Жизнь зародилась на суше

Жизнь зародилась на суше

     Колыбелью первых одноклеточных живых существ были не воды океана, а суша — точнее, геотермальные озёра. К такому выводу пришли выпускники МГУ, работающие в научных лабораториях России, Германии и США, в ходе совместной научной работы. Статья по её результатам опубликована в американском журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.



   Ранее было показано, что практически у всех клеточных организмов, от инфузории дo человека, есть 60 общих генов. Они, а также кодируемые ими белки, очевидно, унаследованы нами от общего предка — первого одноклеточного организма. Анализ показывает, что для функционирования большинству этих древних белков нужны ионы калия (K). Древние одноклеточные организмы ещё не имели такого сложного механизма ионного обмена с окружающей средой, как клетки сегодняшних живых существ — значит, внутренний состав отражал химию среды их обитания.

   Однако в первобытном океане (как и в современном) калия было в 40 раз меньше, чем натрия (Na) — на это указывают данные анализа пузырьков древней морской воды, сохранившихся в скальных породах. Иными словами, океан не подходит на роль колыбели жизни по своему химическому составу. Российские учёные считают, что с большей вероятностью первые организмы могли возникнуть на суше, в местах геотермальной активности, которыми были богаты «новорожденные» континенты. В таких районах насыщенный химическими элементами пар вырывался из-под земли и конденсировался в лужи и озёра как раз нужного состава. 

   Исследование аналогичных современных формаций на Камчатке показало, что они содержат гораздо больше калия, чем натрия, а также много фосфатов и переходных металлов, которые также играют важную роль в обмене веществ в клетках. Такие озёра как раз и могли стать колыбелью жизни, а океан живые существа заселили позже, обзаведясь клеточными оболочками — мембранами, позволяющими вести сложный обмен ионами с внешней средой.

   Эту работу совместно выполнили  биофизик Армен Мулкиджанян и геохимик Андрей Бычков из МГУ; биоинформатик Дарья Диброва из Оснабрюкского университета (Universität Osnabrück), ФРГ; специалисты по сравнительной геномике Михаил Гальперин и Евгений Кунин из Национального института здоровья (National Institutes of Health), США, в рамках программ международного научного сотрудничества.

   Отметим, что для решения загадки происхождения жизни учёными предлагаются самые различные гипотезы. Сам по себе древний океан уже достаточно давно перестал быть главным кандидатом на роль «колыбели». Одно время многие учёные слонялись к тому, что жизнь зародилась в гейзерах — подводных вулканах, насытивших морскую воду водородом (Н), метаном (CH4) и другими газами, создав таким образом жизнетворную среду. Но позже выяснилось, что эта среда была слишком кислотной, что заставило искать альтернативные объяснения. Одним из них, предложенным недавно, является гипотеза об извержении гренландского грязевого вулкана как о событии, приведшем к зарождению жизни.



Категория: 1267