Согласно данным Гарвардского университета, есть только три основных вида клеточных организмов, которые образуют само Древо Жизни: бактерии, археи и эукариоты. К эукариотам относятся растения, животные и грибы, а также протисты — такие одноклеточные существа, как микроводоросли. У их клеток есть внутренняя архитектура, основанная на мембранах, а ДНК хранится внутри ядра. Организмы двух других групп — бактерий и архей — лишены этой более сложной структуры.
Может показаться, что бактерии и археи выглядят одинаково, однако последние более родственны эукариотам.
Основная теория жизни
Общепринятое мнение состоит в том, что первые эукариоты — первобытные предки всех высших форм жизни, включая человека. Их появление стало возможным благодаря эволюции и симбиогенезу, который заставил две одноклеточные бактерии слиться в новый организм с ядром и органеллами. Так в итоге появилось большинство живых существ, которые окружают нас сегодня.
Согласно симбиотической гипотезе, эукариоты произошли в результате объединения в одной клетке разных прокариот, которые сначала вступили в симбиоз, а затем, все более специализируясь, стали органоидами единого организма-клетки.
Представители основных форм жизни и их клеточная структура. а — бактерия Bacillus subtilis; b — археи ARMAN; c, d — одноклеточный эукариот, микроводоросль Chlamydomonas sp.; e — многоклеточный эукариот, морская звезда Astropecten articulatus; f — эукариотическая клетка (белая кровяная клетка человека). Коллаж: sitn.hms.harvard.edu
Иными словами, биологи-эволюционисты в целом согласны с тем, что люди и другие живые существа произошли от бактериоподобных предков. Но примерно 2 млрд лет назад предки человека отделились. Эта новая группа — эукариоты, также дала развиться первобытным организмам в животные, растения, грибы и простейшие.
Однако новое исследование меняет картину мира. Ученые показали, что фермент в ядре клетки человека происходит от одной из самых ранних форм жизни на Земле.
Что выяснили ученые?
Группа биологов с химического факультета Университета Умео в Швеции нашла явные следы архей (одинархеота, odinarchaeota) в человеческом ферменте AK6. Он выполняет множество функций, например, отвечает за энергетический обмен, стабилизацию генома и запрограммированную гибель клеток.
Фермент в ядре клетки человека происходит от одной из самых ранних форм жизни на Земле. Автор: Johnér Bildbyrå AB, Cultura Creative
Специалисты открыли молекулярный механизм распознавания соединений ферментом odinarchaeota.
В чем суть механизма?
Оказалось, что он использует аминокислоту глутамин, которая обладает уникальными химическими свойствами, что позволяет ей выявлять широкий спектр молекул с помощью последовательности коротких петель в ферменте. Этот механизм теперь можно применять для производства новых ферментов, например, для переработки древесного сырья.
Почему это важно?
Область дизайна ферментов направлена на разработку новых образцов, которые можно использовать, например, в зеленой химии. Один из ее примеров — экологичная обработка древесного сырья.
Что это меняет?
В итоге ученые опровергли «теорию эукариот» и подтвердили происхождение человека от архей.
Как объясняют авторы исследования, новые данные помогут больше узнать о том, как человеческие клетки эволюционировали от более примитивных предшественников. Автор исследования, Магнус Вольф-Ватц, напоминает, что Нобелевскую премию только что присудили «великому открытию», согласно которому «у людей есть много ДНК неандертальцев».
При этом возраст останков наиболее ранних неандертальцев (пра-неандертальцев) — составляет около 500 000 лет; как вид они окончательно сформировались около 130 000–150 000 лет назад. А согласно наиболее распространенным гипотезам, эукариоты появились 1,6–2,1 млрд лет назад. Как заключает ученый, похоже, людям еще предстоит разгадать миллиарды лет человеческой истории.
Читать далее:
Массивный удар космического объекта запустил магнитное поле Земли
Ученые подтвердили альтернативную теорию гравитации: почему это меняет физику
Сердце свиньи после пересадки человеку начинает биться медленнее
На обложке: needpix.com