Наш очень далекий предок жил на дне океана

Понедельник, 12 Сентябрь 2016 09:05
Самое время немножко покурить... Самое время немножко покурить...

Ну... очень далекий предок! И звали его Лука. Невзирая на библейское имя, он обладал достаточно простым и нетребовательным характером. Наверное потому, что сам он был... одноклеточным организмом! И не спешите открещиваться от своего предка. Ведь, как известно, все живые существа на земле делятся бактерий, архей и эукариот, к которым принадлежим и мы с Вами. Невидимая ниточка до сих пор связывает нас с Лукой...

Существуют ещё вирусы, но, поскольку они представляют собой, грубо говоря, белково-нуклеиновые комплексы, то их ставят несколько в стороне от тех, кто состоит из клеток.

В очень далёком прошлом все три домена жизни – бактерии, археи и эукариоты – сходились в одной точке, которая называется последним универсальным общим предком, или LUCA (Лука) – last universal common ancestor.

Лука жил на Земле примерно 3,5–3,8 млрд лет назад, и в нём уже были запечатлены все основные черты земной жизни: его наследственная информация в виде генетического кода хранилась в ДНК, белки состояли из 20 аминокислот, энергия запасалась в виде АТФ и т. д. Но это только в самых общих чертах. Нам, конечно, хочется знать больше подробностей про жизнь Луки, а как их узнаешь без машины времени? Палеонтологических останков от древнего одноклеточного, естественно, не осталось. Так что в нашем распоряжении есть только один способ: выискивать признаки последнего общего предка в геномах современных форм жизни.

Даже учитывая все накопившиеся за время различия, всё-таки можно сказать, насколько «молод» или «стар» конкретный ген, какая у него «родословная» и т. д.

Исследователям из Дюссельдорфского университета им. Генриха Гейне удалось уточнить портрет последнего универсального общего предка. Они искали гены, которые были бы общими для бактерий и для архей, но при том бактерий и архей сравнивали не по одиночке – по одной разновидности от тех и от других – а парами.

Первоначально в распоряжении авторов работы было 6 млн генов, из 286 000 семейств; после подробного анализа из 6 млн осталось всего 355 – очевидно, именно они с большой вероятностью и были в геноме Луки.

О чём можно судить по этим 355 генам? Авторы проекта утверждают: последний общий предок был анаэробом, что неудивительно – в те времена кислорода в атмосфере было мало, и преимущество было за теми, чей обмен веществ не был на него завязан. Кроме того, Лука, очевидно, был термофилом и питался водородом.

Сейчас на Земле тоже есть археи, которые в качестве источника энергии (то есть своеобразной пищи) используют H2, окисляя его и превращая в метан. Такой тип метаболизма считается довольно древним, и ранее уже высказывались предположения, что древнейший всеобщий предок жил именно на водороде, но теперь это удалось показать с помощью сравнительного генетического анализа.

Ныне живущие «водородопожиратели» берут его из самых разных источников, в том числе и от микробов, которые сами производят H2. Но во времена Луки никаких таких микробов ещё не было, поэтому ему, очевидно, приходилось селиться рядом с гидротермальными источниками на океанском дне, которые были для него поставщиков водорода – и здесь его термофильность, то есть способность жить и развиваться при высоких температурах, пришлась как нельзя кстати.

Именно физические условия вблизи «чёрных курильщиков» и гидротермальных источников могли благоприятствовать ещё доклеточной эволюции, когда в древнем океане «обитали» только древнейшие молекулы РНК, и впоследствии эволюция РНК сделала возможным появление клеточных организмов.

Учитывая, что Лука, скорее всего, тоже держался рядом с гидротермальными источниками, их смело можно назвать колыбелью земной жизни.

Можно подытожить: одноклеточный организм и наш с Вами общий предок Лука, давший начало всем доменам земной жизни, жил рядом с вулканическими горячими источниками на дне океана и питался выходящим из них водородом.

Прочитано 196 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • NASA: Климат меняет окружающий мир

    Интенсивное изменение климата в будущем может повлиять на мир совсем не так, как предсказывают текущие модели. Если концентрация углекислого газа в атмосфере удвоится, важное океанское течение, которое влияет климат и погоду по всему миру, исчезнет. И тогда погодная модель будущего будет сильно отличаться от современных прогнозов.

  • Внеземная жизнь уже доказана научно! ТОП-10

    Каждый из нас состоит из атомов, которые были когда-то частью взорвавшейся звезды. В том числе находятся и атомы углерода, азота и кислорода — некоторые из основных ингредиентов, необходимых для зарождения жизни. За миллиарды лет эти атомы конденсируются, создавая облака газа, новые звезды и планеты. Это означает, что все те же частицы жизни разбросаны по всей Вселенной.
    Более того, целый ряд недавних открытий может показывать на существование внеземной цивилизации прямо в нашей Солнечной системе. Таким образом, вопрос уже не стоит как «Есть ли другая жизнь в космосе?» Теперь ученые предпочитают говорить не о реальности инопланетян, а о времени, когда мы их, наконец, встретим.

  • Новейшие находки-2017: на Марсе и не только!

    Новый год наступил, принеся нам новые исследования и новые открытия ученых, как на Земле, так и за ее пределами, на изучаемых планетах Солнечной системы. И сразу пошли сенсации! Давайте коротко посмотрим, что удалось открыть бдительным исследователям, пока мы просто праздновали и предавались отдыху:

  • Астрономы рассмотрели вулканы и океан Харона
    Обновленная версия анимации, позволяющей представить себе полет над неразлучным компаньоном Плутона — Хароном, на котором недавно, как и на Плутоне, обнаружили древний океан. На видео можно хорошо рассмотреть опоясывающие спутник многочисленные разломы.  Как считают многие астрономы, они возникли после того, как подповерхностный океан Харона замерз, что привело к растрескиванию его коры.
  • Приплыли: на Хароне тоже океан!
    Трехмерные фотографии с зонда New Horizons указывают на присутствие замороженного подземного океана на Хароне, крупнейшем спутнике Плутона. Удивляться этому, пожалуй, нечему - после всего, чтобы было открыто ранее, на самом Плутоне. И все-таки новость впечатляет...