 |
|
Изменение стратегии питания древней жизни
|
| Палеонтологи получают представление о жизни на протяжении миллиарда лет в прошлом, основываясь на химических следах в древних камнях и генетике живых животных. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, объединяет геологию и генетику и показывает, как изменения на ранней Земле привели к изменению питания животных. Дэвид Голд, доцент кафедры наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Дэвисе, работает в новой области молекулярной палеонтологии, используя инструменты геологии и биологии для изучения эволюции жизни. Благодаря новым технологиям стало возможным восстанавливать химические следы жизни в древних камнях, где окаменелостей животных мало. В частности, липиды могут сохраняться в горных породах сотни миллионов лет. Следы стероловых липидов, которые происходят из клеточных мембран, были обнаружены в горных породах возрастом до 1,6 миллиарда лет. В настоящее время большинство животных используют холестерин — стерины с 27 атомами углерода (C27) — в своих клеточных мембранах. Напротив, грибы обычно используют стеролы C28, тогда как растения и зеленые водоросли производят стеролы C29. Стеролы C28 и C29 также известны как фитостерины. Стеролы C27 были обнаружены в камнях возрастом 850 миллионов лет, а следы C28 и C29 появляются примерно на 200 миллионов лет позже. Считается, что это отражает растущее разнообразие жизни в это время и эволюцию первых грибов и зеленых водорослей. |
|
| Без реальных окаменелостей трудно многое сказать о животных или растениях, из которых произошли эти стерины. Однако генетический анализ, проведенный Голдом и его коллегами, проливает некоторый свет. Большинство животных не способны сами производить фитостерины, но могут получать их, поедая растения или грибы. Недавно было обнаружено, что кольчатые черви (сегментированные черви, группа, в которую входят обыкновенные дождевые черви) имеют ген smt, который необходим для производства стеринов с более длинной цепью. Изучая гены smt у разных животных, Голд и его коллеги создали генеалогическое древо smt сначала у кольчатых червей, а затем и у животных в целом. Они обнаружили, что этот ген возник очень давно в ходе эволюции первых животных, а затем претерпел быстрые изменения примерно в то же время, когда фитостерины появились в летописях горных пород. Впоследствии большинство линий животных утратили ген smt. «Наша интерпретация заключается в том, что эти молекулярные окаменелости фитостерола свидетельствуют о росте водорослей в древних океанах и о том, что животные отказались от производства фитостерола, когда они могли легко получить его из этого все более обильного источника пищи», — сказал Голд. «Если мы правы, то история гена smt свидетельствует об изменении стратегий кормления животных на ранних этапах их эволюции». |
| Источник |
