Вчені-біологи виявили «витоки» існування, які були присутні 4,2 мільярда років тому.
Еволюція / © Pixabay
Американські науковці-біологи віднайшли можливість поглянути в давнину Землі на 4,2 мільярда років у минуле. З’ясувалося, що гени нашого найпершого пращура функціонують як архів: в них збережені відомості про існування, яке було присутнє ще до того, як природа сформувала перші комплексні клітини.
Про це повідомляється у виданні Cell Genomics.
Раніше вважалося, що отримати відомості про події до LUCA (останнього загального спільного предка всіх сучасних організмів) нереально через відсутність викопних решток. Однак, група дослідників з Оберлінського коледжу, MIT та Вісконсинського університету в Мадісоні продемонструвала, що генетичний код нинішніх істот зберігає пам’ять про їхніх найбільш давніх попередників.
Метод «універсальних паралогів»
Ключем до відкриття стали так звані «універсальні паралоги» — прадавні продубльовані гени, які сьогодні трапляються у всіх формах існування (бактерій, архей та еукаріотів). Міркування дослідників ґрунтуються на тому, що якщо певний ген присутній у двох копіях у всіх поточних гілках існування, то його дублювання відбулося ще в організмах, які передували LUCA.
«Якщо LUCA — це основа нашого генеалогічного дерева, то ці вихідні дублікати є його витоками», — пояснюють науковці. Це відкриття дає можливість поєднати первинні хімічні реакції на планеті з інструментами сучасної біології.
Гідротермальний джерело на північному сході Тихого океану, подібне до середовища, в якому, ймовірно, жила LUCA. Фото: NOAA. / © NOAA
Науковці зосередилися на вивченні аміноацил-тРНК-синтетаз — генів, які відповідають за створення протеїнів. Аналіз засвідчив, що перехід до сучасного генетичного коду був тривалим і складним процесом, який пройшов велику кількість етапів біосинтезу ще до появи нашого загального пращура.
При цьому LUCA не був першою або єдиною формою існування на планеті, а ймовірно співіснував у межах уже сформованої та досить продуктивної екосистеми. Хоча основна частина протеїнів тієї епохи назавжди зникли через еволюцію або безперервний обмін генами між мікроорганізмами, поодинокі збережені паралоги сьогодні мають надзвичайну наукову цінність як єдині свідки зародження існування.
Гідротермальний джерело на північному сході Тихого океану, подібне до середовища, в якому, ймовірно, жила LUCA. / © Т4
Дослідження фактично розширює обрії біології, надаючи можливість перевіряти гіпотези про виникнення існування, які раніше вважалися виключно теоретичними. Універсальні паралоги є єдиними «очевидцями» епохи, від якої не лишилося жодних фізичних слідів у геологічних шарах Землі.
Нагадаємо, новий вид тетрапода Tyrannoroter heberti, що існував 307 мільйонів років тому, розглядається як один із перших наземних створінь, які практикували травоїдний тип живлення.
Раніше ми інформували про те, що в Аргентині на півдні Патагонії виявили скам’янілості нового велетенського крокодилоподібного хижака Kostensuchus atrox, який існував 70 млн років тому.