Жизнь на Земле могла возникнуть дважды: ученые обнаружили неожиданные доказательства
Свежее исследование ученых из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе свидетельствует о том, что переход от неживой химической материи к полноценным живым организмам мог произойти на Земле дважды независимо друг от друга.
Об этом пишет РБК-Украина, ссылаясь на работу ученых, опубликованную в журнале Science Advances.
Одни генетические корни - два истока жизни
Долгое время в научном сообществе считалось, что все живые организмы обладают единственным общим предком - так называемым LUCA (Last Universal Common Ancestor).
Однако новый анализ ферментов и базовых химических реакций показал существенные различия между двумя основными ветвями ранней жизни - бактериями и археями (прокариотами) .
По словам руководителя исследования Уильяма Мартина, ферменты, катализирующие одинаковые базовые реакции метаболизма, структурно отличаются у бактерий и архей.
Это указывает на то, что эти две группы сформировали собственные автономные системы метаболизма отдельно друг от друга, уже после отделения от общего предка.
Ключевые выводы ученых
Общий предок LUCA не был полностью "живым" - он обладал ферментами только для половины необходимых метаболических реакций, тогда как другую половину катализировали природные металлы в окружающей среде.
Параллельная эволюция - бактерии и археи независимо разработали собственные белковые ферменты, чтоб поменять неорганические сплавы и стать полностью автономными клеточками.
Единственный код, но разный метаболизм - человечество наблюдает одно происхождение генетического кода, но два отдельных истока полноценной клеточной жизни.
Что сыграло важнейшую роль?
Ученые предполагают, что первые химические реакции будущей жизни происходили в экстремальных условиях - у подводных гидротермальных источников .
На начальных этапах именно металлы (например, палладий), присутствующие в воде, выполняли роль катализаторов для превращения водорода, аммиака и углекислого газа в органические молекулы.
Кроме того, исследователи решили давнюю научную проблему источника энергии для первичного метаболизма.
Современные клетки используют для этого молекулу АТФ, которая сама является продуктом сложных ферментативных процессов.
Эксперименты доказали, что на ранних этапах ее роль могла выполнять фосфит - форма фосфора, которая естественно встречается у гидротермальных источников и легко вступает в реакции без участия ферментов.
Если выводы ученых подтвердятся дальнейшими исследованиями, традиционное "дерево жизни" придется переписать: вместо одного общего ствола оно может иметь две отдельные истоки, которые сформировались еще до появления первых полноценных клеток.