В последние несколько лет анализ ДНК позволил исследователям перерисовать древо жизни в невероятных деталях, но у основания дерева всегда был знак вопроса. Хотя маловероятно, что исследователи когда-либо найдут точные виды, с которых все началось, недавно они придумали довольно хорошее описание LUCA, последнего универсального общего предка всех существ Земли, иногда называемого микробной Евой.
Жизнь, которую мы знаем, в настоящее время делится на шесть царств: растения, животные, грибы, простисты, эубактерии и архебактерии. Первые четыре принадлежат домену, известному как эукариоты, спортивные клетки с отчетливыми ядрами. Два других царства, эубактерии и архебактерии, представляют собой одноклеточные организмы без отчетливого ядра. Все они произошли от одноклеточного предка, который жил около 4 миллиардов лет назад, когда Земля была небесным младенцем.
После всех этих миллиардов лет изменений отпечатки пальцев LUCA все еще видны в генах современных организмов. Вот почему Уильям Мартин, биолог-эволюционист из Университета им. Генриха Гейне в Дюссельдорфе, Германия, начал изучать след LUCA в генах бактерий и архей, которые, по мнению исследователей, стали эукариотами.
Отслеживание генов в бактериях особенно сложно, потому что они могут менять генетический материал, затрудняя различие в том, получил ли одноклеточные организмы ген от предка или забрал его у другого вида на эволюционном пути, сообщает Robert F. Service at Science, Поэтому Мартин и его команда решили поиск генов, общих по крайней мере для двух видов современных бактерий и двух архей, что является признаком того, что ген, скорее всего, унаследован, а не эволюционным автостопщиком.
Исследователи прочесали банки данных ДНК, проанализировав геномы 2000 современных микробов, секвенированных за последние два десятилетия. Из шести миллионов общих генов они обнаружили 355 семейств генов, которые были широко распространены среди микробов, что означает, что они, вероятно, будут генами, переданными LUCA. Они опубликовали свои результаты в природе микробиологии .
Гены LUCA принадлежат к экстремофильному организму, который, вероятно, жил в районе, где морская вода и магма встречаются на дне океана, известном как гидротермальные жерла, сообщает Николас Уэйд в New York Times . Подобные существа до сих пор преследуют эти среды среди токсичных шлейфов сульфидов и металлов. И многие исследователи уже верят, что именно здесь началась жизнь.
«Я был ошеломлен результатом, я не мог в это поверить», - говорит Мартин Майклу Ле Пейджу в New Scientist . «Это относится к теории гидротермальных жерл».
Гены показывают, что LUCA жили в среде без кислорода, пишет Сервис. Он также питался газообразным водородом, то есть, вероятно, это был организм, который жил вблизи перегретых вулканических жерл, где, вероятно, выделялся газообразный водород. Образ жизни LUCA подобен двум типам микробов, которые обнаружили исследователи: анаэробные бактерии рода Clostridium и водородные сорбирующиеся археи в группе метаногенов, Джеймс Лэйк, эволюционный биолог из UCLA, рассказывает Service
Но не все убеждены в том, что раскрытый Мартином житель Мартина действительно является LUCA. Джон Сазерленд из Кембриджского университета в Англии, чьи исследования показывают, что происхождение жизни началось на суше, а не в глубине океана, говорит Уэйду, что жизнь могла развиться в другом месте, а затем быть вытесненной в такие места, как гидротермальные жерла, во время глобальных бедствий, таких как Поздняя тяжелая бомбардировка, катастрофический период в истории Земли между 4 и 3, 8 млрд. Лет назад, когда планета была преобразована потоком астероидов и комет.
Фактически, он утверждает, что базовая химия показывает, что жизнь, вероятно, зародилась в водоемах на суше, в «теплых маленьких прудах» Дарвина. Ультрафиолетовое излучение солнца, которое не проникает в гидротермальные жерла, утверждает он, является ключевым элементом в этом. химия.
Необходимы дополнительные исследования для ученых, чтобы распутать извилистые ветви древа жизни и определить, является ли LUCA Мартина супер-великой тетей или микробной Евой.
