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 351 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Тайны мира: Земля без океанов?..

    Известен лишь один сценарий, согласно которому все океаны на Земле могут испариться - это произойдёт через миллиарды лет, когда под влиянием естественных процессов Солнце станет более ярким и атмосфера нашей планеты раскалится до нескольких сотен градусов. Хотя, и так ежегодно на Земле в бесплодную пустыню превращается территория размером с небольшой американский штат. И всё-таки: давайте допустим, что в один прекрасный день все океаны по той или иной причине взяли и испарились.

  • Ученые: "Когда-то Марс был двойником Земли..."

    Специалистами американского агентства NASA опубликованы новые фотоснимки Марса, показывающие его схожесть с планетой Земля. Материал получен во время исследовательской миссии, разведывательным марсианским спутником (MRO).

  • Растения мыслят... следовательно, существуют?

    У растений длинная и неожиданная линия эволюции. Земные растения сформировались 450 миллионов лет назад, акулы старше деревьев. Первые цветы появились только в меловом периоде, а трава начала прорастать лишь 40 миллионов лет назад. За это время растения развили некоторые поразительные особенности, и, как показывает последнее исследование, проведённое Бермингемским университетом, «мозг» тоже мог быть одним из них. Правда, это мозг не в том понимании, в котором он существует, например, у животных. У растений он представляет собой набор клеток, действующих как своего рода командный центр.

  • TRAPPIST-1: далекие родственники Земли

    Планетологи просчитали возможные химические составы планет в системе TRAPPIST-1 и пришли к выводу, что все они, за исключением одного экзомира, очень похожи на нашу планету по структуре их недр и атмосферы. А жизнь почти наверняка существует на двух планетах, при удачном стечении обстоятельств - даже на трех-четырех...

  • У молодой звезды обнаружены следы жизни

    Наземный телескоп ALMA наблюдал звезды похожие на Солнце на очень ранней стадии их формирования. При этом был обнаружен метилизоцианат - стандартный химический блок жизни. Впервые подобная предбиотическая молекула была обнаружена в окружении протозвезды солнечного типа...