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 255 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Важнейшие исторические открытия, совершенные при помощи генетического анализа
    История человечества пишется не на бумаге, а в наших генах. Исследования ДНК древних людей проливают свет на темные участки эволюции, не только развенчивая мифы, но и задавая новые вопросы. Расскажем о главных открытиях, уже совершенных при помощи новейших генетических исследований...
  • Биологи доказали, что предками людей были рептилии

    Предками человека, которые стали первыми использовать мышление и планирование, могли быть крокодилообразные рептилии с большими глазами. К такому неординарному выводу пришли американские биологи. По их мнению, эволюционному скачку, развитию элементарного мышления и выходу позвоночных из водной среды на сушу способствовало улучшение зрения. Сначала обитающие в воде существа смогли увидеть на берегу потенциальную добычу, а затем добрались до неё...

  • Загадка появления первых австралийцев разгадана?..

    По скелетам людей и археологическим находкам в Австралии можно проследить историю вплоть до 50 000 лет, прежде чем след исчезнет. До этого момента, по всей видимости, в Австралии людей не было. Как же люди там оказались и когда? Когда люди впервые прибыли на континент и как они распространились по всему материку? Ответы на эти вопросы можно найти в ДНК австралийских аборигенов. Генетическое исследование 111 аборигенных австралийцев, опубликованное на прошлой неделе, предлагает интересный, а в некоторых отношениях и неожиданный взгляд на их замечательную историю.

  • В Китае начали создавать "сверхлюдей" при помощи генной инженерии

    Китайские ученые успешно отредактировали генетическую информацию с помощью CRISPR, чтобы удалить генетические мутации из жизнеспособных человеческих эмбрионов. Генетическая модификация человека с помощью CRISPR — это предмет ожесточенных споров как с этической, так и юридической точек зрения, поэтому большинство ученых сейчас ограничиваются исследованиями в этой области на микроорганизмах и небольших образцах тканей. Тем не менее, по крайней мере с 2015 года группа китайских ученых проводит эксперименты с помощью этой техники на человеческих эмбрионах. Фактически, речь может идти о создании при помощи искусственного вмешательства "идеальных людей", "сверхлюдей"...

  • За гранью: что на другой стороне?..

    Во время клинической смерти, у многих пациентов наблюдается выход из тела. Большинство из них говорят, что они даже слышали, как доктор говорит, что пациент мертв. Затем находящийся в состоянии клинической смерти слышал нарастающий гул. Самое главное - возвратиться не позднее чем через шесть минут, потому что пребывание «там» более пяти— шести минут сопровождается необратимыми изменениями и гибелью мозга. Что происходит на самом деле за эти пять или шесть минут, во время которых медики будут попытаться вернуть пациента к жизни?..