Аэробная жизнь начала распространяться до кислородной катастрофы

Микроорганизмы доминируют в биосфере, но отследить их раннюю эволюцию проблематично из-за отсутствия окаменелостей. Однако древние отложения и горные породы могут указать на особенности метаболизма бактерий в тот или иной период. Авторы статьи в Science проанализировали их, чтобы составить карту эволюции аэробных микроорганизмов.

Кислородную катастрофу, которая случилась около 2,43–2,33 млрд лет назад из-за возникновения оксигенного фотосинтеза, исследователи называют ключевым поворотным моментом, преобразовавшим биосферу. Они выстроили связь между распространением аэробного метаболизма и временем накопления кислорода в атмосфере, а затем использовали эту связь для более точной датировки филогенетического древа бактерий, построенного на 1007 видах.

Биоинформатический анализ выявил 84 события перехода от анаэробного метаболизма к аэробному. Большинство произошло после кислородной катастрофы и было обусловлено горизонтальным переносом генов, связанных с дыханием и толерантностью к кислороду. Однако по крайней мере три перехода предшествовали этому событию. По полученным данным, самые первые аэробные бактерии появились в архее, на 900 миллионов лет раньше кислородной катастрофы. После нее аэробные линии эволюционно расходились намного быстрее, чем анаэробные, что подчеркивает влияние уровня атмосферного кислорода на эволюцию бактерий. Исследователи заключают: если аэробное дыхание возникло до повсеместной оксигенации атмосферы, оно могло способствовать эволюции оксигенного фотосинтеза у цианобактерий.

Добавить в избранное

Вам будет интересно

16.09.2025
587
0

Примерно каждый пятый человек, принимающий агонисты рецептора GLP-1, становится чувствительнее к сладкому или соленому вкусу пищи. Об этом сообщили в докладе на ежегодном съезде Европейской ассоциации по изучению диабета (EASD) в Вене.

Авторы исследования опросили более четырехсот добровольцев, страдающих ожирением и принимающих семаглутид или тирзепатид для снижения веса. Из 411 участников (69,6% женщин) 148 человек принимали Оземпик (семаглутид), 217 — Вегови (семаглутид), еще 46 — Мунджаро (тирзепатид). Медиана длительности приема была сопоставимой во всех трех группах (43, 40 и 47 недель, соответственно). Средний индекс массы тела (ИМТ) до начала лечения составлял 34,7 в группе Оземпика, 35,6 в группе Вегови и 36,2 в группе Мунджаро.

Участников опросили об изменениях в восприятии вкусовых ощущений после начала терапии. Также их опрашивали об изменениях аппетита и потребления пищи. Около пятой части участников отметили, что пища кажется им на вкус более сладкой (21,3%) или более соленой (22,6%), чем до лечения. Восприятие горького и кислого вкуса не изменилось. Более половины — 58,4% — также сообщили о более быстром насыщении и общем снижении аппетита. Дальнейший анализ выявил связь между этими изменениями — участники, сообщившие, что после начала терапии пища стала казаться более сладкой, в два раза чаще сообщали о снижении аппетита, чем участники, которые заявили, что их восприятие сладости не изменилось. Аналогично, участники, которые стали чувствительнее к соленому вкусу, примерно вдвое чаще говорили об уменьшении аппетита.

Снижение ИМТ с поправкой на длительность лечения, дозировку, исходный ИМТ, возраст и пол составило 17,4% в группе Оземпика, 17,6% в группе Вегови и 15,5% в группе Мунджаро. Однако связи между изменениями во вкусовом восприятии и снижением ИМТ не было. По предположениям исследователей, это связано с тем, что ощущение вкуса — лишь один из многих факторов, регулирующих потребление пищи и участвующих в снижении веса.

08.09.2025
473
0

Материнское молоко считается оптимальным для вскармливания младенцев. Однако не у всех матерей есть возможность кормить грудью несколько раз в течение суток, и они могут использовать сцеженное молоко. Исследователи из США и Канады пришли к выводу, что время кормления таким молоком стоит подстраивать под время сцеживания — иначе суточные колебания состава молока будут отклоняться от циркадных ритмов ребенка.

Чтобы проанализировать суточные колебания состава грудного молока, ученые получили его образцы от 38 кормящих матерей. Сбор производился в четыре временных точки (6 утра, 12 дня, 6 вечера и 12 ночи), образцы молока от каждой участницы получали один или два раза (во втором случае между сбором проб проходил примерно месяц). В этих образцах авторы работы методом иммуноферментного анализа измеряли уровни кортизола, мелатонина, иммуноглобулина А (IgA), лактоферрина и окситоцина. Также они проанализировали состав микробиома, используя секвенирование генов 16S рРНК.

Ученые обнаружили, что в зависимости от времени суток концентрации мелатонина и кортизола в молоке сильно варьировали. Уровни лактоферрина и IgA изменялись при разделении по полу или возрасту младенца, а также индексу массы тела матери. Также менялся микробиом грудного молока: ночью были выше доли кожных бактерий, а днем — бактерий окружающей среды. Эти суточные изменения в составе грудного молока подчеркивают физиологическую значимость поддержания естественной временной динамики грудного молока, которая может быть нарушена, если время кормления младенца заранее сцеженным молоком сильно отличается от времени суток, когда это молоко выделилось.

04.08.2025
481
0

На ежегодном собрании Европейской ассоциации по изучению диабета в Вене будет представлен доклад, в котором показано, риск развития диабета 1 типа выше у тех, кто провел детство в деревне, а не в городе. Авторы проанализировали данные 21 774 жителей Швеции, которым диабет диагностировали в 2005–2022 годах (средний возраст постановки диагноза —13,6 лет).

Если учитывать адреса проживания пациентов на момент постановки диагноза, то можно выделить четыре кластера с повышенным риском, все они находятся в сельской местности. Там относительный риск развития диабета 1 типа на 30–80% выше, чем в среднем по стране. Напротив, в городах были выявлены кластеры с пониженным риском (риск ниже на 20–50%).

Если учитывать адреса проживания в первые пять лет жизни, независимо от возраста постановки диагноза, то можно выявить 11 кластеров высокого риска, где риск постановки диагноза выше на 20% — в 2,7 раза, чем в среднем по стране. Еще авторы выделили 15 кластеров с низким риском (риск на 20–88% ниже), все они находились в городах. Они пока не могут объяснить эти наблюдения, но у них есть несколько гипотез. Вирусные инфекции чаще встречаются в раннем возрасте в городах, и это может защитить человека от будущих аутоиммунных заболеваний, включая диабет 1 типа. Проживание в сельской местности может быть связано с более частым воздействием, например, пестицидов и аллергенов.

15.07.2025
575
0

Женщины с диабетом 2 типа подвержены почти вдвое большему риску бессимптомных нарушений работы сердца, чем мужчины. Это установила группа под руководством ученых из Лестерского университета (Великобритания).

Одно из серьезных осложнений диабета 2 типа — это коронарная микрососудистая дисфункция, то есть нарушение работы мелких кровеносных сосудов сердца, способное приводить к ишемии. Исследователи собрали данные четырех проспективных исследований, в которых участвовали пациенты с диабетом и без кардиологических симптомов. Всего в анализ включили 479 человек с диабетом (средний возраст 57 лет) и 116 здоровых контролей (средний возраст 53 года). Все участники прошли комплексную оценку состояния сердечно-сосудистой системы с помощью МРТ сердца с контрастом.

Регрессионный анализ с поправкой на возраст выявил у мужчин с диабетом ослабленную систолическую функцию по сравнению с контрольными участниками. У них также была больше фракция внеклеточного объема миокарда — это также признак нарушений работы сердца. У женщин такой закономерности не наблюдалось, однако резерв кровоснабжения миокарда (его потенциал к усилению кровотока) у них в среднем был ниже, чем у мужчин; также он был ниже у диабетиков в целом. У 46% женщин с диабетом резерв был меньше нижней границы нормы (меньше 2,5), для мужчин с диабетом эта доля составила 26%. Таким образом, у женщин с диабетом 2 типа значимо чаще обнаруживались признаки коронарной микрососудистой дисфункции, несмотря на отсутствие симптомов. Фактором, значимо связанным с этим нарушением, был индекс массы тела у женщин и систолическое давление у мужчин.

05.06.2025
968
0

Текстура пищи влияет на количество потребляемой энергии — по крайней мере, если от этой текстуры зависит скорость поедания. К такому выводу пришли ученые из Нидерландов, которые проверили на добровольцах, как текстура ультрапереработанных продуктов связана с получением калорий.

В исследование включили 41 участника. В течение 14 дней все они придерживались диеты, в которой более 90% энергии поступало из продуктов глубокой обработки, иначе называемых ультрапереработанными. К ним относятся полуфабрикаты, колбасные изделия, чипсы, выпечка, кондитерские изделия и другие подобные продукты. Добровольцев случайным образом распределили на две группы — в одной из них участники ели только пищу, текстура которой, как считается, способствует более медленному темпу потребления (например, более жесткие текстуры), в другой наоборот.

Виды пищи в каждой диете были сопоставимы по энергетической плотности пищи (ккал/г), размеру порции (грамм) и общей энергетической ценности (ккал). Общее количество пищи никак не ограничивалось — участники могли есть столько, сколько нужно для насыщения.

Результаты показали, что снижение скорости питания сокращает потребление энергии — участники, которые питались продуктами с «медленной» текстурой, получали в среднем на 369 ккал меньше, чем при быстром употреблении еды. Такие результаты подчеркивают, что текстура пищи очень важна, поскольку значительную роль в регулировании размера порции играет сенсорная информация.