Ученые установили, где жил и чем питался предок всех живых существ на Земле

Нашего предка — общего для автора этой заметки, для читателя, для соседского кота и для блохи, которая, возможно, живет на коте, — звали Лука. Правда, он об этом не знал.

Лука был невелик, жил в теплой, безкислородной и богатой минералами воде, вероятно в горячих гейзерах или вулканических озерах, говорится в статье ученых из Университета Дюссельдорфа, которую приводит РИА «Новости».

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 и его коллеги заявляют, что им удалось найти следы того, что первый организм на Земле, которого ученые называют Лукой (LUCA, 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 6 млн генов и 286 000 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 млрд 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.