Вы даже не догадываетесь, как сильно связаны с гидротермальными источниками и микробами. Вопрос далеко не праздный, если вы хоть когда-нибудь задумывались, как выглядели ваши самые древние предки.
Скажу сразу - это совсем не обезьяны! И даже не какие-нибудь бегающие-ползающие твари.
Всё гораздо хуже )))
Уверена, даже в самых смелых фантазиях вы не сможете представить “портрет пращура” хоть сколько-нибудь похожим на оригинал, имя которому LUCA.
Ученые вычислили этого крошку и теперь доказывают - он дал начало всем современным живым формам жизни на планете.
“Мир от Луки” - совсем не метафора.
Подтверждение научных догадок
Исследования биологов из Дюссельдорфского университета им. Гейне привлекли внимание к последнему универсальному общему предку всех живых существ – LUCA (last universal common ancestor).
Это открытие не ново.
Чарльз Дарвин еще в 1859 году предполагал существование организма, который был универсальным общим предком. Но у Дарвина не было веских доказательств. Только версии.
Немецким исследователям только в 21 веке удалось не просто доказать существование Луки, но и понять, каким он был и в каких условиях жил.
Официальная наука всегда придерживалась мнения - в какой-то момент на Земле из неживого появилось живое. Скорее всего, планета делала множество попыток. Возможно, миллионы раз Земля создавала что-то живое, но оно не выдерживало испытания жизнью.
Только LUCA оказался “устойчивым экспериментом”, который не просто выжил, а стал прародителем всех разнообразных форм жизни на Земле.
Доказательства существования LUCA
Конечно, ни Чарльз Дарвин, ни современные ученые никогда не видели предка всего живого на Земле. Окаменелости или остатки по понятным причинам не сохранились.
Но откуда же взялась теория существования LUCA и почему мы должны в нее верить?
Ученые считают - земные живые организмы принципиально схожи между собой.
Так, в 2010 американский биохимик Дуглас Теобальд обнаружил одинаковую последовательность белков у людей, насекомых, растений и бактерий.
Это означает только одно: независимо друг от друга они не могли появиться.
Наличие одинаковых белков косвенно подтверждает и существование единого предка. Долгое время это утверждение оставалось гипотезой, пока наконец-то не появились доказательства.
В работе, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution, международная группа ученых из Университета Бристоля использовала молекулярные часы и различные биохимические модели для определения возраста, размера генома, метаболизма LUCA и его влияния на раннюю Землю.
С ядром или без
Уверена, на задворках вашей памяти точно теплится воспоминание из школьного курса биологии: все живые существа делятся на две большие группы: прокариоты и эукариоты.
Напомню:
Прокариоты – доядерные организмы, в клетках которых нет ядра и других органелл. В группу входят бактерии и археи.
Клетки эукариот, к которым, кстати, относимся и мы с вами, богаты ядерными структурами.
Казалось бы, да какая разница?
Ведь любые классификации и типологии придуманы людьми. Трудно представить, что природа или высшие силы создали табель о рангах для живых организмов.
Однако классификации в нашей жизни имеют смысл, когда ими можно пользоваться. Когда они имеют прикладное значение.
Поэтому споры о правильности систематики никогда не утихали в научном мире.
Некоторые ученые всерьез отстаивают позицию, что все живое необходимо делить не на два, а на три домена жизни – бактерии, археи и эукариоты.
Но благодаря новейшим открытиям выяснилось, всю эту троицу породил единый предок!
Не верится, но факт
Вот и получается, бактерии - наши далекие и общие родственники. В некотором смысле абсолютно точно, все люди - братья )))
Чтобы убедиться в этом, исследователи продолжают искать признаки существования LUCA в геномах современных форм жизни.
Вы же понимаете, общий (одинаковый) ген – это весомое доказательство, что у организмов был общий предок.
Конечно, гены не могут быть абсолютно идентичны. Ведь миллиарды лет эволюции внесли свои коррективы.
Но оказывается, даже с учетом этих изменений можно определить примерный возраст гена и его родословную.
Создание "генеалогических деревьев" геномов – супер сложная задача. При изучении бактерий ученые “споткнулись” о проблему горизонтального переноса генов. Когда бактерии передают генетическую информацию не только от предка к потомку, но и друг другу.
Согласитесь, отделить одно от другого весьма проблематично.
Чтобы решить эту задачу, ученые изучали разновидности парами, исключая вероятность горизонтального переноса.
Немецкие биологи проанализировали 286 тысяч семейств и 6 миллионов генов.
В итоге выделили 355 генов, которые оказались общими для всех обследованных семейств!
Общими - это означает, что найденные 355 генов были и в геноме LUCA.
И вот она головокружительная идея: если понятно из каких “кусочков” состоял LUCA - значит возможно восстановить его внешний вид?
Портрет универсального предка
LUCA имел все основные черты земной жизни.
Это древнее одноклеточное существо хранило наследственную информацию в ДНК в виде генетического кода. Его белки состояли из 20 аминокислот. Энергию он получал в виде АТФ.
Около 4 миллиардов лет назад на Земле было мало кислорода, поэтому LUCA был анаэробом, чей обмен веществ не зависел от кислорода.
Не так давно считалось, что LUCA жил при умеренных температурах менее 50 °C. Но немецкие биологи уверены - он был термофилом, выдерживающим экстремальные условия, и жил возле геотермальных источников в океане.
Энергию LUCA получал из неорганических веществ, водорода, поскольку органические соединения и фотосинтез в то время отсутствовали.
Эта версия зарождения жизни на Земле выглядит вполне правдоподобной.
Кстати, существование архей косвенное тому подтверждение. Эти сущности и сегодня питаются водородом, превращая его в метан.
Подобный обмен веществ считается очень древним, и научная гипотеза развития первоисточника жизни за счет водорода существует давно.
Теперь это доказано на генетическом уровне.
Но вот как давно? - вопрос до недавнего времени оставался открытым.
Генетики уточнили возраст LUCA
Буквально в начале июля 2024 появилась информация: ученые уточнили возраст единого общего предка всех современных живых организмов.
Исследователи международного коллектива во главе с генетиками из Университета Бристоля (Великобритания) сравнили все гены всех ныне живущих организмов и подсчитали мутации, возникшие с тех пор, как они отделились от общего предка.
Результаты опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution
Расчеты показали - с огромной долей вероятности отделение других форм жизни от общего предка произошло около 4,3 миллиардов лет назад (с доверительным интервалом 95%).
Один из соавторов работы, Сандра Авьварес-Карретеро (Университет Бристоля) поделилась:
"Мы не ожидали, что LUCA настолько древний и возник всего через несколько сотен миллионов лет после образования планеты. Все же наши результаты согласуются с современными представлениями об обитаемости ранней Земли".
Исследователи выяснили - геном LUCA насчитывал 2,75 миллионов пар оснований. Это несколько больше, чем считалось ранее, и соответствует размерам генома современных прокариот, таких как археи и бактерии.
Так что наш с вами “первопредок” был частью экосистемы и использовал цепь биохимических реакций для фиксации диоксида углерода и получения энергии (известный путь Вуда-Льюнгдаля).
Вот так вот!
С определением общего предка всего живого, численность наших "родственников" существенно увеличилась.
Не знаю, насколько вас порадует эта мысль, но получается - “братьями нашими меньшими” можно называть не только диких животных, но и вездесущие бактерии. Как вам идея увеличения численности “единокровной родни”?
И кстати, подумалось - а к появлению самого LUCA какие эволюционные перипетии привели? Он-то от кого взялся, как думаете?
Оставьте мнение в комментариях, давайте обсудим.
Не забудьте поставить свой 👍 статье - это помогает каналу развиваться и искать для вас интересные темы.
И подпишитесь на канал - наши читатели узнаю́т больше, когда вникают в Суть явлений
