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 150 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Неизвестная Антарктида: жизнь в глубине

    В конце 1950-х годов советский полярник Андрей Капица, сам того не подозревая, сделал, вероятно, последнее крупное географическое открытие в истории Земли. На глубине почти четырех километров под ледяным щитом Антарктиды, на южном полюсе холода планеты, было обнаружено огромное озеро...

  • Ученые: в древности люди жили дольше нас

    Признаться, слышать это весьма необычно. Ведь мы прекрасно знаем, как мало и плохо жили люди в Средневековье, когда дожить до 35 лет считалось большим успехом само по себе. Большая часть древних поселений вроде бы тоже подтверждают тезис, что только в наши дни человек живет сравнительно "долго и счастливо". Но не все. Если взять древнюю Грецию и Рим, то можно немало удивиться...

  • Сколько мы проживем на других планетах?.. ТОП-8

    Мы вовсю обсуждаем возможность терраформирования и колонизации Марса, полеты управляемого зонда к кометам и вполне серьезно задумываемся о том, не стоит ли нам покинуть родную Землю. Тем более, известнейшие ученые это всячески советуют и аргументируют... Между тем, единственной планетой, куда добрался человек, пока все еще остается Луна. Сможем ли мы вообще выжить там, куда смотрим с такой высокомерной надеждой?!

  • Ученые убедились в жизни на звездах

    Еще знаменитый американский астрофизик Карл Саган в 70-х годах обосновывал возможность существования жизни на не очень горячих звездах, опираясь на исследования Юпитера. С тех пор эта идея, что называется, бродила в массах, правда, преимущественно среди научных фантастов и энтузиастов, посколько реально в это мало кто верил. Ситуацию в корне изменили последние годы и новые исследования, когда мы узнали очень много нового о Солнечной системе и потенциале жизни, которая стремиться "зацепиться" практически везде, где это хотя бы чуточку возможно...

  • Астрономы диагностировали жизнь на планете в созвездии Льва

    Японские астрономы из Национальной обсерватории при помощи мощного телескопа Okayama стали авторами громкой сенсации, открыв обитаемую планету, носящую скупое название K2-3d. Она находится довольно далеко от Земли - примерно в 140 световых годах от нас в созвездии Льва. Что интересно, у светила K2-3 есть три потенциально очень перспективные планеты, но пока что астрономы готовы признать обитаемой только K2-3d.