Учени: Земята е развила живот не веднъж, а два пъти

В продължение на много години изследователите вярваха, че е имало един-единствен момент, в който животът е възникнал на Земята. Ново проучване обаче хвърля светлина върху тезата, че животът може да е възникнал два пъти, съобщава Popular Mechanics.

В новото изследване учените твърдят, че животът на Земята е възникнал два пъти въз основа на прокариотите. Това са едноклетъчни организми без истинско ядро и мембранни органели.  Делят се бързо чрез просто клетъчно делене.

Групата включва бактерии и археи, които са сред най-старите и разпространени форми на живот на Земята. Та именно тези 2 групи прокариоти - батктерии и археите - са развили различни, но еднакво успешни начини за катализиране на основни метаболитни реакции. 

„Новите данни ни позволяват да направим само едно заключение. Бактериалните и археалните линии независимо са направили прехода към свободно живеене. Само свободно живеещите клетки са живи. Нека наречем нещата с истинските им имена: имаме работа с един-единствен произход на генетичния код, но с два произхода на живота“, изтъкна в съобщение за медиите биологът от университета в Дюселдорф и старши автор на изследването Уилям Мартин. 

В публикацията се отбелязва, че „дървото на живота“ е разделено на 2 основни групи: прокариоти и еукариоти. Еукариотите са живи организми с клетки с истинско ядро с ДНК. Към тях спадат животните, растенията, гъбите и едноклетъчните протисти. Те са по-сложни и по-големи от прокариотите и могат да бъдат едноклетъчни или многоклетъчни.

Та класическата хидротермална хипотеза твърди, че тези екосистеми са осигурили точно химикалите и металите, необходими за формирането на градивните елементи на живота. Тези градивни елементи в крайна сметка са образували прокариоти, които милиарди години по-късно, чрез процес, наречен ендосимбиоза, са дали началото на еукариоти. 

Как животът би могъл да се създаде два пъти? 

В новото проучване учените са изследвали геномите, протеиновите структури и химичните реакции, които съставляват най-ранните етапи на микробната еволюция. Те са проучвали 420 химични реакции, които формират градивни елементи като есенциални аминокиселини, РНК бази и витамини. Екипът е предположил, че близките метали са играли абсолютно жизненоважна роля за истинското възникване на живота.

Те откриват, че Последният общ универсален прародител (LUCA) е имал способността да използва ензими само за половината от тези реакции - останалите са произлизали от самите метали. „Металите, срещащи се естествено в хидротермалните извори, могат да заменят изненадващо голям брой ензими в метаболизма“, каза Харун Туйсуз, неорганичен химик в Института за изследване на околната среда „Макс Планк“ и съавтор на изследването, в прессъобщение.

Като цяло, изследователите идентифицират следните етапи в развитието на ранния живот: 

• чисто метален етап; 

• хибриден етап, включващ метали и ензими в LUCA; 

• дивергентна (разклоняваща се) еволюция, водеща до предците на бактериите и археите.

Според Мартин основната изненада е, че ензимите, използвани за катализиране на отделни химични реакции, не са консервативни между бактериите и археите. Това предполага, че животът е открил 2 начина за катализиране на едни и същи метаболитни реакции по различен начин.