москва, 25 июл — риа новости. анализ самых древних генов в геномах всех живых существ показал, что так называемый «лука» — общий предок всех существующих сегодня организмов — жил в теплой, бескислородной и богатой минералами воде, вероятно в горячих гейзерах или вулканических озерах, говорится в статье, опубликованной в журнале nature microbiology.
в последние годы все большее количество эволюционистов-биологов приходит к мысли о том, что жизнь могла зародиться не в океанах земли, а на поверхности суши, в озерах и у жерл гейзеров и вулканов.
в пользу этого говорит то, что на суше присутствовал ряд критически важных элементов, в том числе молибден, бор и азот, которых было крайне мало в «супе» первичного океана.
к такому выводу постепенно приходят и генетики — уильям мартин (william martin) из университета дюссельдорфа (германия) и его коллеги заявляют, что им удалось найти следы того, что первый организм на земле, которого ученые называют «лукой» (last universal common ancestor — последний всеобщий предок), жил в вулканических гейзерах или озерах.
как объясняют ученые, главная проблема при «реставрации» образа биологического луки заключается в том, что микробы обмениваются генами не только «вертикально», передавая их своему потомству, но и «горизонтально», обмениваясь обрывками днк или даже целыми хромосомами с другими видами и родами бактерий и архей.
благодаря этому самые распространенные гены нельзя использовать, как в случае с многоклеточными существами, в качестве самых древних и общих черт организма — они, вполне возможно, могли распространиться среди микробов недавно в результате горизонтального обмена днк и вымирания тех подвидов бактерий и архей, которые не приобрели этих генов.
мартин и его коллеги решили эту проблему крайне простым способом — они включали в свой анализ только те гены, которые распространялись лишь вертикальным образом (к примеру, они должны были присутствовать в геномах как минимум двух видов архей и бактерий).
в общей сложности ученые проанализировали свыше шести миллионов генов и 286 тысяч семейств генов, из которых лишь 355 семейств удовлетворяли всем критериям «вертикальности». их анализ помог ученым выделить те черты, которыми обладал «лука» и понять, где он мог обитать 3,5−3,3 миллиарда лет назад, когда предположительно появилась жизнь на земле.
как признаются генетики, здесь особых усилий от них не потребовалось — эти три сотни семейств генов не были случайным набором «обрывков» днк с разными функциями, а вполне конкретным набором «инструкций по выживанию» в одной и той же среде и инструментом по добыче одного вида пищи.
так, «лука», судя по присутствию в его геноме белков, необходимых для жизни в горячей среде, обитал внутри геотермальных источников или вулканических озер, полностью лишенных кислорода, и получал энергию, извлекая ее из разницы в концентрации различных ионов, а также питался водородом и углекислотой.
означает ли это, что жизнь на земле началась в водах гейзеров и вулканических озер? скорее всего да, однако ученые оставляют возможность того, что предки «луки», возникшие из неживых «кирпичиков» жизни, могли обитать в иной среде, и переселиться поближе к вулканам позже, в результате действия среды или конкуренции с их вымершими современниками, которые, в отличие от «луки», могли не дожить до наших времен.
******
