Тайна жизни: ученые выяснили, что ранняя эволюция была более сложной, чем предполагалось

25 апреля 2020 | 06:01

Ученые из Японии и Китая показали, что эволюция ранней жизни на Земле гораздо сложнее, чем считалось раньше.

Об этом сообщает EurekAlert!.

Биологи классифицируют все живые организмы на три основные группы, которые называются доменами. Два из этих доменов — бактерии и археи — состоят из одноклеточных организмов, а третий — эукариоты — включает в себя большинство более крупных, многоклеточных организмов, с которыми мы все знакомы: грибы, растения и животные, включая самих людей.

Из трех доменов эукариоты эволюционировали сравнительно недавно. Однако история первых двух доменов остается малоизученной - остается вопросом, какой из двух одноклеточных доменов возник первым.

Более сорока лет назад американские биологи Карл Воэз и Джордж Фокс предположили, что оба эти домена возникли из более примитивного организма или группы организмов, которые ученые теперь называют LUCA, или Последний универсальный общий предок.

Новое исследование Tokyo Tech и Института Макса Планка предполагает, что понимание ранней жизни может быть сложнее, чем считалось ранее.

Специалисты пришли к выводу, что при сравнении геномов могут быть получены только ограниченные знания о древних одноклеточных организмах, включая бактерии и археи. Ученые проанализировали тысячи филогенетических деревьев, построенных на основе сходства ДНК тысяч микроорганизмов, чтобы идентифицировать самые древние гены и проследить за их эволюцией.

Оказалось, что на ранней стадии эволюции живых организмов разные типы генов менялись с разной скоростью. Это значит, что частота ранних мутаций была намного выше, чем в настоящее время. Таким образом, жизнь развивалась очень быстро, и это осложняет картину, как именно археи и бактерии получали энергию для жизнедеятельности и в какой среде они обитали.

Иллюстрация: Филогенетические древовидные диаграммы составляют основу понимания эволюции микробов. Длинные ветви между двумя доменами в некоторых деревьях могут отражать период очень быстрой эволюции, миллиарды лет назад (S. Shiobara, S. McGlynn, ELSI, CC BY 4.0)

Результаты исследования, раскрывающие тайну происхождения первых живых организмов, опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.

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.