Наш общий предок дышал водородом, извергаемым подводными вулканами

Наш общий предок дышал водородом, извергаемым подводными вулканами

Ученые из Германии приблизились к поискам последнего всеобщего предка всех организмов на Земле, так называемого LUCA (англ. Last Universal Common Ancestor). Согласно их выводам, изложенным в журнале Nature Microbiology, LUCA были теплолюбивыми микробами, питавшимися водородом. Это подкрепляет версию о том, что жизнь зародилась вокруг гидротерм у подводных вулканов.

Генетические исследования указывают на то, что LUCA для хранения генетической информации использовали ДНК — подобно современным клеткам. Они также строили белки и использовали аденозинтрифосфат как обменный материал для энергии. Какие-то другие детали образа жизни LUCA ученым сложно узнать. Но главная проблема в том, что при горизонтальном генном переносе происходит передача генов не только своему потомству, но и своим соседям. Это затрудняет поиски общего гена, поскольку неясно, отражает ли он общую родословную или на самом деле некоторые микробы эффективнее и шире распространяли свой генетический материал.

В новой работе ученые под руководством Уильяма Мартина (William Martin), эволюционного биолога из Университета имени Генриха Гейне в Дюссельдорфе (Германия), определили гены, которые скорее всего наследуются, пишет Science. Вместо того, чтобы искать общие гены для бактерий и архей, они искали общие гены, по крайней мере, для двух видов бактерий и двух архей. У них получилось для начала 6 млн генов, сгруппированных в более чем 286 тысяч связанных генетически семейств. Дальнейший анализ выявил всего 355 групп генов из этих семейств, которые были широко распределены по всем современным организмам, и их можно отследить из предковых видов через всех его потомков. Таким образом, эти 355 семейств стали вероятными кандидатами в LUCA.

Исследование показало, что LUCA были анаэробными микробами, то есть жившими в бескислородном мире. Такой период на Земле мог случиться где-то четыре миллиарда лет назад во время бомбардировок планеты метеоритами и кометами. Также анализ показал, что LUCA были термофилы, которые питались водородом. Значит, они должны были обитать вокруг источника водорода, которым служат гидротермы на подводных вулканах.

Портал Научная Россия ранее рассказывал о поисках переходной формы к эукариотам в статье «Глубоководный микроб открывает тайну возникновения эукариот».

[На фотографии: микроснимок бактерии Clostridium difficile, сделанный электронным сканирующим микроскопом. CDC/ Lois S. Wiggs/wikimedia]