Новости партнеров

 

Лента новостей

Ученые: жизнь на Земле могла зародиться не в воде, а в вулкане

7 августа 2016 - tezarnews
Ученые: жизнь на Земле могла зародиться не в воде, а в вулкане

Общепринятая теория гласит, что жизнь на Земле зародилась в воде, вернее, в Мировом океане, омывающем нашу планету. Однако недавно Уильям Мартин из Университета Дюссельдорфа (Германия) и его коллеги обнаружили доказательства того, что первый организм, который считается предком всех землян, обитал в горячем гейзере или вулканическом озере.

Загадка «Луки»

В последнее время многие специалисты по эволюционной биологии говорят о том, что жизнь могла зародиться вовсе не в океане, а на поверхности суши. Кроме того, она могла появиться в озерах и у жерл вулканов. Об этом свидетельствует тот факт, что в первичном океане было крайне мало элементов, являющихся важными для органической жизнедеятельности, в частности, молибдена, бора и азота.

В своей статье, опубликованной в журнале Nature Microbiology, немецкие ученые излагают результаты анализа древнейших генов, содержащихся в геномах обитающих на Земле существ. Из них следует, что их первопредок, которого условно называют «Лука» (Last Universal Common Ancestor — «последний всеобщий предок»), мог жить только в теплой воде, в которой мало кислорода, но много минеральных элементов. Именно такая среда создается в гейзерах вулканов.

О чем рассказала «вертикальная» ДНК

Основной проблемой при «реставрации» генома «Луки» является то, что микроорганизмы передают гены не только «по вертикали», но и «по горизонтали», обмениваясь хромосомами и фрагментами ДНК с другими видами. Из-за этого наиболее распространенные гены нельзя считать самыми древними и общими характеристиками организма. Они могли распространиться и относительно недавно в ходе горизонтального «обмена» ДНК и в результате вымирания тех подвидов, которым эти гены не достались. Поэтому группа Мартина решила включить в свое исследование только гены, передающиеся «вертикальным» способом. Обязательным условием являлось их присутствие хотя бы в двух видах бактерий и архей. В общей сложности исследователями было проанализировано более шести миллионов генов, подразделявшихся на 286 тысяч генетических семейств, из которых лишь 355 удовлетворяли необходимым критериям. Таким образом Мартину и его команде удалось выделить те генетические черты, которыми обладал «Лука», живший на Земле 3,3-3,5 миллиарда лет назад.

К счастью, три с половиной сотни семейств генов, соответствовавшие критериям отбора, представляли собой не беспорядочные наборы обрывков ДНК, имеющих различные функции, а давали вполне конкретное представление о том, в какой среде обитали эти организмы и как им удавалось в ней выживать. Поскольку в геноме «Луки» присутствовали белки, необходимые для жизни в горячей среде, ученые высказали предположение, что его средой обитания были геотермальные источники или вулканические озера, лишенные кислорода. Энергию, которая требовалась для питания клеток, «Лука» извлекал из разницы в концентрации различных ионов. Также источниками его питания являлись водород и углекислота.

Хотя вероятность того, что жизнь на Земле имеет «вулканическое» происхождение, достаточно высока, все же существуют и другие возможности. Так, предки «Луки» могли образоваться из органических соединений в иной среде, но впоследствии изменения этой среды или конкуренция с другими видами, ныне вымершими, могли вынудить их переселиться поближе к вулканам.

Жизнь старше, чем мы думаем?

Кстати, не так давно геохимики из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) Марк Харрисон и Крейг Мэннинг заявили, что первые живые организмы на Земле могли появиться гораздо раньше, чем принято считать, — вскоре после образования планеты.

Исследователи изучили более десяти тысяч образцов циркона, образовавшихся из расплавленных вулканических пород на территории Западной Австралии еще на заре формирования планеты. Соотношение в этих камнях углерода-12 и углерода-13 указывает на присутствие фотосинтетической жизни. Выделив 656 образцов с темными пятнышками, ученые подвергли 79 из них Раман-спектроскопии. Оказалось, что один из образцов в двух местах имеет вкрапления графита — чистого углерода. Соотношение в минерале урана к свинцу помогло определить его возраст — 4,1 миллиарда лет.

По всей вероятности, говорят авторы исследования, простейшие организмы появились на нашей планете почти сразу же после того, как она сформировалась, но потребовались многие миллионы лет, чтобы у них выработалась способность к фотосинтезу.

Около 2,1 миллиарда лет назад возникли многоклеточные организмы. Около 1200 миллионов лет назад на Земле появились первые водоросли, а 450 миллионов лет назад — высшие растения. Появление первых беспозвоночных животных относится к эдиакарскому периоду (541-635 миллионов лет до нашей эры), а появление первых позвоночных — к кембрийскому взрыву (525 миллионов лет назад). После чего жизнь продолжала непрерывно эволюционировать. И этот процесс продолжается до сих пор.
Источник



Похожие материалы:

Ученые: продолжительность суток на Земле будет увеличиваться
Ученые: продолжительность суток на Земле будет увеличиваться
В разделе: Наука
Геофизики из Канады, США и Франции спрогнозировали возрастание продолжительности суток на нашей планете. Результаты исследований ученые опубликовали в издании Science Advances.
В созвездии Водолея обнаружены три планеты, на которых может быть жизнь. Видео
В созвездии Водолея обнаружены три планеты, на которых может быть жизнь. Видео
В разделе: Наука
Группа европейских астрономов открыла в созвездии Водолея три планеты, которые имеют такие же размеры, как и Земля, и на которых может существовать жизнь. Ученые заявили о сенсационном открытии 2...
Ученые из России доказали инопланетное происхождение жизни на планете Земля
Ученые из России доказали инопланетное происхождение жизни на планете Земля
В разделе: Наука
Одной из наиболее серьезных научных загадок является тайна зарождения жизни на нашей планете. На эту тему имеется немало разных научных версий, однако ни одна из них пока не была полностью доказа...
Ученые: Высыхание подземных океанов спровоцирует гибель всего живого на Земле
Ученые: Высыхание подземных океанов спровоцирует гибель всего живого на Земле
В разделе: Наука
В США ученые из университета Техаса озвучили довольно пессимистичный прогноз, согласно которому высыхание подземных океанов спровоцирует гибель всего живого на нашей планете.

Комментарии (0)