Исследователи из Австралии и Германии предложили новый подход, который объясняет, как экологические обстоятельства могут дать толчок жизни в самом ее начале и на каждом из основных эволюционных этапов.
Статья с результатами работы опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.
Одно из определений жизни гласит, что любая совокупность сущностей, которая участвует в процессе эволюции путем естественного отбора, является живой. Но как же начинается эволюция путем естественного отбора и, следовательно, жизнь? Ответ на этот вопрос оказывается далеко не очевиден.
Чтобы организмы могли участвовать в процессе эволюции путем естественного отбора, им нужно быть осторожными и отличаться друг от друга, они должны размножаться, а потомство должно быть похоже на родительские типы. Эти основные дарвиновские свойства (изменчивость, воспроизводство и наследственность) являются такими фундаментальными особенностями жизни, что их существование легко принять как должное.
Но авторы новой работы отмечают, что дарвиновские свойства являются производными и требуют эволюционного объяснения. При отсутствии каких-либо проявлений наследственной изменчивости эволюция управляется только случайностью, но этот путь от случайности к естественному отбору, оказывается, трудно представить.
Исследователи утверждают, что предыдущие работы недооценивали роль экологии в этом процессе. При более детальном рассмотрении становится очевидным, что определенные экологические обстоятельства могут экзогенно навязывать дарвиновские свойства организмам, которые их ранее не проявляли. Команда ученых назвала это «экологическим скаффолдингом». Один из исследователей Пол Рейни говорит, что необходимые условия минимальны: неравномерно распределенные ресурсы и рассредоточение объектов между ними.
По его словам, ранее авторы исследовали эту идею, используя популяции бактерий, чтобы наблюдать их эволюционные изменения в реальном времени. Исследователи искусственно навязывали дарвиновские свойства группам клеток, в результате чего они эволюционировали как члены многоклеточных организмов. Результат оказался поразительным. Группы клеток не только стали более приспособленными, но они даже развили черты жизненного цикла, свойственные многоклеточным организмам.
Фото: Paul Rainey
Эта работа имеет захватывающие последствия для разработки экспериментов, направленных на выяснение причин возникновения жизни из неживой материи, и для понимания эволюционных переходов. Метод экологического скаффолдинга, по словам ученых, привносит новый взгляд на старую проблему. Вместо того чтобы апеллировать к разным химическим веществам или факторам, связанным с самими организмами, новый метод признает непрерывную связь между зарождающимися эволюционирующими системами и их окружающей средой.
Как сообщал Realist, ранее специалисты решили полувековую загадку появления жизни на Земле, установив, откуда на планете появились фосфаты, которые, как считалось, тогда были в дефиците.
