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

Дочери дракона Дочери дракона

«Длинношеие» женщины народа Падаунг из Мьянмы носят «ожерелье» из тяжелых колец

Вокруг света
Lexus ES Lexus ES

Это автомобиль-антидепрессант. Дождливая осень уютна и мила, если проводить ее у камина. Пробки, побитый асфальт и плохие водители тоже воспринимаются по-другому за трехслойными стеклами Lexus ES

АвтоМир
Желание чего-то иного Желание чего-то иного

Каковы настоящие причины желания все изменить

Psychologies
Остров Александрова Остров Александрова

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

РБК
Сольный номер Сольный номер

Почему Юлианна Караулова живет интуицией и не торопится с материнством

Cosmopolitan
Ты − мне, я − тебе Ты − мне, я − тебе

Говорят, соблюдать в отношениях баланс между “брать” и “давать” очень важно

Cosmopolitan
Цена вкуса Цена вкуса

Самые дорогие картины в коллекциях десяти российских бизнесменов.

Forbes
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
Дорогие наши Дорогие наши

Эмигрант, рок-музыкант, литератор — кто из российских художников пользуется наибольшим спросом.

Forbes
Пишите письма Пишите письма

Как правильно вести электронную переписку

Cosmopolitan
Старая пленка Старая пленка

В доворелюционной России бурно развивался фото- и кинобизнес.

Forbes
Lexus RC F Lexus RC F

Доблестный восьмицилиндровый мотор на 477 «лошадок» и «злые» настройки: купе у японцев получилось агрессивным и интригующим. Оно совсем не боится трека.

Quattroruote
3D-обман в благородных целях 3D-обман в благородных целях

Объем нелегальной торговли органами диких животных, по данным организации United for Wildlife, в 2014 году достиг $20 млрд. Это четвертый по величине черный рынок после наркотиков, оружия и работорговли. Для борьбы с браконьерами американская Pembient решила наводнить рынок искусственными рогами носорогов, напечатанными на 3D-принтере.

РБК
Несуществующие потолки Несуществующие потолки

Проблема трудового равноправия женщин актуальна для многих стран. Решить ее пытаются, например, введением принудительного квотирования в найме. Нужны ли подобные меры в России, а главное, что формирует пресловутый «стеклянный потолок» — несовершенство законодательства или собственные стереотипы «семьи или карьеры»?

РБК
Бизнес под огнем Бизнес под огнем

Недалеко от руин Донецкого аэропорта работает завод турецкого инвестора Казима Сериндага.

Forbes
Искренне, Даша Искренне, Даша

Даша Жукова со­вер­ши­ла круп­ную сдел­ку, от­празд­но­ва­ла го­дов­щи­ну «Гаража» и от­кры­ла «Новую Голландию» в Петербур­ге. Ксения Соловьё­ва пы­та­ет­ся по­нять, что у это­го про­из­ве­де­ния ис­кус­ства на уме.

Tatler
На сво­ей орбите На сво­ей орбите

На небо­склон оте­че­ствен­но­го шоу‑биз­не­са взо­шло но­вое све­ти­ло

Glamour
Мой мучитель Мой мучитель

Как понять, что ты связалась с не самым здоровым человеком

Cosmopolitan
Про картошку Про картошку

Еще лет 300 назад о картошке у нас и не слыхали

Дилетант
Вечные французы Вечные французы

Любовь рус­ских к фран­цуз­ско­му ди­зай­ну об­ще­из­вест­на — даже Грибоедов над ней под­шу­чи­вал. Хозяин этой мос­ков­ской квар­ти­ры от­дал­ся фран­ко­фи­лии це­ли­ком — и не прогадал.

AD
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
Кто тут главный Кто тут главный

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

Cosmopolitan
Hyundai Creta Hyundai Creta

Адаптация для России проведена, производство под Санкт-Петербургом запущено, продажи начались. Пора познакомиться с долгожданным кроссовером вживую. Пакуем чемоданы и отправляемся в Республику Алтай...

Quattroruote
15 мыслей Игоря Ларионова 15 мыслей Игоря Ларионова

Хоккеист, начинавший карьеру с Вячеславом Фетисовым в ЦСКА, а завершивший ее в НХЛ, трижды выиграв кубок Стэнли, — сегодня успешный хоккейный агент и винодел.

GQ
Фото с маржой 56% Фото с маржой 56%

Первый инстамат — терминал для печати фото из Instagram — в России появился весной 2014 года. Сейчас их уже сотни, а заработок производителей терминалов исчисляется в сотнях миллионов рублей в год. В 2016 году начался новый этап — выход инстаматов на зарубежные рынки.

РБК
Курсы кройки и шитья Курсы кройки и шитья

Пластическая операция – последняя надежда обрести свое лицо

Cosmopolitan
Памятник старины Памятник старины

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

AD
Женское дело Женское дело

Проблема любого женского бизнес-рейтинга, своего рода «первородный грех», — в самом факте гендерного деления участников коммерческой деятельности. Но доля топ-менеджеров или предпринимателей мужчин в подобных списках так велика, что женщин часто просто не видно, будто их нет совсем. В рейтинге крупнейших компаний России РБК 500 доля женщин-CEO — чуть больше 5%, и по мировым меркам это еще очень неплохой результат и вполне заслуженный повод показать их отдельно.

РБК
Не светит Не светит

Полярная ночь — странное время. Если ты не видел солнца уже два месяца, то забываешь, что оно вообще существует. Но мозг не хочет обманываться сиянием электрических ламп.

GEO
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
Открыть в приложении