Жизнь на Земле зародилась дважды – новое исследование ученых
Долгое время в научном сообществе господствовало представление о том, что зарождение жизни на Земле было разовым и уникальным событием. Однако новые данные, полученные при изучении геномов, структуры белков и метаболизма древнейших микроорганизмов, заставили исследователей усомниться в этой концепции.
Об этом пишет Popular Mechanics.
Согласно последним исследованиям, бактерии и археи смогли разработать собственные, абсолютно независимые друг от друга механизмы катализа жизненно важных химических реакций. Это наталкивает на вывод, что процесс перехода к автономным живым клеткам происходил дважды.
Один код, но два разных пути
Исследователи подчеркивают: речь не идет о том, что у бактерий и архей были совершенно разрозненные химические истоки. Генетический код у них общий, однако момент, когда эти микроорганизмы превратились в полноценные самостоятельные клетки, разделил их на два независимых потока.
Как отмечает старший автор работы, биолог Уильям Мартин:
«Новые данные позволяют сделать только один вывод. Линии бактерий и архей независимо друг от друга совершили переход к свободноживущему состоянию. Только свободноживущие клетки являются живыми. Назовем вещи своими именами: мы имеем дело с одним происхождением генетического кода, но с двумя происхождениями жизни».
Двигатель на основе древних металлов
Проанализировав 420 ключевых химических реакций, отвечающих за синтез аминокислот, витаминов и оснований РНК, ученые обнаружили удивительную деталь. Оказалось, что Последний универсальный общий предок (LUCA) задействовал ферменты лишь для половины этих процессов. Вторая половина реакций протекала за счет природных металлов, находившихся в изобилии возле океанических гидротермальных источников.
Соавтор исследования, химик-неорганик Харун Тюйсуз, пояснил, что природные металлы из гидротермальных источников оказались способны заместить впечатляющее количество ферментов в метаболических процессах.
Кроме того, специалисты выдвинули гипотезу, что реакция между фосфитом и палладием в окрестностях гидротермальных источников первоначально заменяла аденозинтрифосфат (АТФ) и биологические ферменты, выступая естественным «мотором» для запуска первых метаболических цепочек.
Три шага к современной биосфере
В результате проведенного анализа авторы работы выделили три ключевых этапа развития ранней жизни:
- Металлический этап: метаболизм полностью опирается на природные неорганические катализаторы;
- Гибридный этап: появление предка LUCA, сочетающего работу первых ферментов и металлов;
- Дивергентный этап: независимая эволюция, приведшая к разделению и формированию предков бактерий и архей.
По словам Уильяма Мартина, главной неожиданностью стало то, что ферменты, используемые бактериями и археями для одинаковых реакций, кардинально отличаются. Это доказывает, что природа дважды и совершенно независимо открыла способы управления одними и теми же химическими процессами.
Ранее "Курсор" писал, что новый вид огромного динозавра открыт благодаря одной кости.
На северо-востоке Таиланда ученые обнаружили останки неизвестного ранее травоядного гиганта. Животное обитало в густых лесах около 143 миллионов лет назад.
