|
Информация об одном из самых ранних предков жизни
|
|
|
|
Международная группа исследователей под руководством Бристольского университета пролила свет на древнейшую экосистему Земли, показав, что в течение нескольких сотен миллионов лет после формирования планеты жизнь на Земле уже процветала.
|
|
|
|
Работа опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.
|
|
|
|
Все живое сегодня происходит от одного общего предка, которого ласково называют ЛУКА (Последний универсальный общий предок).
|
|
|
|
ЛУКА - предполагаемый общий предок, от которого произошла вся современная клеточная жизнь, от одноклеточных организмов, таких как бактерии, до гигантских деревьев секвойи (а также мы, люди). ЛУКА представляет собой корень древа жизни до того, как оно разделится на группы, признанные сегодня: бактерии, археи и эукариоты.
|
|
|
|
Современная жизнь возникла из LUCA благодаря различным источникам: одни и те же аминокислоты, используемые для построения белков во всех клеточных организмах, общая энергетическая валюта (АТФ), наличие клеточных механизмов, таких как рибосома и другие, связанные с созданием белков на основе информации, хранящейся в ДНК, и даже тот факт, что вся клеточная жизнь использует саму ДНК как способ хранения информации.
|
|
|
|
Команда ученых сравнила все гены в геномах ныне живущих видов, подсчитав мутации, которые произошли в их последовательностях с течением времени с тех пор, как у них был общий предок в LUCA.
|
|
|
Время разделения некоторых видов известно из летописи окаменелостей, и поэтому команда использовала генетический эквивалент знакомого уравнения, используемого для расчета скорости в физике, чтобы выяснить, когда существовал LUCA, и пришла к выводу, что 4,2 миллиарда лет назад, примерно через четыреста миллионов лет после образования Земли и нашей планеты. солнечная система.
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Сандра Альварес-Карретеро из Бристольской школы наук о Земле сказала: "Мы не ожидали, что ЛУКЕ будет так много лет, всего за сотни миллионов лет до образования Земли. Однако наши результаты согласуются с современными взглядами на обитаемость ранней Земли".
|
|
|
|
Затем команда разработала биологию LUCA, смоделировав физиологические характеристики ныне живущих видов на основе генеалогии жизни до LUCA.
|
|
|
|
Ведущий автор, доктор Эдмунд Муди, объяснил: "Эволюционная история генов осложняется их обменом между линиями. Нам приходится использовать сложные эволюционные модели, чтобы согласовать эволюционную историю генов с генеалогией видов".
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Том Уильямс (Tom Williams) из Бристольской школы биологических наук (School of Biological Sciences) сказал: "Одним из реальных преимуществ данного исследования является применение подхода, основанного на сопоставлении генного древа с древовидными видами, к такому разнообразному набору данных, представляющему основные области жизни: археи и бактерии. Это позволяет нам с некоторой уверенностью говорить и оценивать этот уровень уверенности в том, как жил ЛУКА".
|
|
|
|
Соавтор исследования профессор Давид Пизани добавил: "Наше исследование показало, что LUCA был сложным организмом, не слишком отличающимся от современных прокариот, но что действительно интересно, так это то, что он обладал ранней иммунной системой, что свидетельствует о том, что еще 4,2 миллиарда лет назад наш предок участвовал в гонке вооружений с вирусами."
|
|
|
|
Соавтор исследования Тим Лентон (Университет Эксетера, факультет географии) отметил: "Очевидно, что ЛУКА эксплуатировал и изменял окружающую среду, но вряд ли он жил в одиночестве. Его отходы стали бы пищей для других микробов, таких как метаногены, что помогло бы создать экосистему вторичной переработки".
|
|
|
|
"Результаты и методы, использованные в этой работе, также послужат основой для будущих исследований, которые более подробно рассмотрят последующую эволюцию прокариот в свете истории Земли, включая менее изученных архей с их метаногенными представителями", - добавила соавтор профессор Аня Спанг (Anja Spang) из Королевского Нидерландского института морских исследований.
|
|
|
|
Соавтор, профессор Филип Донохью (Philip Donoghue), прокомментировал: "Наша работа объединяет данные и методы из нескольких дисциплин, позволяя получить представление о ранней Земле и жизни на ней, чего нельзя было достичь с помощью какой-либо одной дисциплины в одиночку. Это также демонстрирует, насколько быстро на ранней Земле сформировалась экосистема. Это говорит о том, что жизнь может процветать в биосферах, подобных Земной, где-то еще во Вселенной".
|
|
|
|
Источник
|
