Учёные провели исследование геномов, структуры белков и химических реакций, которые лежат в основе ранних этапов эволюции микроорганизмов. Долгое время считалось, что жизнь на Земле возникла единожды, однако новое исследование, опубликованное с ссылкой на данные УНІАН, предполагает, что жизнь могла появиться дважды.
В частности, две группы прокариот — бактерии и археи — независимо разработали разные, но одинаково эффективные способы катализирования основных метаболических реакций. Как отметил биолог из Дюссельдорфского университета Вильям Мартин, линии бактерий и архей независимо друг от друга перешли к свободноживущему состоянию, что означает два происхождения жизни при общем происхождении генетического кода.
В статье напоминается, что «дерево жизни» делится на прокариоты и эукариоты. Согласно гидротермальной гипотезе, гидротермальные экосистемы обеспечивали необходимые химические вещества и металлы для формирования строительных блоков жизни, из которых в итоге развились прокариоты. Позже через эндосимбиоз возникли эукариоты.
В исследовании были проанализированы 420 химических реакций, формирующих такие строительные блоки, как незаменимые аминокислоты, основания РНК и витамины. Учёные предположили, что металлы, присутствующие вблизи гидротермальных источников, сыграли ключевую роль в зарождении жизни. Было обнаружено, что последний общий универсальный предок (LUCA) использовал ферменты только для половины этих реакций, а остальная часть протекала за счёт самих металлов.
Химик-неорганик из Института Макса Планка Харун Тюйсуз отметил, что металлы, естественно встречающиеся в гидротермальных источниках, могут заменить значительное количество ферментов в метаболизме.
Исследователи выделили несколько этапов развития ранней жизни. Главным открытием стало то, что ферменты, катализирующие определённые химические реакции, не являются консервативными у бактерий и архей, что указывает на то, что жизнь самостоятельно разработала два способа катализирования одних и тех же метаболических процессов.
Кроме того, учёные выдвинули гипотезу, что реакции между фосфитом и палладием, распространённые в окрестностях гидротермальных источников, могли заменить аденозинтрифосфат и ферменты в качестве движущей силы ранних реакций.
Напомним, что в центре Земли расположено внутреннее ядро, вращающееся независимо от остальной планеты. Недавнее исследование показало изменения в скорости и направлении его вращения, причины и возможное влияние которых на человека сейчас выясняют учёные.
Источник: УНІАН (www.unian.ua)
Также по теме:
