Вчені дослідили геноми, структури білків та хімічні реакції, що складають найраніші етапи еволюції мікроорганізмів.
Довгі роки вчені вважали, що був єдиний момент, коли життя виникло на Землі. Однак у новому дослідженні висувається припущення, що, можливо, життя насправді виникло двічі, пише Popular Mechanics.
У новому дослідженні вчені припустили, що життя на Землі виникло двічі, причому дві групи прокаріот – бактерії та археї – розробили різні, але однаково успішні методи каталізу основних метаболічних реакцій.
"Нові дані дозволяють зробити лише один висновок. Лінії бактерій та архей незалежно одна від одної здійснили перехід до вільноживучого стану. Лише вільноживучі клітини є живими. Назвемо речі своїми іменами: ми маємо справу з одним походженням генетичного коду, але з двома походженнями життя", – заявив у прес-релізі біолог із Дюссельдорфського університету Вільям Мартін, старший автор дослідження.
У виданні нагадали, що "дерево життя" поділяється на дві основні групи – прокаріоти та еукаріоти. Типова гідротермальна гіпотеза стверджує, що саме ці екосистеми забезпечували ті хімічні речовини та метали, які були необхідні для формування будівельних блоків життя. Ці блоки зрештою сформували прокаріоти, які мільярди років потому в результаті процесу, що називається ендосимбіозом, дали початок еукаріотам.
У новому дослідженні вчені вивчили геноми, структури білків та хімічні реакції, що складають найраніші етапи еволюції мікроорганізмів. Вони розглянули 420 хімічних реакцій, які формують будівельні блоки, такі як незамінні амінокислоти, основи РНК та вітаміни.
Команда висунула припущення, що метали, які перебували поблизу, відіграли абсолютно життєво важливу роль для того, щоб життя дійсно зародилося. Вони виявили, що Останній спільний універсальний предок (LUCA) мав здатність використовувати ферменти лише для половини цих реакцій – решта відбувалася за рахунок самих металів.
"Метали, що природно зустрічаються в гідротермальних джерелах, можуть замінити напрочуд велику кількість ферментів у метаболізмі", – зазначив у прес-релізі Харун Тюйсуз, хімік-неорганік з Інституту Макса Планка, співавтор дослідження.
Загалом дослідники виділили такі етапи розвитку раннього життя:
Мартін заявив, що головним сюрпризом є те, що ферменти, які використовуються для каталізу певних хімічних реакцій, не є консервативними у бактерій та архей. Це дозволяє припустити, що життя самостійно відкрило два способи, які дають змогу по-різному каталізувати одні й ті самі метаболічні реакції.
Вчені також висунули гіпотезу, що реакції між фосфітом і паладієм, які широко поширені в околицях гідротермальних джерел, замінили аденозинтрифосфат і ферменти як двигун, що приводив у дію ці ранні реакції.
Нагадаємо, що в центрі Землі знаходиться внутрішнє ядро, яке обертається незалежно від решти планети. Нове дослідження показало, що останнім часом змінилися як швидкість, так і напрямок його обертання.
Зараз вчені з'ясовують, що могло спричинити ці зміни та чи можуть вони вплинути на людей.