Открытия и гипотезы, 2012 №02 - [14]

МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ДРОЖЖИ

*********************************************************************************************

Уильям Ратклифф и его коллеги из университета штата Миннесота взяли одноклеточные грибы — хлебопекарные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) и поместили их в колбы с питательной средой, которая постоянно взбалтывалась на специальном устройстве.

Десять популяций дрожжей росли в таких условиях в течение двух месяцев, а затем исследователи посмотрели, что из этого получилось.

Оказалось, что во всех колбах большинство клеток дрожжей сгруппировалось в сообщества (наподобие снежинок), состоящие из нескольких сотен клеток. Такие «снежинки» стали преобладать над отдельными клетками. Биологи объясняют, что сообщества в данных условиях получают адаптивное преимущества перед отдельными клетками, так как они тяжелее и способны быстрее перемещаться в жидкости, получая больше кислорода.

Интересно, что клетки в сообществах приобрели некоторые черты, характерные для клеток многоклеточного организма. Они держались вместе, и «снежинки» не распадались после клеточного деления, а образовывали дочерние «веточки». Когда исследователи изменили режим взбалтывания, «снежинки» стали меняться, но делали это, как единые организмы, не распадаясь на клетки.

Посмотрев, как ведут себя отдельные клетки в сообществах, биологи увидели, что некоторые клетки погибали, и это можно было сравнить с запрограммированной клеточной смертью — апоптозом.

Погибающие клетки служили точками отрыва дочерних «снежинок» от материнских. Таким способом «снежинки» регулировали размер своего потомства.

Как считают авторы эксперимента, они продемонстрировали, что переход от одноклеточности к многоклеточности — важнейшая ступень эволюции, мог произойти много быстрее, чем считалось ранее.

Подготовил М. Стеценко

ЗАГАДКИ ВСЕЛЕННОЙ

*********************************************************************************************

Материю, которая невидима, не излучает и не поглощает свет, называют темной, она обнаруживается по создаваемой ею гравитации. Что представляет собой темная материя, до сих пор неизвестно. Возможно, это еще не открытые элементарные частицы или маломассивные черные дыры…

*********************************************************************************************

Природа темной материи — одна из величайших загадок современной космологии. Мысль о том, что может существовать материя, которую невозможно увидеть, владеет умами астрономов вот уже 85 лет. В настоящее время проблема темной материи представляет сущность всей астрофизики.

Первые идеи о том, что наша Галактика содержит, по меньшей мере, в два раза большую массу, чем та, которую можно отнести к светящейся материи (звезды, газ), провозгласили в 1922 году. Я.Каптейн и Дж. Джинс, а затем, позднее на десять лет, и Я. Оорт.

Ф.Цвикки первым в 1933 году указал на то, что сумма масс видимых галактик в скоплении галактик в созвездии Волос Вероники существенно меньше общей массы этого скопления, производящей гравитационное поле. Цвикки пришел к выводу о том, что либо это скопление гравитационно не связано и является молодым, либо видимая материя не надежный проводник на пути определения массы.

Несколько позже, в 1970 году, К.Фримэн пришел к заключению, что большие вращающиеся спиральные галактики окружены невидимыми дисковидными гало. В случае типичной спиральной галактики ее видимая часть простирается примерно на 50 тыс. св. лет от центра данной галактики. Однако облака атомного водорода движутся вокруг центра какой-либо галактики на расстоянии примерно 80 тыс. св. лет и более. Измерения показывают, что водородные облака движутся с очень большими скоростями вокруг центра галактики. Измерения скоростей облаков, находящихся на различных расстояниях от центра галактики, позволили сделать вывод о напряженности гравитационного поля на этих расстояниях и, следовательно, определить распределение масс, производящих такое поле. Поэтому мы вынуждены констатировать, что кроме светящегося ядра должно существовать темное гало из невидимой материи.

Позднее Я.Э.Эйнасто исследовал распределение невидимой материи вокруг галактик даже на больших расстояниях, используя измерения движений малых галактик-спутников вокруг больших галактик, и получил аналогичный вывод о невидимых гало. В то время возможная физическая природа темной (скрытой) материи была абсолютна неизвестна. Насколько же мы продвинулись за последние 30 лет?

Первый Симпозиум MAC, посвященный проблеме скрытой материи во Вселенной, состоялся в 1985 году. Дж. Корменди и Г.Кнапп в предисловии к трудам этого Симпозиума («Proceedings of the IAU Symposium № 117») отметили, что: «впервые Международный астрономический союз созвал симпозиум по объектам совершенно неизвестной природы». К сожалению, сегодня мы должны повторить, что природа темной материи все еще неизвестна.

30 или даже 20 лет тому назад астрономы думали, что масса темной материи, преобладающая во Вселенной, определяет динамику Вселенной и кривизну трехмерного пространства. Сегодня мы знаем гораздо больше о скрытом секторе Вселенной.