Общий предок современных организмов жил в гидротермальных источниках

Гидротермальный источник в Марианской впадине. Фото: NOAA Ocean Explorer / Flickr

Немецкие ученые определили 355 наиболее древних белковых семейств, которые современные прокариоты — организмы без настоящего ядра — унаследовали от последнего общего предка. Анализ происхождения и функций этих белков показал, что 3,8 миллиарда лет назад живые организмы обитали в геотермальных источниках.

LUCA (англ. Last Universal Common Ancestor) — Последний общий предок живых организмов — жил на Земле предположительно 3,8 миллиарда лет назад. Считается, что от него произошли прокариоты — археи и бактерии, а от них, в свою очередь, эукариоты — организмы с настоящим ядром. До сих пор было мало известно о том, где и как жил общий предок. В новой работе немецкие биоинформатики из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне определили наиболее древние гены современных прокариот, чтобы побольше узнать об образе жизни последнего общего предка.

Чтобы выделить гены, которые современные прокариоты унаследовали от общего предка, ученые проанализировали 6,1 миллиона генов бактерий и архей, кодирующих белки. Ученые разделили белки по происхождению и функциям и нашли 355 семейств, которые, возможно, современные живые организмы унаследовали от общего предка. Лишь некоторые белки из этих семейств встретились у всех прокариот — к примеру, белки для работы с ДНК. Остальные оказались довольно специфичными, и это помогло ученым восстановить, в каких условиях общий предок жил и чем питался.

Общий предок оказался термофильным организмом — приспособленным к высоким температурам, он жил в бескислородных условиях, а в качестве «строительных блоков» для клеток использовал растворенные в воде азот и углекислый газ. Для работы многих белков общего предка нужно было железо, а для жизнедеятельности клетки — водород. Возможно, что всем необходимым его снабжали геотермальные источники, в которых до сих пор обитают некоторые прокариоты.

Также исследователи выяснили, что самые древние версии генов есть у современных бактерий клостридий и архей метаногенов — они больше всего похожи на последнего общего предка.

Исследование группы ученых из Германии опубликовано в журнале Nature Microbiology.

О том, как живется микробам в кипятке без воздуха, читайте в материале «Чердака».

Теги:

Читать еще на Чердаке: