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

Играй, гормон! Играй, гормон!

Проверять щитовидку не только удел прекрасной половины человечества

Playboy
Путешествие Путешествие

6 удивительных мест Флоренции, которые ты увидишь в фильме “Инферно”

Cosmopolitan
Принцессы среди драконов Принцессы среди драконов

Название «стрекозы» объединяет существ, похожих друг на друга меньше, чем геккон на крокодила: на одном полюсе — огромные мощные бронзовокрылые стрекозы-коромысла, на другом — тончайшие нежные черно-синие стрекозы-стрелки. Биологи делят этих насекомых на два подотряда. На фоне брутальных разнокрылых стрекоз равнокрылые выделяются хрупкостью и плавными движениями и во многом напоминают бабочек

GEO
Остров Александрова Остров Александрова

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

РБК
Бизнес в груди Бизнес в груди

Для чего Наталья Мантурова реформирует российскую пластическую хирургию?

РБК
Тяжелый металл Тяжелый металл

Почему «экологическая» поправка в закон об утилизации техники ухудшила положение дел в целой отрасли.

РБК
Нечто большее Нечто большее

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

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
Kia Optima GT Kia Optima GT

Корейские производители давно и успешно портят нервы европейским конкурентам. Последнее поколение Kia Optima принимает в этом непосредственное участие

АвтоМир
С Apple дороже? С Apple дороже?

Есть подозрение, что интернет-магазины показывают разные цены в зависимости от браузера. Так ли это на самом деле? Мы решили проверить и заодно собрали советы по экономии.

CHIP
Под парусом надежды Под парусом надежды

Компания Officine Panerai в 12-й раз проводит крупнейшие гонки классических яхт Panerai Classic Yacht Challenge. РБК собрал самые важные и интересные факты о захватывающем и невероятно красивом этапе в тосканском Арджентарио.

РБК
Работяга Peugeot Boxer Работяга Peugeot Boxer

Комфортный фургон с высокой грузоподъемностью и завидными ходовыми качествами... А еще он почти не ломается и не требует много топлива. Предприниматель Андрей Стеценко рассказал «АвтоМиру» о том, как однажды подарил себе на день рождения автомобиль мечты и партнера по бизнесу в одном кузове

АвтоМир
Кардиналы и прошутто Кардиналы и прошутто

Могущественные кланы, которые мы представляем себе по «Ромео и Джульетте», строили себе здесь, в Северной Италии, фамильные дворцы с единорогами. Голливудские режиссеры снимали самые лиричные сцены «Звездных войн» и эпопеи про Джеймса Бонда. А на местных фабриках делали — и продолжают делать — безупречную пармскую ветчину

GEO
Иллюзии любви Иллюзии любви

Есть ли в твоем опыте встреч с мужчинами повторяющиеся сценарии?

Cosmopolitan
Думы в черном Думы в черном

Марк Мейре, директор креативного агентства и неутомимый путешественник, ведет яркую жизнь. Но в его доме господствует лишь один цвет — черный.

AD
Lada Granta Lada Granta

У Lada Granta появилась вторая двухпедальная версия. Теперь самую доступную модель АвтоВАЗа можно оснастить не только автоматом, но и «роботом»

АвтоМир
Гамбургский счет Гамбургский счет

9 из 10 концертирующих пианистов считают Steinway королем среди роялей. Чтобы выяснить причины этого единодушия, корреспондент The Rake отправился в Гамбург.

The Rake
Наташа Зинько Наташа Зинько

Об учебе и увлечениях.

GQ
Porsche 718 Boxster Porsche 718 Boxster

Исторический момент: немецкий спайдер отказался от шестицилиндрового атмосферника в пользу четырехцилиндрового турбомотора. Больше мощности, тяги и совсем другая музыка.

Quattroruote
В пользу бедных В пользу бедных

До 27 ноября в Венеции работает Биеннале архитектуры. Анастасия Углик подводит предварительные итоги выставки, а иллюстрируют ее мысли фотографии Юрия Пальмина.

AD
Лениться можно! Лениться можно!

Начался учебный год, и вместе с ним вернулись все родительские страхи: какие будут оценки, насколько успешным будет наш школьник и как наконец сделать так, чтобы он перестал лениться? Но, оказывается, мы многого не знаем о лени!

Домашний Очаг
Mercedes-Benz Vito Tourer Mercedes-Benz Vito Tourer

Минивэнов на российском рынке становится все меньше. Стоит ли рассматривать в этом качестве малые коммерческие автомобили?

АвтоМир
Только спокойствие Только спокойствие

Этот производитель всегда был в авангарде технического прогресса, особенно когда это касалось систем безопасности. А сегодня, закрепив за собой звание самого безопасного автомобиля, Volvo претендует и на лавры в области дизайна и технологий.

The Rake
Pokemon Go | Не убежал от деградации Pokemon Go | Не убежал от деградации

Pokemon GO продолжает завоевывать медийное пространство, что делает игру соблазнительной темой для дебатов. В рамках рубрики «Здоровый разговор» на радио «Комсомольской правды» состоялась беседа, одним из участников которой стал Захар Бочаров, шеф-редактор «Игромании».

Игромания
Audi Q3 Audi Q3

На днях немецкая компания обновила компактный кроссовер. Пришло время прощаться с нынешним Q3?

АвтоМир
Исправляем ошибки окрашивания Исправляем ошибки окрашивания

Решила поменять цвет волос и недовольна результатом? Не торопись бежать в салон

Лиза
Бил. Джон Бил Бил. Джон Бил

Джон Бил сумел обуть Америку на миллион долларов

Playboy
Seat Leon Seat Leon

Никто не может понять, что не так с брендом Seat. Он трижды перезапускал продажи на российском рынке, но всякий раз это заканчивалось уходом. И все это вопреки тому, что машины дружно хвалят

АвтоМир
Как построить телескоп Как построить телескоп

Астрономы называют это первым светом

Популярная механика
Цистит: иногда он возвращается Цистит: иногда он возвращается

У большинства женщин это заболевание было хотя бы один раз в жизни, а у многих — и не один

Лиза
Открыть в приложении