معلومة

هل هناك أي دليل مقنع على وجود البكتيريا النانوية؟

هل هناك أي دليل مقنع على وجود البكتيريا النانوية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تم اقتراح وجود الكائنات الدقيقة على نطاق نانومتر واستخدامها لشرح العديد من الظواهر بما في ذلك الهياكل المورفولوجية في نيزك المريخ (ALH 84001) والتأثير في تكوين حصوات الكلى (1).

هل يوجد الآن أي إجماع في مجتمع البيولوجيا سواء كانت ذات طبيعة حيوية أو غير حيوية؟

(1) Kajander EO، Ciftcioglu N (1998) Nanobacteria: آلية بديلة للتكلس داخل وخارج الخلية المسببة للأمراض وتشكيل الحصوات. Proc Natl Acad Sci U S A 95: 8274-8279


هناك ورقتان مقنعتان (1،2) تجادلان في أن "البكتيريا النانوية" هي في الواقع مركبات معدنية / بروتينية وليست أي كائنات حية.

في (1) ابتكر Martel and Young جسيمات متشابهة جدًا من كربونات الكالسيوم في المختبر. يمكن أن تبدو ترسبات كربونات الكالسيوم مشابهة للخلايا المنقسمة:

بعد 5 أيام من حضانة المصل ، تشكلت ترسبات بيضاء وتلتصق بقاع كل دورق. عندما تم فحصه عن طريق المسح المجهري الإلكتروني (SEM) والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) ، شوهد أن الراسب يتكون من جسيمات بحجم 500 نانومتر (الشكل 1 أ ، ب ، و هـ) ، وهي ملاحظة تتفق مع التشكل البكتيري الطبيعي ، والتي تبلغ ذروتها عند حجم معين خاص بالسلالة الموجودة في متناول اليد. بعض الأشكال تشبه الخلايا التي تخضع للانقسام (الشكل 1 د ، السهم).

إحدى الحجج القوية ضد كون هذه البكتيريا النانوية كائنات حية هي أنها لا تحتوي على أي أحماض نووية. بالطبع الكائنات غير القائمة على الحمض النووي ممكنة من الناحية النظرية ، لكن هذا سيكون اكتشافًا غير عادي تمامًا.

لاحظ مؤلفو (1) أيضًا هذه الجسيمات بعد الترشيح من خلال مرشح 0.1um. يجادلون بأن هذا الحجم لا يمكن أن يكون كافياً لاحتواء جميع الآليات الخلوية التي تحتاجها البكتيريا:

نظرًا لأن ورشة عمل سابقة بتكليف من NAS قد اقترحت أن الحجم الخلوي الأدنى للحياة على الأرض يجب أن يتجاوز قطره 200 نانومتر لإيواء الآلات الخلوية القائمة على تكرار الحمض النووي (19) ، فمن غير المرجح أن تمثل البكتيريا النانوية كيانات حية ما لم تحتوي على بعض نوع آخر من آلية النسخ المتماثل.

(1) Martel J and Young JD ، البكتيريا النانوية المزعومة في دم الإنسان كجسيمات نانوية كربونات الكالسيوم. PNAS 2008 ، 105 (14): 5549-54

(2) رولت دي وآخرون ، البكتيريا النانوية هي مجمعات فيتوين معدنية ، بلوس باثوج. 2008 ، 4 (2): e41.


هل يستطيع الفيزيائيون إثبات أن الكون المتعدد حقيقي؟

بدأ الكون كـ & # 160Big & # 160Bang وبدأ على الفور تقريبًا & # 160 في التوسع أسرع من سرعة الضوء في طفرة نمو تسمى & # 160 & # 8220inflation. عبرها مثل الكاتشب والخردل في كعكة & # 160 هامبرغر.

توقف هذا التمدد بعد جزء من الثانية فقط. ولكن وفقًا لفكرة تسمى & # 8220 التضخم متعدد الأكوان ، & # 8221 يستمر & # 8212 فقط ليس في كوننا حيث يمكننا رؤيته. وكما هو الحال ، فإنه يولد أكوانًا أخرى. وحتى عندما تتوقف في تلك الأماكن ، فإنها تستمر في أماكن أخرى. هذا & # 8220 التضخم الأبدي & # 8221 من شأنه أن يخلق عددًا لا حصر له من الأكوان الأخرى.

تشكل هذه الجزر الكونية معًا ما يسميه العلماء & # 8220multiverse. & # 8221 في كل من هذه الجزر ، يمكن أن تكون الأساسيات المادية لهذا الكون & # 8212 مثل شحنات وكتل الإلكترونات والبروتونات والطريقة التي يتمدد بها الفضاء & # 8212 مختلفة.

يدرس علماء الكونيات في الغالب هذه النسخة التضخمية من الكون المتعدد ، لكن السيناريو الغريب يمكن أن يأخذ أشكالًا أخرى أيضًا. تخيل ، على سبيل المثال ، أن الكون لانهائي. ثم الجزء الذي يمكننا رؤيته & # 8212 الكون المرئي & # 8212 هو مجرد جزء من عدد لا يحصى من الأكوان الأخرى ذات الحجم نفسه التي تضاف معًا لتكوين كون متعدد. إصدار آخر ، يسمى & # 8220Many Worlds Interpretation ، & # 8221 يأتي من ميكانيكا الكم. هنا ، في كل مرة يكون فيها للجسيم المادي ، مثل الإلكترون ، خيارات متعددة ، فإنه يأخذها جميعًا & # 8212 في عالم مختلف حديث النشأة.

تمثيل لتطور الكون على مدى 13.77 مليار سنة. يصور أقصى اليسار اللحظة الأولى التي يمكننا استكشافها الآن ، عندما أدت فترة "التضخم" إلى اندلاع موجة من النمو الأسي في الكون. (فريق العلوم التابع لناسا / WMAP) الفائزون بجائزة كافلي لاختراع التضخم (جائزة كافلي) صورة لكيفية ظهور الاصطدام بكون آخر في خلفية الميكروويف (كلية لندن الجامعية)

لكن كل تلك الأكوان الأخرى قد تكون بعيدة عن متناولنا العلمي. يحتوي الكون ، بحكم التعريف ، على جميع الأشياء التي يمكن لأي شخص بداخلها رؤيتها أو اكتشافها أو فحصها. ولأن الكون المتعدد لا يمكن الوصول إليه جسديًا وفلسفيًا ، فقد لا يتمكن علماء الفلك من اكتشاف & # 8212 بالتأكيد & # 8212 إذا كان موجودًا على الإطلاق.

ومع ذلك ، فإن تحديد ما إذا كنا نعيش في إحدى الجزر العديدة ليس مجرد بحث عن معرفة نقية حول طبيعة الكون. إذا كان الكون المتعدد موجودًا ، فإن القدرة على استضافة الحياة لكوننا الخاص ليست لغزًا من هذا القبيل: يوجد أيضًا عدد لا حصر له من الأكوان الأقل ترحيبًا. سيكون تكويننا ، إذن ، مجرد صدفة سعيدة. لكننا ربحنا & # 8217t نعلم أنه حتى يتمكن العلماء من التحقق من صحة الكون المتعدد. وكيف سيفعلون ذلك ، وإذا كان من الممكن القيام بذلك ، يظل سؤالًا مفتوحًا.

نتائج لاغية

يمثل عدم اليقين هذا مشكلة. في العلم ، يحاول الباحثون شرح كيفية عمل الطبيعة باستخدام التنبؤات التي يطلقون عليها رسميًا الفرضيات. بالعامية ، يطلق كل منهم والجمهور أحيانًا على هذه الأفكار & # 8220theories. & # 8221 ينجذب العلماء بشكل خاص نحو هذا الاستخدام عندما تتعامل فكرتهم مع مجموعة واسعة النطاق من الظروف أو تشرح شيئًا أساسيًا لكيفية عمل الفيزياء. وما الذي يمكن أن يكون أكثر اتساعًا وأساسيًا من الكون المتعدد؟

لكي تنتقل الفكرة تقنيًا من فرضية إلى نظرية ، على الرغم من ذلك ، يتعين على العلماء اختبار تنبؤاتهم ثم تحليل النتائج لمعرفة ما إذا كانت البيانات تدعم تخمينهم الأولي أم لا. إذا حصلت الفكرة على دعم متسق كافٍ ووصفت الطبيعة بدقة وموثوقية ، فسيتم ترقيتها إلى نظرية رسمية.

بينما يتعمق الفيزيائيون في عمق قلب الواقع ، تصبح فرضياتهم & # 8212 مثل الكون المتعدد & # 8212 أصعب وأصعب ، وربما من المستحيل اختبارها. بدون القدرة على إثبات أو دحض أفكارهم ، لا توجد طريقة للعلماء لمعرفة مدى جودة تمثيل النظرية للواقع. & # 8217s مثل مقابلة تاريخ محتمل على الإنترنت: في حين أنها قد تبدو جيدة على الورق الرقمي ، يمكنك & # 8217t معرفة ما إذا كان ملفهم الشخصي يمثل أنفسهم الفعلي حتى تلتقي شخصيًا. وإذا لم تلتقي شخصيًا أبدًا ، فقد يكونون قادرين على مساعدتك. وكذلك الكون المتعدد.

يناقش الفيزيائيون الآن ما إذا كانت هذه المشكلة تنقل أفكارًا مثل الكون المتعدد من الفيزياء إلى الميتافيزيقيا ، من عالم العلم إلى عالم الفلسفة.

تظهر لي الدولة

يقول بعض الفيزيائيين النظريين إن مجالهم يحتاج إلى المزيد من الأدلة الباردة والقاسية والقلق بشأن المكان الذي يؤدي إليه الافتقار إلى الدليل. & # 8220 من السهل كتابة النظريات ، & # 8221 يقول & # 160Carlo Rovelli & # 160 of the Center for Theoretical Physics in Luminy ، France. هنا ، يستخدم روفيلي الكلمة بالعامية للتحدث عن التفسيرات الافتراضية لكيفية عمل الكون بشكل أساسي. & # 8220 من الصعب كتابة نظريات تصمد أمام إثبات الواقع ، & # 8221 يتابع. & # 8220 قليل من البقاء على قيد الحياة. & # 160 باستخدام هذا الفلتر ، تمكنا من تطوير العلوم الحديثة ، والمجتمع التكنولوجي ، لعلاج الأمراض ، وإطعام المليارات. كل هذا يعمل بفضل فكرة بسيطة: لا تثق بأوهامك & # 160. احتفظ فقط بالأفكار التي يمكن اختبارها. إذا توقفنا عن ذلك ، فإننا نعود إلى أسلوب التفكير في العصور الوسطى. & # 8221

يشعر هو وعلماء الكونيات & # 160George Ellis & # 160 من جامعة كيب تاون و & # 160Joseph Silk & # 160 من جامعة Johns Hopkins في بالتيمور بالقلق من أنه نظرًا لعدم قدرة أي شخص حاليًا على إثبات صحة أو خطأ أفكار مثل الكون المتعدد ، يمكن للعلماء ببساطة الاستمرار في مساراتهم الفكرية دون معرفة ما إذا كانت مساراتهم غير عشوائية. & # 8220 الفيزياء النظرية تخاطر بأن تصبح أرضًا حرامًا بين الرياضيات والفيزياء والفلسفة التي لا تلبي حقًا متطلبات أيٍّ منها ، & # 8221 Ellis and Silk & # 160 لاحظوا في a & # 160طبيعة سجية& # 160 إقليمي في ديسمبر 2014.

& # 8217s لا يعني أن علماء الفيزياء & # 8217t لا يريدون اختبار أعنف أفكارهم. يقول روفيلي إن العديد من زملائه اعتقدوا أنه مع التقدم الهائل للتكنولوجيا & # 8212 والكثير من الوقت الذي يجلس في الغرف ويفكر & # 8212 ، سيكونون قادرين على التحقق من صحتها الآن. & # 8220 أعتقد أن العديد من الفيزيائيين لم يجدوا طريقة لإثبات نظرياتهم ، كما كانوا يأملون ، وبالتالي فهم يلهثون ، & # 8221 يقول روفيلي.

& # 8220 الفيزياء تتقدم بطريقتين ، & # 8221 يقول. إما أن يرى الفيزيائيون شيئًا لا يفهمونه ويطورون فرضية جديدة لشرحها ، أو يوسعون الفرضيات الموجودة التي تعمل بشكل جيد. & # 8220 يقول روفيلي إن العديد من علماء الفيزياء اليوم يضيعون الوقت في اتباع طريق ثالث: محاولة التخمين بشكل عشوائي. & # 8220 هذا لم ينجح أبدًا في الماضي ولا يعمل الآن. & # 8221

قد يكون الكون المتعدد أحد تلك التخمينات العشوائية. لا يعارض روفيللي الفكرة نفسها بل معارضة وجودها المحض. & # 8220 لا أرى أي سبب للرفض & # 160بداهة& # 160 فكرة أن هناك في الطبيعة أكثر من جزء الزمكان الذي نراه ، & # 8221 يقول روفيلي. & # 160 & # 8220 لكني لم أر أي دليل مقنع حتى الآن. & # 8221

& # 8220Proof & # 8221 يحتاج إلى التطور

يقول علماء آخرون إن تعريفات & # 8220evidence & # 8221 و & # 8220proof & # 8221 تحتاج إلى ترقية. ويعتقد ريتشارد داويد & # 160 من مركز ميونيخ للفلسفة الرياضية أن العلماء يمكن أن يدعموا فرضياتهم ، مثل الكون المتعدد & # 8212 دون إيجاد دعم مادي فعليًا . لقد طرح أفكاره في كتاب بعنوان & # 160نظرية الأوتار والمنهج العلمي. الداخل هو نوع من نموذج التقييم ، يسمى & # 8220Non-Empirical Theory Assessment ، & # 8221 يشبه ورقة تحكيم عادلة علمية للفيزيائيين المحترفين. إذا كانت النظرية تفي بثلاثة معايير ، فهي & # 160المحتمل& # 160 صحيح.

أولاً ، إذا حاول العلماء ، وفشلوا ، في التوصل إلى نظرية بديلة تشرح الظاهرة جيدًا ، فإن ذلك يعتبر دليلاً لصالح النظرية الأصلية. ثانيًا ، إذا استمرت النظرية في الظهور كفكرة أفضل كلما درستها أكثر ، فهذا يعني إضافة واحدة أخرى. وإذا أنتج خط فكري نظرية دعمتها الأدلة لاحقًا ، فمن المحتمل أن يحدث ذلك مرة أخرى.

يعتقد رادين دارداشتي ، من مركز ميونيخ للفلسفة الرياضية ، أن داويد يسير على الطريق الصحيح. & # 8220 الفكرة الأساسية التي يستند إليها كل هذا هي أنه إذا كانت لدينا نظرية تبدو أنها تعمل ، ولم نتوصل إلى أي شيء يعمل بشكل أفضل ، فمن المحتمل أن تكون فكرتنا صحيحة ، & # 8221 يقول.

ولكن ، من الناحية التاريخية ، غالبًا ما انهارت هذه الدعائم ، وتمكن العلماء من رؤية البدائل الواضحة للأفكار العقائدية. على سبيل المثال ، يبدو أن الشمس في شروقها وغروبها تدور حول الأرض. لذلك اعتقد الناس منذ فترة طويلة أن نجمنا يدور حول الأرض.

يحذر Dardashti العلماء من أن & # 8217t يجب أن يتجولوا في تطبيق فكرة Dawid & # 8217s بشكل طوعي ، وأنها بحاجة إلى مزيد من التطوير. لكنها قد تكون أفضل فكرة موجودة من أجل & # 8220 اختبار & # 8221 الكون المتعدد والأفكار الأخرى التي يصعب اختبارها ، إن لم يكن مستحيلاً. ومع ذلك ، يشير إلى أنه من الأفضل قضاء علماء الفيزياء & # 8217 وقتًا ثمينًا في التفكير في طرق للعثور على دليل حقيقي.

ليس كل شخص متفائلًا بهذا القدر. & # 160Sabine Hossenfelder & # 160 of the Nordic Institute for Theoretical Physics in Stockholm، يعتقد & # 8220post-empirical & # 8221 و & # 8220science & # 8221 لا يمكنهما العيش معًا أبدًا. & # 8220 الفيزياء لا تتعلق بإيجاد الحقيقة الحقيقية. تدور الفيزياء حول وصف العالم ، & # 8221 كتبت & # 160 على مدونتها Backreaction ردًا على مقابلة شرح فيها داويد أفكاره. وإذا كانت الفكرة (التي تسميها أيضًا بالعامية نظرية) ليس لها دعم تجريبي ومادي ، فهي لا تنتمي & # 8217t. & # 8220 دون الاتصال بالملاحظة ، النظرية ليست مفيدة لوصف العالم الطبيعي ، وليست جزءًا من العلوم الطبيعية ، وليس الفيزياء ، وخلصت إلى ذلك.

الكون المتعدد (جامعة ستاندفورد)

الحقيقة توجد هناك

يدعي بعض مؤيدي الكون المتعدد أنهم لديك وجدت دليلًا ماديًا حقيقيًا للكون المتعدد. جوزيف بولشينسكي من جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا ، وأندريه ليند من جامعة ستانفورد & # 8212 بعض علماء الفيزياء النظرية الذين حلموا بالنموذج الحالي للتضخم وكيف يؤدي إلى أكوان الجزيرة & # 8212 يقول أن الدليل مشفر في كوننا.

هذا الكون ضخم وسلس ومسطح ، تمامًا كما يقول التضخم. & # 8220 لقد استغرق الأمر بعض الوقت قبل أن نعتاد على فكرة أن الحجم الكبير ، والتسطيح ، والتناحي الخواص ، والتوحيد للكون لا ينبغي رفضه على أنه حقائق تافهة عن الحياة ، & # 8221 كتب ليندي في ورقة ظهرت على arXiv.org في ديسمبر. & # 8220 بدلاً من ذلك ، يجب اعتبارها بيانات تجريبية تتطلب شرحًا ، تم توفيره مع اختراع التضخم. & # 8221

وبالمثل ، يبدو كوننا مضبوطًا جيدًا ليكون مناسبًا للحياة ، مع معدل تمدد Goldilocks الخاص به الذي & # 8217s ليس سريعًا جدًا أو بطيئًا جدًا ، إلكترونًا ليس كبيرًا جدًا ، بروتون له الشحنة المعاكسة تمامًا ولكن بنفس كتلة نيوترون وفضاء رباعي الأبعاد يمكننا العيش فيه. إذا كان الإلكترون أو البروتون ، على سبيل المثال ، أكبر بنسبة واحد في المائة ، فلا يمكن للكائنات أن تكون كذلك. ما هي احتمالات أن تتماشى كل هذه الخصائص لإنشاء قطعة جميلة من العقارات لتتشكل وتتطور البيولوجيا؟

في عالم هو ، في الواقع ، الكون الوحيد ، فإن الفرص ضئيلة للغاية. ولكن في كون متعدد متضخم إلى الأبد ، فمن المؤكد أن أحد الأكوان يجب أن يكون مثل كوننا. يمكن أن يكون لكل جزيرة في الكون قوانين وأساسيات فيزيائية مختلفة. بالنظر إلى الطفرات اللانهائية ، الكون الذي يمكن أن يولد فيه البشر إرادة ولد. يشرح الكون المتعدد سبب وجودنا هنا. وبالتالي ، فإن وجودنا يساعد في تفسير سبب معقولية الكون المتعدد.

هذه الأدلة غير المباشرة ، مجتمعة إحصائيًا ، قادت بولشينسكي ليقول إنه متأكد بنسبة 94 بالمائة من وجود الكون المتعدد. لكنه يعلم أن & # 8217s 5.999999 بالمائة أقل من 99.999999 بالمائة يحتاج العلماء أن يطلقوا على شيء ما صفقة منتهية.

الصورة التفصيلية التي تغطي السماء بالكامل للكون الرضيع تم إنشاؤها من تسع سنوات من بيانات WMAP. تكشف الصورة عن تقلبات في درجات الحرارة عمرها 13.77 مليار سنة (تظهر على شكل اختلافات في الألوان) تتوافق مع البذور التي نمت لتصبح مجرات. (فريق العلوم التابع لناسا / WMAP)

في النهاية ، قد يتمكن العلماء من اكتشاف المزيد من الأدلة المباشرة على الكون المتعدد. إنهم يبحثون عن علامات التمدد التي تركها التضخم على خلفية الميكروويف الكونية & # 160 ، الضوء المتبقي من الانفجار العظيم. يمكن لهذه البصمات أن تخبر العلماء ما إذا كان التضخم قد حدث ، وتساعدهم في معرفة ما إذا كان لا يزال يحدث بعيدًا عن نظرنا. وإذا اصطدم كوننا بالآخرين في الماضي ، فإن هذا الحاجز المثبط سيكون أيضًا قد ترك بصمات في الخلفية الكونية الميكروية. سيتمكن العلماء من التعرف على حادث سيارتين. وفي حالة وجود سيارتين ، فلا بد من وجود أكثر من ذلك بكثير.

أو ، في غضون 50 عامًا ، قد يقدم الفيزيائيون دليلًا خجولًا على أن النظرية الكونية للحيوانات الأليفة في القرن الحادي والعشرين كانت خاطئة.

& # 8220 نحن نعمل على حل مشكلة صعبة للغاية ، ولذا يجب أن نفكر في هذا على نطاق زمني طويل جدًا ، وقد نصح علماء الفيزياء الآخرون & # 8221 Polchinski & # 160. هذا & # 8217s ليس غريبًا في الفيزياء. منذ مائة عام ، تنبأت نظرية أينشتاين للنسبية العامة ، على سبيل المثال ، بوجود موجات الجاذبية & # 160. لكن العلماء لم يتمكنوا من التحقق منها إلا مؤخرًا باستخدام أداة تبلغ قيمتها مليار دولار تسمى & # 160LIGO ، مرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية.

حتى الآن ، اعتمدت كل العلوم على القابلية للاختبار. لقد كان هو ما يجعل العلم وليس أحلام اليقظة. لقد نقلت قواعدها الصارمة للإثبات البشر من القلاع الرطبة المظلمة إلى الفضاء. لكن هذه الاختبارات تستغرق وقتًا ، ويريد معظم المنظرين انتظارها. إنهم ليسوا مستعدين للتخلي عن فكرة أساسية مثل الكون المتعدد & # 8212 الذي يمكن أن يكون في الواقع الإجابة على الحياة والكون وكل شيء & # 8212 حتى وما لم يتمكنوا من إثبات ذلك لأنفسهم & # 160لا & # 8217t& # 160 موجود. وقد لا يأتي ذلك اليوم أبدًا.


طبق طائر

يعني UFO جسم طائر غير معروف. لاأكثر ولا أقل.

هناك تاريخ طويل من مشاهدات الأجسام الطائرة المجهولة. استمرت دراسات القوات الجوية للأطباق الطائرة منذ الأربعينيات. في الولايات المتحدة ، حدث "نقطة الصفر" بالنسبة للأجسام الطائرة في عام 1947 في روزويل ، نيو مكسيكو. حقيقة أن حادثة روزويل سرعان ما تم تفسيرها على أنها هبوط منطاد عسكري على ارتفاعات عالية لم توقف موجة من المشاهدات الجديدة. تظهر غالبية الأجسام الطائرة المجهولة للناس في الولايات المتحدة. من الغريب أن آسيا وأفريقيا لديها عدد قليل جدًا من المشاهدات على الرغم من عدد سكانها الكبير ، والأكثر إثارة للدهشة أن المشاهد تتوقف عند الحدود الكندية والمكسيكية.

معظم الأجسام الطائرة المجهولة لها تفسيرات دنيوية. يمكن أن يعزى أكثر من نصفها إلى الشهب والكرات النارية وكوكب الزهرة. هذه الأجسام الساطعة مألوفة لعلماء الفلك ولكن غالبًا لا يتعرف عليها أفراد الجمهور. تقارير الزيارات من الأجسام الطائرة المجهولة بلغت ذروتها لسبب غير مفهوم منذ حوالي ست سنوات.

كثير من الناس الذين يقولون إنهم رأوا الأجسام الطائرة المجهولة هم إما مشاة للكلاب أو مدخنون. لماذا ا؟ لأنهم في الخارج أكثر من غيرهم. تتركز المشاهد في ساعات المساء ، خاصة يوم الجمعة ، عندما يسترخي الكثير من الناس مع مشروب واحد أو أكثر.

قلة من الناس ، مثل الموظف السابق في ناسا جيمس أوبرج ، لديهم الجرأة لتعقب وإيجاد تفسيرات تقليدية لعقود من مشاهدة الأجسام الطائرة المجهولة. يجد معظم علماء الفلك فرضية زيارات الفضائيين غير قابلة للتصديق ، لذلك يركزون طاقتهم على البحث العلمي المثير عن الحياة خارج الأرض.

معظم مشاهدات الأجسام الطائرة المجهولة كانت في الولايات المتحدة.


هل CNP جسيمات حية أم تلوثات فسيولوجية؟

أصغر حجم ممكن تم الإبلاغ عنه لأشكال الحياة ذات التكرار الذاتي هو 140 نانومتر. ادعى 16 Glass et al ، 17 ذلك مختبرات الميكوبلازما يمكن أن تصل إلى أحجام أصغر. بناءً على هذه التقارير ، يبدو أنه لا يمكن استخدام الحجم وحده لتحديد ما إذا كانت CNPs هي أشكال حياة أم لا. تدعم الخصائص الأخرى لأشكال الحياة التي تُنسب إلى CNPs ، كما هو موضح في الجدول 1 ، وجهة النظر القائلة بأن CNPs ليست عمليات نانوية خاملة.

الخصائص المورفولوجية لـ CNPs ، التي تم فحصها ووصفها في العديد من الدراسات ، هي كما يلي:

يتراوح قطرها من 80 إلى 500 نانومتر 1 ، 2

يتم التعبير عن المظهر المورفولوجي في عدة أشكال من العصيات الكروية أو العصوية أو العصوية 1 ، 2 ، 18

هيكل قذيفة & # x02013 هيدروكسيباتيت ، غشائي خلوي ، وتجويف مركزي 1 ، 2

تكوين مستعمرة & # x02013 يتم زراعة مستعمرات بحجم 0.1 مم في بيئة ذات تركيز منخفض من المغذيات 1 ، 2

الانشطار الثنائي & # x02013 القسمة عن طريق التجزئة الثنائية والإنبات 1، 2

الأغشية الحيوية المقاومة للحرارة ومقاومة # x02013 لدرجات الحرارة المرتفعة. 1 ، 2

استخدمت العديد من الدراسات الأجسام المضادة وحيدة النسيلة للكشف عن البروتينات النوعية المفترضة لـ CNPs من خلال طرق التفاعل المتصالب ودورها في العديد من الأمراض في الطب وطب الأسنان ، كما هو موضح في الجدول 2. لم يحصل المحققون الآخرون & # x02013 Martel and Young و 9 Wu et al و 6 و Raoult et al 10 & # x02013 على نفس النتيجة عندما استخدموا نفس الطريقة. تمتلك الأجسام المضادة أحادية النسيلة المضادة لـ CNP حساسية عالية ونوعية منخفضة ، وهو ما يفسر الفشل في تحقيق تفاعلات متصالبة مع بروتين المصل (الألبومين والفيتوين A) في دراسات أخرى. تكتشف الطريقة المستضد الموجود من البريونات البكتيرية والببتيدوغليكان في هياكل CNP. تم اكتشاف مستضدات NP والأجسام المضادة المتكلسة بشكل ملحوظ في كثير من الأحيان في الأمراض المحتوية على CNP مقارنةً بالضوابط. 2

على الرغم من أن العديد من الدراسات 5 & # x02013 8 ، 10 اقترحت أن CNPs قد يكون لديها القدرة على تكوين مجمعات بروتينية معدنية و # x02013 في مصل طبيعي في ظروف فسيولوجية ، في الواقع ، أفاد كاجاندر وآخرون أن هذا لا يمكن أن يكون صحيحًا تمامًا. 37 ومع ذلك ، فقد تم عرض مجمعات البروتينات المعدنية و # x02013 في نموذج دراسة مصل مشع بأشعة جاما بواسطة Martel and Young. 9 قد تتكاثر CNPs بشكل واضح في غياب المصل ، كما هو موضح بواسطة Mathew et al ، والذي أظهر أن تكرار CNPs يمكن أن يحدث بشكل مستقل عن بروتين المصل.

لا يزال فك دستور الجينوم CNP قيد التحقيق. أبلغت التحقيقات عن نتائج إيجابية باستخدام تقنيات مختلفة لتلطيخ الحمض النووي الريبي (DNA) لـ CNPs (الجدولان 3 و & # x200B و 4). 4). رأى أحد المؤلفين أن الأحماض النووية يمكن أن تنجذب إلى البروتينات والجزيئات المشحونة بشدة (مجمعات البروتين شل & # x02013mineral & # x02013 البروتين) ، وأن هذه الأحماض لا تنتج في CNPs. 3 استخدم المحققون تقنيات تلطيخ الحمض النووي المباشر على CNPs المنزوعة المعادن ، والتي حالت دون الارتباط البسيط في غلاف البروتين المعدني & # x02013 (الجدول 5). في تقرير آخر ، التلوث بالبكتيريا الأخرى ، على سبيل المثال ، Phyllobacterium myrsinacearum، كان يُفترض أنه ممكن. 13

الجدول 3

RT-PCR للكشف عن المحتويات الجينومية CNP

الاختصارات: CNP ، الجسيمات النانوية المتكلسة RT-PCR ، تفاعل البوليميراز المتسلسل للنسخ العكسي.

الجدول 4

تقنية غير مباشرة بواسطة [36 S] ميثيونين و [3 H] حمض أسبارتيك لتأكيد البروتين النوعي CNP

يذاكرنوع الاختبارنتيجة
كاجاندر وآخرون 37
Pusk & # x000e1s وآخرون 42
التقنية غير المباشرة: [36 S] ميثيونين و [3 H] حمض أسبارتيكتخليق البروتين

اختصار: CNP ، الجسيمات النانوية المتكلسة.

الجدول 5

اختبار التقنية المباشرة لإدماج يوريدين 5-3 H في الأحماض النووية CNP

يذاكرنوع الاختبارنتيجة
Cift & # x000e7io & # x0011flu et al 21 Khullar et al 41
ميلر وآخرون 24
كومار وآخرون 39
يوريدين مدمج -5-3 حاستخدام 5- 3 H في الأحماض النووية CNP

اختصار: CNP ، الجسيمات النانوية المتكلسة.

وصف Cift & # x000e7io & # x0011flu et al 40 التغيرات المورفولوجية في CNPs التي تسببها الأدوية المضادة للميكروبات تحت المجهر الإلكتروني. بالإضافة إلى ذلك ، أظهروا تثبيط مضاعفات CNP بواسطة حمض أمينوكابرويك وسيترات البوتاسيوم ومحاليل حمض الستريك # x02013 و 5-فلورويوراسيل.

أشارت البيانات من اثنين من التحقيقات إلى عدم وجود البروتين البكتيري في CNPs المنزوعة المعادن ، 9 ، 41 بينما أظهر البعض الآخر وجود بروتينات بكتيرية قد تكون بسبب التكاثر ، أو نظام تخليق البروتين ، أو عملية التمثيل الغذائي البكتيرية. 39 ، 35 ، 36

تعارض العديد من النتائج والبيانات الفرضية القائلة بأن CNPs عبارة عن مجمعات بروتينية معدنية و # x02013. على الرغم من أن تكوين معقدات من المعادن ومصل البروتين والسائل البيولوجي الآخر تحت التوازن قد اقترحه Martel and Young ، فإن 9 Wu et al و 6 Young et al و 7 و 8 و Raoult et al 10 يعتقد Kutikhin et al 2 أن الوجود من الواضح أن CNPs في الكائن الحي عملية مرضية. بالإضافة إلى قدرتها المرضية ، قد يكون لهذه البروتينات تفاعل مناعي محدد في تكوين أجسام مضادة محددة.

الدور المحتمل لـ CNPs في أمراض الأسنان

هناك تقارير مهمة في الأدبيات التي تربط CNPs مع التكلسات المرضية في العديد من الأمراض البشرية (الجدول 2). باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني (SEM) والتحليل الدقيق عن طريق التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة ، أظهر Cift & # x000e7io & # x0011flu et al 20 ، 21 تشابهًا بين تكوين المعادن الفصيصية في CNPs وحجر اللب ، مما يشير إلى أن CNPs قد تكون متورطة في المسببات حصوات لب الأسنان. في دراسة أخرى ، أظهر Cift & # x000e7io & # x0011flu et al 23 ارتباطًا بين CNPs وأمراض اللثة ، وارتباطهم المحتمل بمرض الشريان المحيطي ، والآثار المترتبة على تصلب الشرايين التاجية. علاوة على ذلك ، تم اكتشاف CNPs بتركيزات عالية في مصل المريض المصاب بحصى الأسنان والتهاب دواعم السن. 20 ، 23 ، 43

اقترح دمير أيضًا فرضية مفادها أن CNPs قد تكون موجودة في حساب التفاضل والتكامل للأسنان وربما تكون مسؤولة عن عملية التمعدن من البداية. 33 وبالتالي ، يمكن اعتبار وجود CNPs عاملاً من المحتمل أن يكون متورطًا في أمراض اللثة وتشكيل حصوات الأسنان. 43

قام Yang et al 31 و Zeng et al 18 بالتحقيق في احتمال تورط CNPs في حصوات الأسنان بعدة طرق: التلوين المناعي ، والأمصال ، ومراقبة SEM ، والسمية الخلوية في المختبر ، واتخاذ احتياطات خاصة واستخدام طرق العلاج لمنع تلوث CNPs. في دراستهم ، تبين أن 11 من 13 عينة نسيجية (84.6٪) ملطخة إيجابية للكيمياء المناعية لمستضد CNP ، بينما تم الكشف عن اثنتي عشرة (92.3٪) عينة إيجابية عن طريق تلطيخ التألق المناعي غير المباشر ، علاوة على ذلك ، أظهرت CNPs المستخرجة دوائر متحدة المركز من الأباتيت المتجمع بعد الحضانة ، مع الشكل المورفولوجي. التشابه مع حجر اللب تحت SEM.

افترض Jing et al 29 استخدامًا علاجيًا لـ CNPs في إصلاح أسنان المينا في المختبر. اقترح مؤلفون آخرون أنه يمكن تطبيق مزيج تركيبي هلامي (الفلوريد الحر ، أيونات الكالسيوم والفوسفات ، و CNPs) على سطح السن المتشقق علاجيًا للحد من انتشار الشق بشكل أعمق في العاج. 34


عالم صغير

& # 8220Nanobacteria. & # 8221 يبدو الاسم واضحًا بدرجة كافية. هم & # 8217re صغيرة. هم & # 8217re البكتيريا. قد تفترض أنها تشبه أصغر أثر قديم ، أو أثر نانوي ، أو أصغر بكتيريا ، الميكوبلازما ، في الحجم. قد تفترض أنها تشبه البكتيريا العادية في الطبيعة.

ولكن بدلاً من الفوز بالجائزة باعتبارها أصغر كائن حي ، استمرت البكتيريا النانوية - عُشر حجم البكتيريا العادية ونصف حجمها مثل Nanoarchaeum و Mycoplasma - في إثارة الجدل منذ وصفها في أوائل التسعينيات من قبل فريق بحث فنلندي بقيادة أولافي كاجاندر . تجنب الفريق المبالغة في تقدير ادعاءاتهم & # 8211 & # 8220 هذه الجسيمات المتماثلة بشكل مستقل تسمى مؤقتًا nanobacteria & # 8221 & # 8211 ولكن الاسم عالق ، والعديد من منشورات الفريق و # 8217 تشير إلى أن البكتيريا النانوية على قيد الحياة. تم العثور على الكرات المغطاة بطبقة صلبة من فوسفات الكالسيوم في سوائل مختلفة تستخدم في إنماء الخلايا في المختبر ، مثل مصل البقر.

عالمة الأحياء الدقيقة الطبية نيفا تشيفتشيوغلو ، تعمل الآن في مركز جونسون للفضاء التابع لوكالة ناسا ورقم 8217s في هيوستن ، يواصل زميلها كاجاندر والمتعاونون في الولايات المتحدة وكندا والمملكة المتحدة واليابان وروسيا البحث عن البكتيريا النانوية. لكن العلماء في بعض المعامل يقولون إنه على الرغم من قدرتهم على إنتاج الكرات ورؤيتها بالمجهر الإلكتروني ، إلا أنهم لم يتمكنوا من تأكيد أي علامة على وجود الحياة فيها.

يطرح علماء آخرون اعتراضًا نظريًا ، قائلين إنه عند 200 نانومتر ، تكون البكتيريا النانوية أصغر من أن تحتوي على آلية الحياة. & # 8220 بشكل عام ، & # 8221 Ciftcioglu يقول ، & # 8220 نقول أن الكائنات الحية الدقيقة يجب ألا تقل عن 200 نانومتر. لذا فإن البكتيريا النانوية تقع ضمن هذا النطاق ، ومع ذلك ، هناك بعض الأشكال التي اكتشفناها حتى 80 أو 50 نانومتر. & # 8221 هذه الأشكال الأصغر ، كما تقول ، قد لا تكون خلايا كاملة.

& # 8220 لذا جاءت الصعوبة لسببين ، & # 8221 Ciftcioglu يقول ، & # 8220 الرقم الأول كان نطلق عليها اسم البكتيريا قبل أن نتميز بها ونثبت أنها بكتيريا. والصعوبة الثانية كانت مناقشة الحجم & # 8221

انقر هنا لتكبير الصورة. عملية تضخيم الحمض النووي بواسطة تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR). تستخدم هذه الطريقة الحساسة أيضًا في الكشف عن الأحماض النووية على أمل اكتشاف الحياة.
الائتمان: FASEB

احتدم الجدل في عام 1998 ، عندما نشر كاجاندر وشيفتسي أوغلو ورقة بحثية في دورية وقائع يوليو للأكاديميات الوطنية للعلوم (PNAS) تربط البكتيريا النانوية بالأمراض التي تنطوي على التكلس ، مثل حصوات الكلى وتصلب الشرايين. لقد & # 8217t يفرطون في الكلمات ، ويطلقون على البكتيريا النانوية & # 8220 أصغر بكتيريا ذات جدران خلوية & # 8221 وحتى يظهرون أين تتلاءم البكتيريا النانوية في شجرة الحياة. يقول Ciftcioglu ، & # 8220 أولاً وقبل كل شيء أقنعت نفسي أن هذه الأشياء حية. & # 8221

كان عالم الأحياء المجهرية البحثي في ​​المعاهد الوطنية للصحة John O. Cisar واحدًا من العديد من العلماء الذين أثار اهتمامهم ورقة PNAS لعام 1998. & # 8220 كنا مقتنعين تمامًا من ورقة Kajander & # 8217s بأن البكتيريا النانوية قد تكون حقيقية ، & # 8221 يقول سيزار.

عزل سيزار وزملاؤه الجزيئات من عدة مصادر ، بما في ذلك مصل البقر وكل من اللعاب البشري ولوحة الأسنان. لقد رأوا أن عدد الجسيمات يزداد ببطء شديد ، وفقًا لما ذكره Ciftcioglu. & # 8220 كنا متحمسين للغاية عندما تمكنا من إعادة إنتاج نتائجهم الحاسمة ، & # 8221 Cisar يقول.

ولكن بعد ذلك ، شرع فريق Cisar & # 8217 في البحث عن علامات الحياة: البروتينات والأحماض النووية.

وجد فريق Cisar & # 8217s دليلًا على وجود حمض نووي. وصف Kajander و Ciftcioglu تسلسل معين من الحمض النووي الريبي في ورقة & # 821798 PNAS وفي ورقة أخرى نُشرت في & # 821798. لاكتشاف الأحماض النووية ، يستخدم الباحثون طريقة شديدة الحساسية تسمى تفاعل البوليميراز المتسلسل أو PCR. يصنع تفاعل البوليميراز المتسلسل ملايين النسخ من امتدادات قصيرة من الحمض النووي ، ينسخ مرارًا وتكرارًا حتى جزيء أصلي واحد.

عند إجراء مزيد من الفحص لتسلسل الحمض النووي الريبي الذي وجده كلا الفريقين البحثيين ، قرر سيزار أنه مطابق لتسلسل الحمض النووي الريبي الذي ينتمي إلى ملوث بكتيري معروف غالبًا ما يوجد في تجارب تفاعل البوليميراز المتسلسل.

& # 8220 نحن واثقون جدًا من تفسيرنا لبيانات PCR من حيث الإشارة إلى مكان حدوث خطأ في التقرير الأصلي ، & # 8221 يقول سيزار. & # 8220 إذا استبعدت نتائج تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) من الوصف الأصلي للبكتيريا النانوية ، فإنك تزيل كل الأدلة الجزيئية لنوع جديد من الكائنات الحية. & # 8221

& # 8220 لقد اتضح لنا في النهاية أننا نطارد قطعة أثرية ، & # 8221 يستنتج سيزار. لم يتابع المزيد من البكتيريا النانوية. لكنه ، كما يقول ، & # 8220 ، إذا قدم شخص ما دليلًا جزيئيًا يوضح أن البكتيريا النانوية على قيد الحياة ، فنحن & # 8217d نسعد بالعودة إلى المشكلة. & # 8221

هارولد مورويتز ، أحد المحاربين القدامى في الميكوبلازما ، يشك في أن البكتيريا النانوية هي خلية ذاتية التكاثر.
الائتمان: جامعة جورج ميسون

يقول Ciftcioglu إن تقنيات زراعة البكتيريا النانوية في المختبر هي تقنيات صارمة للغاية. & # 8220 لسوء الحظ ، لم يبحث [سيزار وزملاؤه] عن ثقافات التحكم في البكتيريا النانوية أو أفضل الكواشف المتوفرة الخاصة بالبكتيريا النانوية لاستخدامها في تجاربهم. باحثين حول تقنيات المعمل. & # 8220 سأكون سعيدًا جدًا بمساعدتهم عبر البريد الإلكتروني لأقول علاج عينتك بهذه الطريقة أو تلك ، قد يكون هذا هو السبب في عدم حصولك على نتائج & # 8217. & # 8221

هارولد مورويتز ، من جامعة جورج ميسون ، في فيرفاكس فيرجينيا ، هو أحد قدامى الميكوبلازما. & # 8220 السؤال الأول هو ، هل أعتقد نظريًا أن شيئًا ما [بهذه الصغر] يمكن أن يكون خلية ذاتية النسخ؟ والجواب هو أنني & # 8217d أشك بشدة. & # 8221

بالعودة إلى الخمسينيات من القرن الماضي ، وجد موروويتز زملائه يتهمون أن الميكوبلازما أصغر من أن تكون خلية ، لذلك كان عليه هو وزملاؤه تجميع الأدلة. “In the 1950s, we were growing Mycoplasma gallisepticum, and there were all sorts of things in the literature as to whether they were organisms,” he says. The team responded by isolating cell structures such as ribosomes, finding functional enzymes and experimentally showing that Mycoplasma has a cell membrane.

“I think the burden is on the people who say that they’re alive to prove that [nanobacteria] fit the normal criteria of cellular biology: they are surrounded by a membrane, they have a genome (at least an RNA genome), and they have ribosomes and other structures that are associated with all life that we know,” Morowitz says.

Current research may be nibbling away at the theoretical size objections, Ciftcioglu says. Canadian researchers have published a description of bacteria in healthy human blood that measure in at a mere 200 nanometers in diameter (as measured in an electron micrograph), about the size of the larger nanobacteria.

What’s Next?

“The results are convincing that these things are living and have metabolic activity and nucleic acid.” -Neva Ciftcioglu
Credit: Kuopion Yliopisto

Ciftcioglu thinks the evidence is piling up. “The results are convincing that these things are living and they have metabolic activity, and they have nucleic acid,” she says. But because of the controversy, she wants to dot every “i” and cross every “t” before publishing. “If you are working on controversial research, people are not looking with [a] loupe, they are looking at your research with [an] electron microscope and you have to be absolutely sure what you are talking about is scientifically correct and can be repeated.” she says.

“First you have to convince yourself what you are working with is not an artifact. Nobody wants to work full time with an artifact. You first want to understand if there is nucleic acid, this is number one. And number two, if they have membrane structure. They should have some metabolic activity. So we concentrated mostly on those three issues. And our biggest question was if they have unique protein structure. So far, we have pilot research for all of them.”

These days, Ciftcioglu works at JSC with David McKay. “We are working on biomarkers, what biomarkers we [should search for] on meteorites for being able to say there is life or not. And what is the definition of life. And what is the best way to analyze mineralized samples,” Ciftcioglu says. Research into how to analyze mineralized meteorite samples will translate easily, she says, into work on nanobacteria. McKay and colleagues think nanobacteria research could aid understanding of the earliest cells on Earth and any possible cells on Mars.

“Additionally, my colleagues in Mayo Clinic have some data on nanobacteria nucleic acids, so the collaboration is going on.”

Researchers interested in nanobacteria have met twice in international conferences. Ciftcioglu says plans are in the works for another conference. “In 2003, our plan is to come together and bring our so-far results because we are very sensitive to publish any results before we confirm each other.” With results from several labs on the table, she hopes, clear evidence that nanobacteria are alive can finally be published.

Related Web Pages

Two companies are studying nanobacteria and disease: Nanobac Oy and NanobacLabs.


Nanobes: A New Form of Life?

Some claim they are a new life form responsible for a wide range of diseases, including the calcification of the arteries that afflicts us all as we age. Others say they are simply too small to be living creatures.

Nanobes can be as much as 10 times smaller than the smallest of these bacteria.
Credit: Conneticut Food Protection Program

Now a team of doctors has entered the fray surrounding the existence or otherwise of nanobacteria. After four years’ work, the team, based at the Mayo Clinic in Rochester, Minnesota, has come up with some of the best evidence yet that they do exist. Cautiously titled "Evidence of nanobacterial-like structures in human calcified arteries and cardiac valves", the paper by John Lieske and his team describes how they isolated minuscule cell-like structures from diseased human arteries. These particles self-replicated in culture, and could be identified with an antibody and a DNA stain. & مثل

The evidence is suggestive," is all Lieske claims. Critics are not convinced. "I just don’t think this is real," says Jack Maniloff of the University of Rochester in New York. "It is the cold fusion of microbiology." John Cisar of the National Institutes of Health is equally sceptical. "There are always people who are trying to keep this alive. It’s like it is on life-support." The first claims about nanobacteria came from geologists studying tiny cell-like structures in rock slices. But in 1998 the debate took a different twist when Olavi Kajander and Neva Ciftcioglu of the University of Kuopio in Finland claimed to have found nanobacteria, surrounded by a calcium-rich mineral called apatite, in human kidney stones.

Objections were raised immediately. Many of the supposed nanobacteria were less than 100 nanometres across, smaller than many viruses, which cannot replicate independently. Maniloff’s work suggests that to contain the DNA and proteins needed to function, a cell must be at least 140 nanometres across. Kajander and Ciftcioglu, however, insisted that they had observed the nanoparticles self-replicating in a culture medium and claimed to have identified a unique DNA sequence. How could this be explained if the cells were not alive, they asked.

Close-up of a Mars meteorite, showing what some have argued appears to be fossilized evidence of ancient microbial life.
Image Credit: NASA

Cisar has an answer to this. After studying nanoparticles found in saliva, his team published a paper in 2000 claiming that the DNA detected by the Finnish team was a contaminant from a normal bacterium. "It wasn’t until we couldn’t get any unique nucleic acids that we suddenly realised we were being tricked," he says. The paper also said that what looked liked self-replication was just an unusual process of crystal growth. "This just stopped everything in its tracks," says Virginia Miller, a member of Lieske’s team. "It is cited as the gospel to why all the papers by Kajander are rubbish… The debate is very polarised and that has shocked me a bit."

Some say the claims of Cisar’s team are also fantastic. "They talk about ‘self-propagating apatite’," says Jorgen Christoffersen, who studies biomineralisation at the University of Copenhagen in Denmark. "This is scientific nonsense." But scepticism about the claims by the Finnish researchers is heightened by the fact that they have financial interests. The group has set up a company called Nanobac Life Sciences in Tampa, Florida, which sells diagnostic kits for spotting nanobacteria. It is even developing treatments for conditions supposedly caused by them, despite the lack of evidence. None of the Mayo researchers, by contrast, holds any patents related to nanobacteria, Lieske says, nor do they have any financial stake in Nanobac. "We are an independent laboratory and we have provided new evidence," Miller says.

The paper went through seven cycles of revision before it was accepted by the American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology last week. "The review process, as painful as it was, forced us to look at the counter-arguments inside out, upside down and back to front, then repeat our experiments," Miller says. So what do they have to show for this effort? The researchers collected samples of calcified aneurysms (bulging blood vessels), arterial plaques and heart valves. They pulped the tissue, then filtered it to remove anything bigger than 200 nanometres and added the filtrate to a sterile medium. After a few weeks, the optical density of the liquid doubled, suggesting particles were self-replicating.

Martian meteorite ALH84001
Credit: NASA

Samples from aneurysms caused by a genetic disorder did not do this, nor did the density of the medium change if no filtrate was added. Some of the particles were removed, cleaned of their mineral coating, and then imaged with an electron microscope. This revealed small cell-like structures. This much is just repeating the work of Kajander and Ciftcioglu that has been so widely criticised. But the Mayo team has also come up with further results that are much harder to explain away. When the particles were "grown" in a flask, they absorbed uridine, one of the building blocks of RNA.

A ribosome is usually 25-30 nanometers wide. According to an expert panel, 200 nanometers is the smallest size for life as we know it.
Credit: AIP

This suggests that RNA is being produced in the particles, the team says. However, even apatite crystals alone seemed to absorb some uridine, though not as much as the self-replicating particles. And when the Mayo team doused their tissue samples with an antibody that Nanobac claims binds to a protein unique to nanobacteria, they found it bound to diseased tissue, even when the calcium was washed away, but not to healthy tissue. On one sample of the self-replicating particles, they also compared the sites where the antibody bound with those where a DNA stain bound. "The nanobacteria antibody is binding to the same features that stain for DNA," says Miller. This is not enough for the critics. "What you have is umpteen weak arguments at best," Maniloff says. "This is not proof."

One crucial piece of evidence would be finding DNA unique to these particles. "Just because other groups have not been able to identify a unique DNA sequence does not mean it does not exist," Miller says. "It just means the tools weren’t right at the time." She says that the Mayo team has managed to isolate RNA and DNA, but she is not yet ready to talk about the results. "We are a conservative group, and that has stood us in good stead."

Other scientists are also going after the DNA. Yossef Av-Gay, a microbiologist at the University of British Columbia in Vancouver, Canada, has been asked by Nanobac to work out what makes nanobacteria tick. "These particles are self-replicating, that is without doubt," Av-Gay says. But finding out what is inside them is complicated because they are so small and because the apatite shells absorb contaminants. "The problem is to distinguish between material absorbed from the environment and unique sequences from these organisms."

Av-Gay too will say nothing about what his studies have revealed. "The story seems to be gearing towards the idea that these are not bacteria, but maybe a new living form. It is a very interesting story, but you won’t get the answer now."


Scientists Dubious Over Claim of Alien Life Evidence in Meteorite

The recent announcement by a NASA scientist of evidence for alien life in meteorites from outer space has created a firestorm of controversy that researchers say is unlikely to die down anytime soon.

The claim, announced Friday (March 4), called "startling, paradigm busting research," by the Journal of Cosmology, which published the findings, has been derided by critics, one of which referred to it "garbage." [5 Bold Claims of Alien Life ]

The finding

Astrobiologist Richard Hoover of NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala., used scanning electron microscopes to analyze slices of carbonaceous meteorites that fell to Earth from space.

Based on the appearance of "filaments" and other features that resemble microbes, Hoover argues that the meteorites contain fossilized life in the form of cyanobacteria &ndash single-celled organisms also known as blue-green algae. He supports this claim by presenting evidence of chemical compounds present in the meteorites that are consistent with a biological origin.

Hoover writes that the "the size, structure, detailed morphological characteristics and chemical compositions of the meteorite filaments are not consistent with known species of minerals," and that they must be evidence of single-celled life in the rocks.

If true, the discovery would mean life in the universe is not unique to planet Earth &ndash that it may have sprouted up multiple times in other locations, or even that Earth's life originated in space and was deposited on the planet by meteorites.

"Because this would be a very important result if true, scientists are going to do what they should do: be skeptical," said astronomer Seth Shostak of the Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) Institute in Mountain View, Calif.

The reaction

Shostak called the paper "an extensive and thorough review" of Hoover's findings, but said they did not amount to convincing evidence.

"If you look at the microscope photos, they are certainly suggestive &ndash looking like photos made of various terrestrial bacteria," Shostak told SPACE.com. "But then again, while intriguing, that's hardly proof. If similarity in appearance were all it took to prove similarity in kind, then it would be pretty easy for me to demonstrate that there are big animals living in the sky, because I see clouds that look like them."

The same goes for the chemical evidence Hoover presents, Shostak said. While these compounds could have been produced by microbial life, they also could have been made by non-biological, mundane processes.

The type of microbe Hoover claims to have discovered has also provoked some scientists' skepticism.

Cyanobacteria live in liquid water and are photosynthetic, meaning they convert carbon dioxide into organic compounds using energy from sunlight. That implies that the meteorites would have had to contain liquid water exposed to sunlight, and also that high concentrations of oxygen would be present, said astrobiologist Chris McKay of NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Calif.

Such a scenario is unlikely based on researchers' current understanding of meteorites, McKay said. If they contain liquid water at all, it is likely in their interior, not on the surface, where it would be in contact with sunlight.

McKay said Hoover's findings suggest that either the filaments in the microscopic images are chance shapes, or that the environments on meteorites were much different than scientists expect.

He expressed respect for the overall methods of the study, and said Hoover had presented enough evidence that the structures present do come from the meteorites and weren't introduced as contamination after the rocks landed on Earth.

"Richard Hoover is a careful and accomplished microscopist, so there is every reason to believe that the structures he sees are present and are not due to contamination," McKay wrote in an e-mail to SPACE.com.

Questioning the journal

As soon as word of the paper was announced, some scientists were reluctant to give it credence based on the Journal of Cosmology's reputation.

"It isn't a real science journal at all, but is the ginned-up website of a small group of crank academics obsessed with the idea of [Fred] Hoyle and [Chandra] Wickramasinghe that life originated in outer space and simply rained down on Earth," P.Z. Myers, a biologist at the University of Minnesota, Morris, wrote on his popular science blog Pharyngula. "It doesn't exist in print, consists entirely of a crude and ugly website that looks like it was sucked through a wormhole from the 1990s, and publishes lots of empty noise with no substantial editorial restraint."

Myers also referred to the paper as "garbage."

Rosie Redfield, a microbiologist at the University of British Columbia, questioned whether the journal's papers are really peer-reviewed, as it claims.

"The journal proudly announces that it is obtaining and will publish 100 post-publication reviews," she wrote on her blog, RRResearch. "But did it bother getting any pre-publication reviews? It will be shutting down in a few months, after only two years of online publication (the 13 'volumes' are really just 13 issues). Its presentation standards are pretty bad &ndash there doesn't seem to have been any effort at copy-editing or formatting the text for publication (not even any page numbers)."

NASA confirmed that the paper had not been peer-reviewed.

"NASA cannot stand behind or support a scientific claim unless it has been peer-reviewed or thoroughly examined by other qualified experts," Paul Hertz, chief scientist of NASA&rsquos Science Mission Directorate in Washington, D.C., said in a statement. "This paper was submitted in 2007 to the International Journal of Astrobiology. However, the peer review process was not completed for that submission."

Some scientists approached about the paper asked not to comment officially but said the research didn't merit attention.

The editors of the Journal of Cosmology dismissed such attacks as "tantamount to school-yard taunts by jealous children," in a follow-up press release after the paper's announcement.

In response to some critics questioning why the research wasn't published in the more prestigious journals Science or Nature, the Journal of Cosmology responded with a statement that "both Science and Nature have a nasty history of rejecting extremely important papers, some of which later earned the authors a Nobel Prize."

"Science and Nature are in the business of making money," the journal charged. "The Journal of Cosmology, is free, open access, and is in the business of promoting science."

We've seen this before

This is not the first time that a debate has raged over possible evidence for life in meteorites.

In 1996, researchers made a splash when they announced evidence for fossilized microbial life in a meteorite from Mars called Allan Hills 84001 (ALH 84001). The lead author of the paper announcing these findings in the journal Science was David McKay, a researcher at NASA's Johnson Space Center (not to be confused with NASA Ames' Chris McKay).The claim prompted giant headlines in papers around the world at the time, and even a statement from President Bill Clinton.

But in the years since, scientists have questioned those findings — and most remain unconvinced that the meteorite offers conclusive evidence.

"Prior claims for evidence of microfossils in ALH 84001 remain controversial at best, despite more than a decade of dedicated research by many groups and dozens of scientific papers on the subject," said planetary geologist Victoria Hamilton of the Southwest Research Institute in Boulder, Colo. "I'm skeptical that these new claims will be any less controversial or any more easily proven or falsified."

Shostak said wariness after the Allan Hills controversy could be carrying over to this announcement.

"The ALH 84001 result was based on photos and chemical evidence, much as the current story," Shostak said. "And I think that's a major part of the reason why many experts in this field are skeptical of Hoover's claim to have found life that cooked up in comets."

Ultimately, this find, like the Allan Hills report, isn't enough to settle the score one way or the other.

"Sometimes scientific results are ambiguous, and are greeted with the common (and rather uninspiring) refrain that 'more research is needed,'" Shostak said. "That's the case here. We need evidence from other approaches and from other researchers."


Three Types of Evidence

To avoid the possible terrestrial contaminants picked up by the meteorite in Antarctica, the team obtained their samples from the solid interior volume of the rock. They found that cracks within the meteorite contain orange-tinted carbonate globules, which resemble limestone cave deposits. This sort of material can form only in the presence of liquid water. McKay and his colleagues found three kinds of evidence that they interpreted in terms of ancient microbial life on Mars:

  • The globules contained traces of complex organic compounds called polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), which might be the decay products of microbes.
  • The globules contained microscopic grains of magnetite (a magnetic iron oxide) and of iron sulfide, two compounds rarely found together in the presence of carbonates, unless produced by bacterial metabolism.
  • The carbonate globules, when examined with an electron microscope, were found to be covered in places with large numbers of worm-like forms that resemble fossilized bacteria.

McKay and his colleagues conceded from the start that any one of these lines of evidence could be interpreted without recourse to biology. However they judged that the presence of all three in association with the carbonate globules made a persuasive case for ancient life on Mars. Other scientists at once began to subject the evidence to intense critical scrutiny, which is an expected and essential part of the scientific process.

Some geochemists found evidence that the carbonate globules were formed at temperatures up to 300º C, too hot for the survival of any known microbial life on Earth. But others concluded that the globules may have formed at temperatures below 100º C. This now seems to be the case.

What about the PAHs? Chemical theory and experiments show that organic (carbon-based) molecules are formed non-biologically within giant interstellar clouds of gas and dust. The solar system was born in such an environment. Organic molecules produce PAHs when heated, so these materials would have been present on the Earth and on Mars from the beginning. Ordinary soot contains PAHs. McKay and his colleagues soon conceded that the organic carbon evidence for fossil life on Mars was weak.

The evidence from the magnetite and iron sulfide grains is more substantial. In size and shape, most of the magnetite grains closely resemble those produced by terrestrial bacteria. No one has yet demonstrated a non-biological formation mechanism for such grains in association with iron sulfide. The evidence so far suggests that such materials require a biological origin.

What about the objects said to resemble fossil bacteria? Microscopists contend that shape alone is often misleading, because non-biological processes can produce objects that superficially resemble bacteria. The size of the supposed Martian fossils is also a contentious issue. Many of the worm-like objects in ALH84001 are just a few tens of nanometers across, or about a tenth the size of the smallest-known bacteria on Earth. But the minimum amount of molecular “equipment” needed to keep a bacterium alive (including the DNA and ribosomes to translate the genetic code into proteins) would require a volume equal to a 200-nanometer sphere. In other words, these so-called Martian fossils are just too small to have ever been alive.

But just a moment. How can we be sure that any hypothetical Martian life would use the same kind of biochemistry as terrestrial bacteria? Does all life have to be based on molecules as large and complex as DNA? Some scientists have reported finding so-called “nanobacteria” in a wide range of environments. These mysterious objects are as small as the alleged Martian microbes, and are conceivably living organisms, or fragments of organisms. Before the evolution of DNA, ribosomes, and complex proteins on Earth, simpler ancestral life forms must have existed. Those primitive organisms would have lost out in competition by the far more complex bacteria that later evolved on Earth, but their fossilized remains might still be found. And perhaps such things have been found in the Martian meteorite.

For several years, the general current of scientific opinion was running against the biological interpretation of the evidence from ALH84001. But recent studies of the magnetite grains provide increased support to a biological origin. Scientists continue to study ALH84001 and the other Martian meteorites. And they are planning a mission to bring samples back from Mars. While the evidence from ALH84001 remains controversial, it has without question stimulated a major new effort in the search for life, ancient or extant, on Mars.

The possibility that life exists today on Mars received a boost with the publication in June 2000 of orbiter images showing geologically fresh erosion channels on the slopes of Martian craters. The evidence suggests that there may be liquid water in geological formations not far below the surface of Mars. Perhaps this water breaks out at the surface intermittently and excavates channels before it rapidly boils into the thin Martian air. And where there is subsurface liquid water, there may be life. Stay tuned.

This is an excerpt from COSMIC HORIZONS: ASTRONOMY AT THE CUTTING EDGE, edited by Steven Soter and Neil deGrasse Tyson, a publication of the New Press. © 2000 American Museum of Natural History.


Tiny UFOs

Over the last four billion years, Earth has received a number of visitors from Mars. Our planet has been bombarded by rocks blown from the surface of the red planet, one of the few bodies in the solar system scientists have samples from. Of the 34 Martian meteorites, scientists have determined that three have the potential to carry evidence of past life on Mars.

A meteorite found in Antarctica made headlines in 1996 when scientists claimed that it could contain evidence of traces of life on Mars. Known as ALH 84001, the Martian rock contained structures resembled the fossilized remains of bacteria-like lifeforms. Follow-up tests revealed organic material, though the debate over whether or not the material was caused by biological processes wasn't settled until 2012, when it was determined that these vital ingredients had been formed on Mars without the involvement of life.

"Mars apparently has had organic carbon chemistry for a long time," study lead author Andrew Steele, a microbiologist at the Carnegie Institution of Washington, told SPACE.com.

However, these organic molecules formed not from biology but from volcanism. Despite the rocky origin for the molecules, their organic nature may prove a positive in the hunt for life.

"We now find that Mars has organic chemistry, and on Earth, organic chemistry led to life, so what is the fate of this material on Mars, the raw material that the building blocks of life are put together from?" Steele said.

Scientists also found structures resembling fossilized nanobacteria on the Nakhla meteorite, a chunk of Mars that landed in Egypt. They determined that as much as three-fourths of the organic material found on the meteorite may not stem from contamination by Earth. However, further examination of the spherical structure, called an ovoid, revealed that it most likely formed through processes other than life.

"The consideration of possible biotic scenarios for the origin of the ovoid structure in Nakhla currently lacks any sort of compelling evidence," the scientists wrote in a study in the journal Astrobiology. "Therefore, based on the available data that we have obtained on the nature of this conspicuous ovoid structure in Nakhla, we conclude that the most reasonable explanation for its origin is that it formed through abiotic [physical, not biological] processes."

A third meteorite, the Shergotty, contains features suggestive of biofilm remnants and microbial communities.

"Biofilms provide major evidence for bacterial colonies in ancient Earth," researchers said in a 1999 conference abstract. "It is possible that some of the clusters of microfossil-like features might be colonies, although that interpretation depends on whether the individual features are truly fossilized microbes."

All of these samples provide tantalizing hints of the possibility of life in the early history of the red planet. But a fresh examination of the surface has the potential to reveal even more insights into the evolution of life on Mars.


Is there any convincing evidence for the existence of nanobacteria? - مادة الاحياء

The existence of nannobacteria is one of the most controversial of scientific questions - some experts claim they are simply too small to be life forms.

But US scientists report they have now isolated these cell-like structures in tissue from diseased human arteries.

Their research is described in the American Journal of Physiology.

In the lab, they stained the specimens and examined them under a high power electron microscope.

The team found tiny spheres ranging in size from 30-100 nanometres (nm - billionths of a metre), which is smaller even than many viruses.

When the tissue was broken up, filtered to remove anything more than 200nm and the filtrate added to a sterile medium, the optical density - or cloudiness - of the medium increased.

This, the researchers argue, means the nanoparticles were multiplying of their own accord.

"I think we've taken a systematic approach to evaluating the participation of these potential nanoparticles, nannobacteria - whatever you want to call them - in human disease processes," co-author Dr Virginia Miller, also of Mayo Clinic told BBC News Online.

The particles are also recognised by a dye for DNA and absorbed uridine, a key chemical component of RNA, which the researchers argue is evidence the particles are constantly synthesising nucleic acids.

Viewed with electron microscopy, the particles also appeared to have cell walls.

The nano-scale objects showed up in tissue from patients with calcified arterial aneurysms but not uncalcified samples.

Nannobacteria have been implicated by some scientists in the formation of kidney stones and psammona bodies - calcified (mineralised) structures in ovarian cancer.

But many other scientists dispute that they are actually life forms.

"If you know you're dealing with a life form, you can use the staining techniques [they used]. But there are false positives in these types of techniques."

Dr Cisar said in research he had conducted, nanoparticles had tested positive with a stain for nucleic acids. But when he and his team tried to extract these nucleic acids, none had been found.

Previous research carried out by Jack Maniloff of the University of Rochester in New York has shown that to contain the DNA and proteins it needs to function, a cell must be a minimum of 140nm across.

"One of the questions we always get back is: 'well, how do you know it's alive if it doesn't have a unique DNA sequence?' This is true," Dr Miller explained.

"But if you go back to how we defined life prior to our knowing about DNA, our criteria was that things multiplied in culture. This is what we have."

In 1996, nannobacteria came to the attention of the world's media when scientists announced they had found fossils in a Martian meteorite of what appeared to be nano-sized bacteria.

Scientists are now involved in efforts to isolate DNA from the nanoparticles. Dr Miller said it was also important to investigate their role in other diseases.


شاهد الفيديو: الوثائقيه العلميه. كيف نفهم البكتيريا (قد 2022).


تعليقات:

  1. Garlen

    نعم ، إنها إجابة

  2. Vaive Atoish

    المعلومات الجيدة للغاية رائعة

  3. Amjad

    في ذلك شيء ما. أشكرك على المساعدة كيف يمكنني أن أشكر؟

  4. Fezilkree

    هل لا تزال المتغيرات ممكنة؟



اكتب رسالة