Ученые выяснили, как выглядела первая жизнь на Земле
МОСКВА, 25 июл -- РИА Новости. Анализ самых древних генов в геномах всех
живых существ показал, что так называемый <<Лука>> -- общий предок всех
существующих
сегодня организмов -- жил в теплой, бескислородной и богатой минералами
воде, вероятно в горячих гейзерах или вулканических озерах, говорится в
статье,
опубликованной в журнале Nature Microbiology.
В последние годы все большее количество эволюционистов-биологов приходит к
мысли о том, что жизнь могла зародиться не в океанах Земли, а на поверхности
суши, в озерах и у жерл гейзеров и вулканов.
В пользу этого говорит то, что на суше присутствовал ряд критически важных
элементов, в том числе молибден, бор и азот, которых было крайне мало в
<<супе>>
первичного океана.
К такому выводу постепенно приходят и генетики -- Уильям Мартин (William
Martin) из университета Дюссельдорфа (Германия) и его коллеги заявляют, что
им
удалось найти следы того, что первый организм на Земле, которого ученые
называют <<Лукой>> (Last Universal Common Ancestor -- последний всеобщий
предок),
жил в вулканических гейзерах или озерах.
Как объясняют ученые, главная проблема при <<реставрации>> образа
биологического Луки заключается в том, что микробы обмениваются генами не
только <<вертикально>>,
передавая их своему потомству, но и <<горизонтально>>, обмениваясь обрывками
ДНК или даже целыми хромосомами с другими видами и родами бактерий и архей.
Благодаря этому самые распространенные гены нельзя использовать, как в
случае с многоклеточными существами, в качестве самых древних и общих черт
организма --
они, вполне возможно, могли распространиться среди микробов недавно в
результате горизонтального обмена ДНК и вымирания тех подвидов бактерий и
архей,
которые не приобрели этих генов.
Мартин и его коллеги решили эту проблему крайне простым способом -- они
включали в свой анализ только те гены, которые распространялись лишь
вертикальным
образом (к примеру, они должны были присутствовать в геномах как минимум
двух видов архей и бактерий).
В общей сложности ученые проанализировали свыше шести миллионов генов и 286
тысяч семейств генов, из которых лишь 355 семейств удовлетворяли всем
критериям
<<вертикальности>>. Их анализ помог ученым выделить те черты, которыми
обладал <<Лука>> и понять, где он мог обитать 3,5-23,3 миллиарда лет назад,
когда предположительно
появилась жизнь на Земле.
Как признаются генетики, здесь особых усилий от них не потребовалось -- эти
три сотни семейств генов не были случайным набором <<обрывков>> ДНК с
разными
функциями, а вполне конкретным набором <<инструкций по выживанию>> в одной и
той же среде и инструментом по добыче одного вида пищи.
Так, <<Лука>>, судя по присутствию в его геноме белков, необходимых для
жизни в горячей среде, обитал внутри геотермальных источников или
вулканических озер,
полностью лишенных кислорода, и получал энергию, извлекая ее из разницы в
концентрации различных ионов, а также питался водородом и углекислотой.
Означает ли это, что жизнь на Земле началась в водах гейзеров и
вулканических озер? Скорее всего да, однако ученые оставляют возможность
того, что предки
<<Луки>>, возникшие из неживых <<кирпичиков>> жизни, могли обитать в иной
среде, и переселиться поближе к вулканам позже, в результате действия среды
или конкуренции
с их вымершими современниками, которые, в отличие от <<Луки>>, могли не
дожить до наших времен.
Источник:
https://news.mail.ru/society/26558296/?frommail=10
С уважением, Эдуард Фурников
