Природа последнего универсального общего предка (LUCA) всего живого на Земле, его возраст и влияние на систему Земли остаются неизвестными. Ученые выяснили, что он жил уже 4,2 млрд лет назад, имел геном размером не менее 2,5 Мб и не слишком отличался от современных прокариот. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
Последним общим предком всего живого на Земле является «Последний универсальный общий предок» (LUCA). Ученые предполагают, что все организмы развились из LUCA, так как все основные клеточные процессы: одинаковые аминокислоты, используемые для создания белков; одинаковая энергетическая валюта (АТФ); ДНК в качестве способа хранения генетической информации, — у них одинаковы, то есть унаследованы от какого-то единственного их носителя в прошлом.
Однако исследователи не сходятся во мнении о возрасте LUCA. Метаболизм LUCA тоже оказался спорным вопросом: одни приписывают LUCA все основные виды метаболизма, в то время как другие описывают его как более простую форму жизни.
Ученые посчитали мутации, произошедшие в их последовательностях с тех пор, как они имели LUCA. Время разделения некоторых видов известно из окаменелостей, поэтому команда использовала генетический эквивалент уравнения, применяемого для расчета скорости в физике, чтобы выяснить, когда существовал LUCA. Они пришли к выводу, что он жил уже 4,2 млрд лет назад: примерно через 400 млн лет после образования Земли.
Авторы согласовали историческое развитие организмов и предположили, что LUCA имел геном размером не менее 2,5 Мб, кодирующий около 2600 белков, что сопоставимо с современными прокариотами. Исследование показало, что LUCA — сложный организм, не слишком отличающийся от современных прокариот и обладавший ранней иммунной системой.
Авторы отметили, что LUCA был не изолированным видом, а частью сложившейся тогда экологической системы. Метаболизм LUCA обеспечивал шанс на существование для других микробов: например, метаногены питались отходами его жизнедеятельности.
«Одно из реальных преимуществ этого исследования — применение подхода к согласованию генов и деревьев видов к такому разнообразному набору данных, представляющему первичные области жизни архей и бактерий. Это позволяет нам с определенной долей уверенности утверждать о том, как жил LUCA», — рассказал Том Уильямс из Бристольского университета.
Автор: Элина Яндиева.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
