Ученые выяснили, какой и насколько древней была древнейшая экосистема Земли
Международная группа исследователей под руководством Бристольского университета пролила свет на древнейшую экосистему Земли, показав, что через несколько сотен миллионов лет с формирования планеты жизнь на Земле уже процветала. Работа опубликована в Nature Ecology & Evolution.
Все живое сегодня произошло от одного общего предка, которого ласково называют LUCA (Last Universal Common Ancestor — последний универсальный общий предок). LUCA — это предполагаемый общий предок, от которого произошла вся современная клеточная жизнь, от одноклеточных организмов до гигантских секвой (и нас, людей). LUCA — основание древа жизни до того, как оно разделилось на ветви: бактерии, археи и эукариоты. У LUCA уже были аминокислоты, используемые сейчас для построения белков во всех клеточных организмах, общая энергетическая валюта (АТФ), наличие клеточных механизмов, например, рибосомы и др., связанные с созданием белков из информации, хранящейся в ДНК, и даже, вероятно, сама ДНК как способ хранения информации.
Группа ученых сравнила все гены в геномах ныне живущих видов, подсчитав мутации, произошедшие в их последовательностях с течением времени с тех пор, как у них был общий предок. Время разделения некоторых видов известно из ископаемых останков, поэтому группа использовала генетический эквивалент известного уравнения для расчета скорости в физике, чтобы выяснить, когда существовал LUCA. Оказалось, 4,2 миллиарда лет назад, примерно через 400 миллионов лет после образования Земли и нашей Солнечной системы.
Один из авторов исследования, доктор Сандра Альварес-Карретеро: «Мы не ожидали, что LUCA окажется настолько старым, всего в пределах сотен миллионов лет от времени формирования Земли. Однако наши результаты соответствуют современным взглядам на обитаемость ранней Земли».
Затем команда смоделировала биологию LUCA на основе физиологических характеристик живых видов на протяжении всей генеалогии жизни.
Один из авторов исследования, профессор Давиде Пизани: «Наше исследование показало, что LUCA был сложным организмом, не слишком отличавшимся от современных прокариот, но что действительно интересно, так это то, что он явно обладал первой иммунной системой. То есть даже 4,2 миллиарда лет назад наш предок вел гонку вооружений с вирусами».
LUCA эксплуатировал и изменял окружающую среду и вряд ли он жил в одиночку. Его отходы, скорее всего, были пищей для других микробов, таких как метаногены, которые помогли бы создать экосистему.
Профессор Филип Донохью, один из авторов статьи: «Наша работа также демонстрирует, насколько быстро на ранней Земле сформировалась экосистема. Это говорит о том, что жизнь может процветать в биосферах земного типа в других местах Вселенной».
