Железо входит в состав 86% белков микроба Ferroplasma acidiphilum,
обитателя пиритовых месторождений. Удаление атомов железа из белковых
молекул приводит к нарушению их структуры и потере функциональности.
Возможно, у древнейших живых организмов, развивавшихся, согласно одной
из теорий, в микрополостях кристаллов пирита, все белки изначально
держались на «железных заклепках», как у ферроплазмы. Позже, по мере
освоения новых местообитаний, эти древние белки заменялись другими, не
содержащими железа.
Известно, что в состав многих белков входят ионы различных металлов
(железа, меди, кобальта, магния, цинка, молибдена, кальция, марганца и
др.). Такие белки называют металлопротеинами.
Они выполняют разнообразные функции, в том числе каталитические (так
называемые металлоферменты) и транспортные (например, гемоглобин).
У всех изученных в этом отношении организмов ме
... Читать дальше »
Немецкие химики показали, что в
гидротермальных источниках при температуре свыше 80 градусов может
происходить абиогенный синтез органических веществ, в частности
аминокислот, из угарного газа, цианистого водорода и других
неорганических соединений. Это открытие — важный аргумент в пользу
гипотезы, согласно которой жизнь на Земле зародилась в горячих
вулканических источниках.
Химики из Мюнхенского технического университета (Department of Organic Chemistry and Biochemistry,
Technische Universität München) показали, что в горячих вулканических
источниках могут происходить химические реакции, в результате которых
из неорганических соединений, таких как угарный газ (CO) и цианистый
водород (HCN), образуются разнообразные органические молекулы, в том
числе аминокислоты и простейшие липиды. Катализатором этих реакций
служат присутствующие в гидротермаль
... Читать дальше »
Заметное увеличение содержания
свободного кислорода в атмосфере Земли 2,4 млрд лет назад, по-видимому,
явилось результатом очень быстрого перехода от одного равновесного
состояния к другому. Первый уровень соответствовал крайне низкой
концентрации О2 — примерно в 100 000 раз ниже той, что
наблюдается сейчас. Второй равновесный уровень мог быть достигнут при
более высокой концентрации, составляющей не менее чем 0,005 от
современной. Содержание кислорода между двумя этими уровнями
характеризуется крайней неустойчивостью. Наличие подобной
«бистабильности» позволяет понять, почему в атмосфере Земли было так
мало свободного кислорода в течение по крайней мере 300 млн лет после
того, как его стали вырабатывать цианобактерии (синезеленые
«водоросли»).
В настоящее время атмосфера Земли на 20% состоит из свободного
кислорода, который есть не что иное как по
... Читать дальше »
Глубокая скважина, пробуренная
южноафриканскими старателями, позволила ученым обнаружить подземное
микробное сообщество, которое просуществовало в полной изоляции от
остальной биосферы как минимум три миллиона лет. В сообществе
преобладают бактерии, получающие энергию за счет восстановления
сульфатов. Все необходимые вещества эти микробы получают из земных
недр, и их жизнь совершенно не зависит от процессов, происходящих на
поверхности.
История этого открытия началась с того, что южноафриканские
старатели, работающие на прииске Мпоненг, стали бурить очередную
глубокую скважину и на глубине 2,8 км наткнулись на водоносный слой.
Глубинные воды, затерянные среди базальтов возрастом 2,7 млрд лет,
находятся под большим давлением, имеют щелочную реакцию и насыщены
всевозможной химией: различными солями, среди которых преобладают
сульфаты, растворенными газами, такими как водород, метан, углекислый
газ и другие, и простыми органичес
... Читать дальше »
1 декабря журнал Nature опубликовал
сразу четыре статьи, посвященные одному и тому же астрофизическому
открытию. В этих работах был подведен итог полученным к настоящему
времени результатам анализа необычного гамма-всплеска GRB 060614,
зарегистрированного американской орбитальной гамма-обсерваторией Swift
14 июня этого года.
Гамма-всплесками (gamma-ray bursts, отсюда и аббревиатура GRB)
называют непродолжительные вспышки гамма-излучения, приходящие на Землю
с расстояний в миллиарды световых лет. Некоторые из таких вспышек
сопровождаются рентгеновскими, ультрафиолетовыми и даже световыми
«хвостами» — так называемым послесвечением. Этот феномен известен уже
много лет, с весны 1969года.
Гамма-всплески далеко не случайно вызывают такой большой интерес
у исследователей небес. Они приходят с поистине исполинских расстояний
и при этом доносят до Земли отнюдь не маленькую энергию. Это означает,
что полная светимость таких вспышек&nb
... Читать дальше »
Группе астрономов, работающих на новом ультрафиолетовом телескопе GALEX, запущенном 28 апреля 2003 года, удалось с самого начала наблюдать процесс поглощения звезды черной дырой в одной из отдаленных галактик в созвездии Волопаса. Наблюдение продолжается, поскольку «трапеза» черной дыры еще не закончена.
Черные дыры представляют из себя объекты, сжатые до невероятных плотностей, сравнимых с плотностью ядер атомов. Гравитация их настолько мощная, что даже свет не может покинуть окрестности этого колосса тяготения. Ученые полагают, что супермассивные черные дыры нашли себе приют в центре каждой галактики.
Некоторые черные дыры считаются более активными, чем их спокойные соседи. Активные черные дыры поглощают окружающее вещество, а если в полет тяготения попадет «зазевавшаяся» звезда, пролетающая мимо, то она непременно будет «съедена» самым варварским способом (разорв
... Читать дальше »
Эксперимент CDF на коллайдере
Тэватрон сообщил о рекордном по точности измерении массы W-бозона —
одного из ключевых ингредиентов теории электрослабого взаимодействия.
Физики сейчас анализируют возможные последствия этого результата.
Коллаборация CDF —
один из двух основных детекторов, установленных на протонном коллайдере
Тэватрон, — сообщила о новом измерении массы тяжелой элементарной
частицы — W-бозона. Новое значение массы составляет MW = 80,413 ± 0,048 ГэВ/c2
и является самым точным значением, полученным до сих пор в одном
эксперименте. На иллюстрации справа показаны результаты измерения MW в более ранних экспериментах.
Уточненное значение массы какой-то отдельной частицы может
показаться рутинным занятием, однако этот результат был упомянут среди
главных научных достижений на Тэватроне в прошедшем году (см.
презентацию ... Читать дальше »
Численное моделирование впервые с хорошей точностью воспроизвело все детали перехода к турбулентности. Благодаря этому успеху получает поддержку новый взгляд на турбулентность. Течение жидкости в трубах при разных скоростях выглядят совершенно по-разному. Медленное движение ламинарно: жидкость течет плавно, ровно и упорядоченно, без рывков и завихрений. При больших скоростях движение становится турбулентным, то есть беспорядочно завихренным.
Чтобы в каждом конкретном случае узнать, будет течение ламинарным или турбулентным, надо вычислить число Рейнольдса Re — безразмерную величину, равную произведению скорости течения, диаметра трубы и плотности жидкости, поделенному на ее вязкость. Например, для воды, текущей по трубе диаметром 10 см со средней скоростью 1 м/с, число Рейнольдса примерно равно 10 000. Экспериментально известно, что течения с Re < 1000 ламинарны, а с Re равным нескольким тысячам и выше — турбулентны, и где-то в области от 1 до 2 тысяч происходит переход к ту
... Читать дальше »
В экспериментах, проведенных в Массачусетском технологическом институте, наблюдалось тридцатикратное замедление распада нестабильной системы за счет квантового эффекта Зенона и впервые было проведено сравнение импульсного и непрерывного наблюдения за квантовой системой.
В квантовой физике есть так называемый квантовый эффект Зенона, получивший свое название из-за схожести с известной апорией Зенона «Ахиллес и черепаха». Суть этого эффекта состоит в том, что наблюдение за нестабильной частицей (то есть простая проверка — распалась или не распалась) вызывает замедление ее распада. В предельно жесткой формулировке утверждается, что непрерывное наблюдение за нестабильной частицей вообще не даст ей распасться.
Происхождение этого парадоксального явления можно в самых простых словах объяснить так. В квантовой механике любое измерение или даже наблюдение «возмущает» измеряе
... Читать дальше »
