Кем был и где появился на свет предок всех живых существ на Земле.

GEOСтиль жизни

Наука

Прапрадедушка Лука

Кем был и где появился на свет предок всех живых существ на Земле

Текст: Алексей Торгашев

Жизнь на Земле — штука довольно древняя. Ее признаки находят в горных породах возраста 3,8 миллиарда лет. Есть и более ранние свидетельства, но ручаться, видимо, можно именно за эти 3,8 миллиарда — тогда на нашей планете уже копошилось что-то живое.

Но кто именно? Какие организмы?

Примитивные одноклеточные, отвечает наука. Их нельзя пощупать руками, потому что сами они давно вымерли. Но живы их потомки, включая нас с вами. И внутри каждого из нас можно найти следы тех древних организмов. Это молекулы — белки и ДНК. Это биохимические процессы. Это устройство клеток. За миллиарды лет они изменились, но и от предков осталось на удивление много — столько, что, изучив современные геномы, можно создать «машину времени» и увидеть, какими были самые первые из них и как они жили. А затем можно двигаться еще дальше, в те времена, когда из простых химических соединений на Земле зародилась жизнь.

Микробы-экстремофилы отлично себя чувствуют в горячей воде Большого призматического источника в национальном парке Йеллоустоун (США). Способность переносить высокие температуры обеспечивают те же древнейшие молекулярные механизмы, которые природа изобрела около четырех миллиардов лет назад

«Физиология и среда обитания последнего универсального общего предка» — так озаглавлена недавняя статья группы биологов под руководством Уильяма Мартина из Дюссельдорфского университета. По-английски этот предок именуется Last Universal Common Ancestor, аббревиатура — LUCA. Произносится по-доброму: «Лука».

Авторы сравнили известные геномы бактерий и архей — одноклеточных организмов, представляющих отдельную и чрезвычайно древнюю ветвь эволюции. Сравнивать пришлось шесть миллионов генов. В результате насчитали 355 генных семейств, то есть генов, похожих и по устройству, и по назначению, но принадлежащих разным организмам. Предполагается, что каждое семейство произошло из отдельного корня — гена, принадлежавшего LUCA 3,8 миллиарда лет назад. Анализ белков, которые кодирует обнаруженный набор генов, показал: древний организм был одноклеточным и жил в бескислородной среде (это неудивительно, поскольку кислорода на Земле тогда не было). Углерод он получал из углекислого газа, а энергию — за счет довольно экзотического процесса, окисления атомарного водорода.

«Наш результат показал, что это хемолитоавтотроф. Слово длинное и требует объяснения», — честно признает Уильям Мартин. И разбирать это слово лучше с конца. «Троф» означает, что вопрос «кто это» мы подменяем вопросом «что оно ест». Часть «авто» указывает на то, что существо не питается чужой органикой, а создает свою из углекислого газа и воды. «Хемо» означает «живущий за счет энергии химических реакций», а не энергии света, например, как большинство растений: они фотоавтотрофы. А «лито» (в буквальном переводе с греческого «камень») появилось потому, что в пищу у этого древнего организма шли минералы: грубо говоря, LUCA — камнеед.

Гейзеры долины ЭльТатио бьют посреди чилийской пустыни Атакама на высоте 4320 метров над уровнем моря. Из-под земли вырывается смесь воды и пара, насыщенная мышьяком. Но и в такой агрессивной среде есть жизнь: здесь находят архей-метаногенов. Биологи называют гейзеры одним из мест, где жизнь могла появиться

Своим обменом веществ LUCA напоминает некоторых современных архей — так называемых метаногенов, живущих в болотах, горячих источниках, в глубинах океана и земной коре. Некоторые виды населяют кишечник жвачных животных, другие — человека. Как побочный продукт жизнедеятельности они производят газ метан, откуда и их название.

Комфортные времена для предков этих микробов закончились, когда в атмосфере древней Земли стало слишком много кислорода. «Они вынуждены были спрятаться. Так и прячутся до сих пор — кто в кишечнике, а кто в горячих источниках на дне моря. Этакие живые ископаемые», — говорит Константин Северинов, профессор Ратгерского университета (США) и Сколковского института науки и технологий.

Может сложиться впечатление, что Уильям Мартин с коллегами выдумали LUCA прямо сейчас. Но про общего предка писал еще Дарвин в «Происхождении видов», вышедшем в 1859 году: «Мы должны допустить, что и все органические существа, когда-либо жившие на земле, могли произойти от одной первобытной формы». Открытия ХХ века подтвердили: молекулярные основы жизни у всех очень похожи.

Про общего предка человека и банана писал еще Дарвин

Идея, что все живые организмы друг другу родственники, не так уж очевидна — с первого взгляда между человеком и бананом, например, не так уж и много общего. Выяснением степени родства озадачился в 1970-е годы американский биолог Карл Вёзе. Для решения этой задачи он придумал сравнивать участки ДНК, где закодирована жизненно важная деталь любой клетки — молекула 16S рРНК. «Результат оказался весьма неожиданным: все живые организмы разделились на три группы, три домена», — говорит Армен Мулкиджанян, профессор МГУ и научный сотрудник Оснабрюкского университета в Германии. Люди с бананами попали в общий для них домен эукариотов. Другой домен — бактерии.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Посчитаем трудодни Посчитаем трудодни

Во что отольется идея четырехдневки

Огонёк
Красиво есть Красиво есть

Коже, волосам и ногтям недостаточно масок и кремов, им нужно питание изнутри

Cosmopolitan
Кардиналы и прошутто Кардиналы и прошутто

Могущественные кланы, которые мы представляем себе по «Ромео и Джульетте», строили себе здесь, в Северной Италии, фамильные дворцы с единорогами. Голливудские режиссеры снимали самые лиричные сцены «Звездных войн» и эпопеи про Джеймса Бонда. А на местных фабриках делали — и продолжают делать — безупречную пармскую ветчину

GEO
Роды с мужем: за и против Роды с мужем: за и против

В последнее время все чаще можно услышать от молодых мам: «Мы рожали вместе с мужем». Зачем нужны партнерские роды, как к ним правильно подготовиться, какую реальную помощь мужчина сможет вам оказать и как определить, подходит ли именно вам такой вариант родов?

9 месяцев
На сво­ей орбите На сво­ей орбите

На небо­склон оте­че­ствен­но­го шоу‑биз­не­са взо­шло но­вое све­ти­ло

Glamour
Всё, чего ты не знаешь о своей сексуальности Всё, чего ты не знаешь о своей сексуальности

Какие ласки и движения доставляют тебе удовольствие? Наверняка ты заблуждаешься

Cosmopolitan
С Apple дороже? С Apple дороже?

Есть подозрение, что интернет-магазины показывают разные цены в зависимости от браузера. Так ли это на самом деле? Мы решили проверить и заодно собрали советы по экономии.

CHIP
Правила бенедиктинцев Правила бенедиктинцев

Накануне выхода в прокат нового блокбастера Marvel «Доктор Стрэндж» (в кино с 28 октября) GQ вспомнил 15 фактов о Бенедикте Камбербэтче, которых вы еще не знаете и даже не догадываетесь о них спросить.

GQ
Renault Kaptur Renault Kaptur

Для автомобиля стали доступны наклейки, накладки и другие украшения. Но они – далеко не главные его приобретения.

Quattroruote
Законы привлекательности Законы привлекательности

До определенного возраста мы чувствуем себя желанными и радостно флиртуем с мужчинами. А потом все это внезапно заканчивается. Почему так происходит и можно ли как-то вернуть радость общения с противоположным полом? У нас есть ответы!

Добрые советы
Памятник старины Памятник старины

Архитек­тур­ное бюро Blockstudio офор­ми­ло для твор­че­ской се­мьи квар­ти­ру пло­ща­дью 77 м² с но­сталь­ги­че­ским интерьером.

AD
Пол будущего малыша: все во власти природы? Пол будущего малыша: все во власти природы?

Можно ли спланировать пол будущего ребенка?

9 месяцев
Кевин Харт: «После каждого фильма я дарю себе крутую машину и часы» Кевин Харт: «После каждого фильма я дарю себе крутую машину и часы»

Кевин Харт — о том, как боялся шутить с арабами и чему он учится у Jay Z

Playboy
Гид по расставаниям: Умение сказать Гид по расставаниям: Умение сказать

Люди встречаются, влюбляются, женятся или расстаются - это совершенно нормально

Cosmopolitan
Чем запить лекарство? Чем запить лекарство?

Врачи настаивают: таблетки надо запивать водой. А почему не соком например? Чем это грозит? Давай разберемся, какие последствия могут быть от неправильного сочетания лекарств с напитками или едой

Лиза
Работяга Peugeot Boxer Работяга Peugeot Boxer

Комфортный фургон с высокой грузоподъемностью и завидными ходовыми качествами... А еще он почти не ломается и не требует много топлива. Предприниматель Андрей Стеценко рассказал «АвтоМиру» о том, как однажды подарил себе на день рождения автомобиль мечты и партнера по бизнесу в одном кузове

АвтоМир
Вальц без цветов Вальц без цветов

Дизайнер Екатери­на Вальц офор­ми­ла в ком­плек­се “Легенда Цветного” бру­таль­ный муж­ской интерьер.

AD
Буря в бокале Буря в бокале

На рынке бордоских вин намечается очередной передел статусов.

Forbes
Цена счастья Цена счастья

Несмотря на отсутствие рядом мужчины, ты мечтаешь о ребенке?

Cosmopolitan
Земля–воздух Земля–воздух

Панорам­ный вид на Москву — гор­дость этой квар­ти­ры, спро­ек­ти­ро­ван­ной Алексеем Дунаевым и его бюро “ПРОЕКТ905”. Ради это­го вида при­шлось даже под­кор­рек­ти­ро­вать про­ект мно­го­этаж­но­го дома.

AD
Королева и мать Королева и мать

Главная дива те­ле­ка­на­ла «Россия» Дарья Златополь­ская де­ла­ет звезд из чу­жих вун­дер­кин­дов. А сво­е­го пря­чет от ослеп­ля­ю­ще­го света.

Tatler
Переходим на газомотор Переходим на газомотор

Завод Урал активно работает над созданием автомобилей с двигателями на газомоторном топливе. Опытный образец «метанового» грузовика Ural Next CNG уже можно встретить на дорогах

АвтоМир
Семья под угрозой: 6 тревожных признаков Семья под угрозой: 6 тревожных признаков

Разногласия, претензии и даже ссоры – это нормально. Они бывают в любой семье и в целом не мешают счастью. Однако, если разлад постоянен, самое время задуматься и принять меры. Особенно если идиллия нарушена беременностью или рождением ребенка. Рассмотрим, что приводит к дисгармонии и каковы возможные решения проблем.

9 месяцев
А зори здесь дикие А зори здесь дикие

На фер­мах-ре­сто­ра­нах в Австралии Геннадий Иозефави­чус на­ел­ся тра­вы, на­пил­ся кро­ви кен­гу­ру и об­на­ру­жил вос­хо­дя­щих звезд ми­ро­вой гастрономии.

Tatler
Toyota Corolla Toyota Corolla

Японцы не любят резких телодвижений, а придерживаются тщательно взвешенных решений. Обновленная Corolla очередной тому пример.

Quattroruote
7 ошибок худеющих 7 ошибок худеющих

Ты сидишь на диете, стараешься во всем себя ограничивать, а результата нет. Почему лишний вес не торопится уходить?

Лиза
Самоходная картография Самоходная картография

Телекамеры, радары, лазеры: «зрение» автономных прототипов основывается на датчиках, способных воспринимать окружающую обстановку как под микроскопом. Но вопрос не только в изображении: карты станут играть едва ли не большую роль.

Quattroruote
Капитан «Кораблика» Как построить бизнес, не мечтая о лидерстве, инвесторах и экспериментах Капитан «Кораблика» Как построить бизнес, не мечтая о лидерстве, инвесторах и экспериментах

Сеть магазинов «Кораблик» пережила два финансовых кризиса, многих конкурентов и массовый отток менеджеров к главному из них, «Детскому миру». Как владелец сети Алексей Зуев построил и сохранил вторую по величине сеть магазинов детских товаров в стране? «Тихо и спокойно», — формулирует он главные принципы развития сети.

РБК
«Для детей рисовать — адски сложная задача». Разговор с Романом Папсуевым «Для детей рисовать — адски сложная задача». Разговор с Романом Папсуевым

Вы наверняка видели в Сети Илью Муромца, Василису Премудрую, Соловья-разбойника и других персонажей русского фольклора, изображённых как герои современного фэнтези. Их нарисовал Роман Папсуев, он же Амок — знаменитый художник-иллюстратор, чьими работами восхищался сам Джордж Мартин. А ещё Роман пишет собственные книги, трудится в геймдеве и готовится издать шикарный артбук. В общем, с ним есть о чём поговорить.

Мир Фантастики
Красота по‑американски Красота по‑американски

Дизайнер Ольга Мальева офор­ми­ла квар­ти­ру в Москве, на­пол­нив ее ме­бе­лью из лю­би­мой эпо­хи — Америки се­ре­ди­ны XX века.

AD
Открыть в приложении