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

Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Очень вредная привычка Очень вредная привычка

Чувство, которое не несет ничего, кроме испорченных отношений

Cosmopolitan
Смех зверей Смех зверей

Посмеяться любят многие: и обезьяны, и дельфины, и даже грызуны

Вокруг света
Сам себе пилот Сам себе пилот

У обычной версии Giulia система стабилизации держит ситуацию под контролем неусыпно, у Quadrifoglio же ее можно отключить. Мы постарались понять, чем руководствуются автопроизводители, выбирая настройки этой важнейшей составляющей активной безопасности.

Quattroruote
Томми-американец Томми-американец

В но­яб­ре в Америке вы­хо­дит ав­то­био­гра­фия Томми Хилфиге­ра. Vogue вы­брал луч­шие пассажи.

Vogue
Семья под угрозой: 6 тревожных признаков Семья под угрозой: 6 тревожных признаков

Разногласия, претензии и даже ссоры – это нормально. Они бывают в любой семье и в целом не мешают счастью. Однако, если разлад постоянен, самое время задуматься и принять меры. Особенно если идиллия нарушена беременностью или рождением ребенка. Рассмотрим, что приводит к дисгармонии и каковы возможные решения проблем.

9 месяцев
Очень личное Очень личное

Яна Зубцова разбирается в новом модном движении – фитнесе для лица

Cosmopolitan
Цена вкуса Цена вкуса

Самые дорогие картины в коллекциях десяти российских бизнесменов.

Forbes
Сольный номер Сольный номер

Почему Юлианна Караулова живет интуицией и не торопится с материнством

Cosmopolitan
10 мифов об экстракорпоральном оплодотворении 10 мифов об экстракорпоральном оплодотворении

Многие считают, что ЭКО опасно для здоровья мамы и ребенка. Почему это не так?

9 месяцев
Роды с мужем: за и против Роды с мужем: за и против

В последнее время все чаще можно услышать от молодых мам: «Мы рожали вместе с мужем». Зачем нужны партнерские роды, как к ним правильно подготовиться, какую реальную помощь мужчина сможет вам оказать и как определить, подходит ли именно вам такой вариант родов?

9 месяцев
Карты обещают прибыль Карты обещают прибыль

Тебе звонят из банка и уговаривают оформить кредитную карту, да не простую, а особенную – по ней ты и скидки получишь, и бонусы. Интересно, это выгодно или нет?

Лиза
Осторожно, Меркурий! Осторожно, Меркурий!

Есть несколько периодов в году, когда эта маленькая планета может устроить большие неприятности. Учитывай это при планировании важных дел.

Лиза
Нечто большее Нечто большее

Конкурс автоэлегантности в Пеббл‑бич стал местом премьеры концепта Vision Mercedes‑Maybach 6. Видение, которое оказалось вполне реальным.

GQ
Американская мечта Американская мечта

Его история – история ребенка, который всегда хотел рисовать автомобили и в результате стал главным дизайнером General Motors. Этот пост он оставил, отработав на компанию 44 года: редактор Quattroruote встретился с ним в Рюссельсхайме во время краткого визита в офис Opel.

Quattroruote
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
Важная малость Важная малость

Как выходцы из Сбербанка создали бизнес на идеях, не пригодившихся работодателю.

Forbes
Держать баланс Держать баланс

Зачем топ-менеджеру оборонного завода выигрывать чемпионаты по конному спорту.

Forbes
Одержимость Одержимость

Юджин Смит – наркоман, пьяница, упертый эгоист и великий художник

Playboy
31 способ ускорить метаболизм 31 способ ускорить метаболизм

Благодаря метаболизму все съеденное быстро превращается в энергию, а не в жир

Cosmopolitan
Ожидание контакта Ожидание контакта

Начиная с XVIII века в научном сообществе утвердилось мнение, что жизнь и разум повсеместно распространены во Вселенной, причём обитаемы не только планеты и луны, но даже звёзды, включая наше Солнце. Со временем от такого максимализма пришлось отказаться, хотя и оставалась надежда на обитаемость ближайших землеподобных планет — Венеры и Марса.

Мир Фантастики
Титан Возрождения Титан Возрождения

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

Tatler
Мой мучитель Мой мучитель

Как понять, что ты связалась с не самым здоровым человеком

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
Законы привлекательности Законы привлекательности

До определенного возраста мы чувствуем себя желанными и радостно флиртуем с мужчинами. А потом все это внезапно заканчивается. Почему так происходит и можно ли как-то вернуть радость общения с противоположным полом? У нас есть ответы!

Добрые советы
Наркос по‑таджикски Наркос по‑таджикски

Тонны героина, регулярно пересекающие в тайниках южную границу России, приносят хозяевам бизнеса десятки миллионов долларов. Героев, злодеев и подробностей в этой истории столько, что хватило бы на хороший сериал HBO.

GQ
Буря в бокале Буря в бокале

На рынке бордоских вин намечается очередной передел статусов.

Forbes
Чудо Люда Чудо Люда

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

Vogue
И целого мира мало И целого мира мало

Как в разных странах относятся к романам и сексу

Cosmopolitan
Победить хемофобию Победить хемофобию

Хемофобия в потребительском обществе — не очевидная, но очень серьезная проблема для химической отрасли. Она ведет не только к падению спроса на определенные продукты отрасли, но и провоцирует государственные власти к введению запретов.

РБК
Открыть в приложении