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

Пути и маршруты Пути и маршруты

Знаете ли вы, что подтолкнуло Леонарда Эйлера к созданию основ теории графов

Наука и жизнь
Жить в тво­ей голове Жить в тво­ей голове

Почему тема психического здоровья касается каждого?

Glamour
5 ключей, чтобы победить внутреннего врага 5 ключей, чтобы победить внутреннего врага

Пора спросить себя, не завелся ли у нас внутренний враг, и разобраться с ним

Psychologies
Американская мечта Американская мечта

Его история – история ребенка, который всегда хотел рисовать автомобили и в результате стал главным дизайнером General Motors. Этот пост он оставил, отработав на компанию 44 года: редактор Quattroruote встретился с ним в Рюссельсхайме во время краткого визита в офис Opel.

Quattroruote
Почему религия вызывает такие сильные чувства? Почему религия вызывает такие сильные чувства?

Религиозные вопросы и в XXI веке снова вызывают споры

Psychologies
Сам себе пилот Сам себе пилот

У обычной версии Giulia система стабилизации держит ситуацию под контролем неусыпно, у Quadrifoglio же ее можно отключить. Мы постарались понять, чем руководствуются автопроизводители, выбирая настройки этой важнейшей составляющей активной безопасности.

Quattroruote
Остров Александрова Остров Александрова

Бизнесмен, зарабатывающий миллиарды на десертах, строит новый бизнес на похудении.

РБК
Принцессы среди драконов Принцессы среди драконов

Название «стрекозы» объединяет существ, похожих друг на друга меньше, чем геккон на крокодила: на одном полюсе — огромные мощные бронзовокрылые стрекозы-коромысла, на другом — тончайшие нежные черно-синие стрекозы-стрелки. Биологи делят этих насекомых на два подотряда. На фоне брутальных разнокрылых стрекоз равнокрылые выделяются хрупкостью и плавными движениями и во многом напоминают бабочек

GEO
Лики любви Лики любви

Сделать мас­сив­ную ниж­нюю че­люсть изящ­ной? Наша чи­та­тель­ни­ца сво­им при­ме­ром до­ка­зы­ва­ет: то, что рань­ше было фан­та­сти­кой, — уже реальность.

Vogue
Легко и просто Легко и просто

Архитек­тор Никита Морозов уве­ря­ет, что оформ­ле­ние за­го­род­но­го дома в под­мос­ков­ном Павлово да­лось ему безо вся­ких усилий.

AD
Командовать парадом буду не я Командовать парадом буду не я

Бывший главный редактор мужского журнала объясняет, почему не быть начальником лучше, чем быть им.

GQ
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
Умение держать удар Умение держать удар

Бывший морской пехотинец, а ныне профессиональный боксер Джамель Херринг

Playboy
Трудный возраст Трудный возраст

Что делать родителям, если любимый ребенок, начав взрослеть, становится совершенно чужим и не хочет даже разговаривать?

Лиза
Mitsubishi Pajero Sport Mitsubishi Pajero Sport

Внедорожник Mitsubishi Pajero Sport примерил статус флагманской модели. Что скрывается под его новой, более «глянцевитой» внешностью?

Quattroruote
Renault Kaptur Renault Kaptur

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

Quattroruote
Прятки с эвакуатором Прятки с эвакуатором

Знание нюансов ПДД поможет избежать эвакуации автомобиля

АвтоМир
Стресс в большом городе Стресс в большом городе

Жить полной жизнью можно без ущерба нервным клеткам!

Cosmopolitan
Плакали ваши денежки Плакали ваши денежки

Одни экономят. Другие зарабатывают. Как перейти из одного лагеря в другой?

Cosmopolitan
Свободу электромобилям! Свободу электромобилям!

В России снова отменили пошлины на ввоз электромобилей. Такие машины станут доступнее, но ненадолго – нулевая ставка будет действовать всего год

АвтоМир
45 минут с — Кирилл Серебренников 45 минут с — Кирилл Серебренников

Режиссер о культуре как способе борьбы со смертью, татуировках как признаке инфантильности и занятиях архитектурой для воплощения собственных снов.

Numéro
Осторожно, Меркурий! Осторожно, Меркурий!

Есть несколько периодов в году, когда эта маленькая планета может устроить большие неприятности. Учитывай это при планировании важных дел.

Лиза
Ожидание контакта Ожидание контакта

Начиная с XVIII века в научном сообществе утвердилось мнение, что жизнь и разум повсеместно распространены во Вселенной, причём обитаемы не только планеты и луны, но даже звёзды, включая наше Солнце. Со временем от такого максимализма пришлось отказаться, хотя и оставалась надежда на обитаемость ближайших землеподобных планет — Венеры и Марса.

Мир Фантастики
Лови момент Лови момент

Нас могут сделать счастливыми не достижения, а умение жить каждым днем

Cosmopolitan
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
Учись бесплатно пока в декрете Учись бесплатно пока в декрете

Ты занята ребенком круглые сутки? Ничего! Скоро он чуть подрастет, и ты выкроишь время для себя.

Лиза
В шоколаде В шоколаде

Это удивительное лакомство поднимает настроение, придает сил и помогает справиться с осенней хандрой. Шоколад фактически “естественный антидепрессант”, поэтому так важно, чтобы он был приготовлен по всем правилам.

Добрые советы
Кто тут главный Кто тут главный

Ты – сильная, независимая женщина, и мужчина тебе нужен под стать?

Cosmopolitan
Карты обещают прибыль Карты обещают прибыль

Тебе звонят из банка и уговаривают оформить кредитную карту, да не простую, а особенную – по ней ты и скидки получишь, и бонусы. Интересно, это выгодно или нет?

Лиза
Deus Ex: Бионический человек Deus Ex: Бионический человек

Deus Ex: Mankind Divided уже на прилавках, до 2029 года рукой подать, а YouTube переполнен роликами о бионических чудесах. Не пора ли отрезать себе руку в ожидании протеза со встроенным клинком или лучше подождать еще пару лет?

Игромания
Открыть в приложении