс повторяется каждые 24 часа.

Ученые нашли аналогичные ферменты у мышей, мух, растений, грибов и бактерий. И у всех видов цикл активности фермента был равен одним суткам. Это открытие позволило предположить, что пероксиредоксины появились еще у древних простейших организмов. Произошло это два с половиной миллиарда лет назад, когда в атмосфере Земли начал накапливаться кислород.

В те далекие времена концентрация кислорода в атмосфере повышалась в светлое время суток, когда активно работал фотосинтез. Одновременно в клетках бактерий возрастало количество токсинов, и вырабатывалось больше ферментов, необходимых для их нейтрализации. Со временем бактерии научились активировать эти защитные процессы заранее, не дожидаясь роста концентрации кислорода. Ферменты появлялись с восходом солнца, а ночью "успокаивались". Так были запущены первые в истории нашей планеты биологические часы, делают вывод ученые.

Отметим, что благодаря биологическим часам все живое на планете способно ориентироваться во времени. По ним растения закрывают на ночь лепестки, пчелы возвращаются в улей, птицы и бабочки совершают многокилометровые перелеты. Цикл биологических часов составляет 24 часа и может сохраняться даже при отсутствии видимых признаков смены дня и ночи. Всем путешественникам, совершившим долгий перелет в другой часовой пояс, известно, как трудно адаптироваться к местному времени.

Сегодня биологические часы организмов регулируют определенные гены. При этом у разных видов животных и растений эти гены и принципы их работы различаются. Это свидетельствует о том, что "общего предка" у биологических часов разных организмов нет.

"Маловероятно, чтобы даже на первых ступенях эволюции один фермент мог служить будильником для всего организма. Скорее всего, существовали и другие, пока неизвестные аналоги. Судя по всему, мы изобретали колесо неоднократно", — говорит Акхилеш.

Однако открытие ученых из Великобритании дает некоторое представление о том, как природа изобрела первые циркадные ритмы. Возможно, биологические часы на основе ферментов послужили отправной точкой для развития более сложных способов определения времени.

В ближайшем будущем специалисты Кембриджа планируют научиться управлять так называемыми "ферментными часами" и проверить, способны ли они влиять на работу биологических часов современных организмов.

Напомним, недавно ученые испанского Национального онкологического исследовательского института установили, что генная терапия теломеразой способна продлевать жизнь взрослых мышей.

Больше новостей о: Ученые Эволюция Часы Биология
По теме

Архив
Новости

ok