Один предок — миллионы потомков: где зародилась жизнь на планете

Какой была жизнь на Земле, когда она только родилась? Недавнее исследование британских ученых приблизило нас к ответу на этот фундаментальный вопрос.

Загадочный LUCA

LUCA — это не имя, а аббревиатура: Last Universal Common Ancestor. Последний универсальный общий предок всех живых существ. От него достались базовые механизмы, без которых невозможна жизнь: хиральные аминокислоты, кодирование информации, расщепление АТФ и синтез белков. Но где и когда жил LUCA — вопрос, до сих пор покрытый тайной.

Никаких окаменелостей этого существа не найдено. Всё, что мы знаем, — результат изучения геномов современных и вымерших организмов. И каждый новый анализ порождает больше вопросов, чем ответов.

Когда всё началось

Международная команда, возглавляемая генетиками из Университета Бристоля, решила прояснить ситуацию с помощью молекулярных часов и биохимического моделирования. Ученые сравнили гены всех ныне живущих существ и подсчитали количество накопленных мутаций с момента расхождения от общего предка.

Результат оказался неожиданным: LUCA жил около 4,2 миллиарда лет назад. Это всего через несколько сотен миллионов лет после формирования самой Земли. "Мы не ожидали, что он настолько древний", — призналась Сандра Авьварес-Карретеро из Бристоля.

Насколько сложен был LUCA

Исследование показало: размер его генома составлял около 2,75 миллиона пар оснований. Это больше, чем предполагалось раньше, но вполне сопоставимо с ДНК современных прокариот — бактерий и архей.

Авторы предполагают, что LUCA обитал в древней экосистеме и питался, фиксируя углекислый газ при помощи цепочки биохимических реакций, известной как путь Вуда — Льюнгдаля. Какими были его соседи по экосистеме — неизвестно, но их физиология, вероятно, была схожа.

Эволюция в ускоренном темпе

Что привело к появлению LUCA — вопрос без ответа. Однако исследование подтверждает: эволюция на заре Земли шла стремительно. Учитывая возраст Луны и планеты, первые формы жизни возникли в поистине сжатые сроки.

Уточнения

Биологи́ческая эволю́ция (от лат. evolutio - "развёртывание") — естественный процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.