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

Правнук Суворова Правнук Суворова

Нередко одна атрибуция помогает затем совершить новые открытия

Дилетант
Чудо Люда Чудо Люда

Молодая моск­вич­ка Людмила Никишина про­сла­ви­лась как ди­зай­нер паль­то и шуб — та­ких же яр­ких, как ее жизнь.

Vogue
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
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
Драконы и бабушки Драконы и бабушки

Северный Вьетнам по-азиатски живет мифами, по-французски завтракает круассанами, переворачивает с ног на голову представления о мужском и женском труде — и ничего не желает знать про личное пространство.

GEO
Опасно! Высокое напряжение Опасно! Высокое напряжение

Стресс хитер и многолик, а потому часто оказывается сильнее нас. Но если знать врага в лицо, бороться с ним будет гораздо проще.

Добрые советы
На сво­ей орбите На сво­ей орбите

На небо­склон оте­че­ствен­но­го шоу‑биз­не­са взо­шло но­вое све­ти­ло. Певица Луна поет оды де­вя­но­стым, при­зы­ва­ет тан­це­вать под «груст­ный дэнс» и го­то­вит для мира немно­го абсурда.

Glamour
Легенда — сердца Сен-Лорана Легенда — сердца Сен-Лорана

Главной движущей силой в жизни Ива Сен-Лорана всегда оставалась любовь: от истории длиной в жизнь с его партнером Пьером Берже до знаменитой броши-сердца, которую дизайнер прикалывал на платье последней модели на показах haute couture.

Numéro
За древностями в космос За древностями в космос

Кажется, что «космический археолог» это что-то из старой советской фантастики. Что раскапывать на других планетах? Следы деятельности разумных существ. Правда, пока эти разумные существа — мы.

GEO
Титан Возрождения Титан Возрождения

Диджитал-ин­ве­сти­ции сде­ла­ли пе­ре­дел­кин­ско­го маль­чи­ка Леонида Богуслав­ско­го мил­ли­ар­де­ром, а три­ат­лон — Железным че­ло­ве­ком с бед­ром из ти­та­но­во­го сплава.

Tatler
Эффект погружения Эффект погружения

VR-трансляции благодаря компании Prosense могут стать массовыми.

РБК
Трудный возраст Трудный возраст

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

Лиза
Королева и мать Королева и мать

Главная дива те­ле­ка­на­ла «Россия» Дарья Златополь­ская де­ла­ет звезд из чу­жих вун­дер­кин­дов. А сво­е­го пря­чет от ослеп­ля­ю­ще­го света.

Tatler
Его эго Его эго

Дональд Трамп, который уже изменил Америку.

Forbes
А мама против! А мама против!

Ты любишь своего мужчину и маму, а мама и мужчина любят тебя. По идее, вы должны обожать друг друга, но система дала сбой. Как всех примирить?

Cosmopolitan
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
Mitsubishi Pajero Sport Mitsubishi Pajero Sport

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

Quattroruote
Остров Александрова Остров Александрова

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

РБК
Суперкар для стиляги Суперкар для стиляги

Если вы ищете идеальную машину для новой Москвы с ее суженными из-за тротуаров улицами, лишенными парковочных мест, вам потребуется небольшой и стремительный автомобиль со стильным ДНК. Такой, как Smart Brabus.

The Rake
Hyundai i30 Hyundai i30

Редактор Quattroruote прокатился на новинке еще до официального показа – во время доводочных испытаний.

Quattroruote
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
Реалити-шоу Реалити-шоу

8 ноября 2016 года президентом США может стать скандальный бизнесмен и шоумен Дональд Трамп. Кто его избиратели? И почему они обожают Трампа, которого пресса обвиняет в расизме, шовинизме и сексизме? Ответы — в репортаже нашего корреспондента в США.

GEO
Подземные навигаторы. Санкции и падение цен на нефть помогли производителям софта для нефтяников Подземные навигаторы. Санкции и падение цен на нефть помогли производителям софта для нефтяников

Добыча нефти и разработка программного обеспечения — отрасли, обычно противопоставляемые друг другу как «старая» и «новая» экономика. На деле все сложнее: стартап «Геонавигационные технологии» успешно развивается благодаря спросу на его продукт со стороны крупнейших нефтяных компаний, а его основатели мечтают о выходе на глобальный рынок

РБК
Капитан «Кораблика» Как построить бизнес, не мечтая о лидерстве, инвесторах и экспериментах Капитан «Кораблика» Как построить бизнес, не мечтая о лидерстве, инвесторах и экспериментах

Сеть магазинов «Кораблик» пережила два финансовых кризиса, многих конкурентов и массовый отток менеджеров к главному из них, «Детскому миру». Как владелец сети Алексей Зуев построил и сохранил вторую по величине сеть магазинов детских товаров в стране? «Тихо и спокойно», — формулирует он главные принципы развития сети.

РБК
Тайм-менеджмент для молодой мамы Тайм-менеджмент для молодой мамы

Молодые мамы не понаслышке знают об острой нехватке времени: поиграть, постирать, приготовить, погулять… Кажется, что круговорот дел никогда не закончится, а иногда в ежедневное расписание необходимо добавить еще и работу или учебу! Но ведь так хочется уделить хоть немного времени себе и мужу, а не только малышу. Тогда перед мамой встает вопрос о планировании и распределении времени с не меньшей актуальностью, чем перед бизнес-леди.

9 месяцев
Максим Осадчий Максим Осадчий

Оператор Максим Осадчий, снимавший фильмы «Девятая рота» и «Обитаемый остров» дает советы и делится жизненным опытом

Maxim
Веселье, музыка и тьма. Дарк-кабаре Веселье, музыка и тьма. Дарк-кабаре

Дарк-кабаре — не то чтобы распространённый жанр. Его часто путают со стимпанком, готикой, музыкальным стендапом или театром. Его отрицают, пытаясь подогнать под привычные определения «фолк», «неоклассика», «панк» или «дарквейв». Дарк-кабаре — это действительно нетипичный жанр, соединивший в себе театрализованные представления в духе водевиля, яркие образы бурлеска, энергетику панк-рока и тёмную сторону музыки. А ещё в нём очень много фантастики.

Мир Фантастики
Победа над солнцем Победа над солнцем

Архитек­тор Николай Белоусов по­стро­ил в Подмоско­вье мо­дер­нист­ский сруб с па­но­рам­ны­ми ок­на­ми, на­зван­ный “Ловушка для солн­ца”. Рассказы­ва­ем почему.

AD
Иллюзии любви Иллюзии любви

Они пробрались в твою голову под маской разумного мнения и ведут подрывную деятельность. 8 самых распространенных убеждений, которые мешают твоему счастью в отношениях, рассекретила психолог Ирина Гаврилова Демпси.

Cosmopolitan
Родина «Единорогов» Родина «Единорогов»

Компания Inventure Partners растит проекты стоимостью более $1 млрд.

Forbes
Открыть в приложении