Знакомьтесь: LUCA — клетка возрастом 4,2 миллиарда лет!
Новая научная работа утверждает: абсолютно все живое, обитающее в данный момент на планете, ведет свое происхождение от одной-единственной клетки. Прародительница, которую учёные ласково прозвали LUCA (англ. last universal common ancestor), жила примерно 4,2 миллиарда лет назад. Получается, что жизнь уже существовала всего через несколько сот миллионов лет после того, как образовалась Земля.
Биологи говорят, что на данный момент LUCA — наш последний универсальный общий предок, своего рода Адам и Ева в одном флаконе. К слову сказать, предок был очень похож на достаточно сложные бактерии, которые живут и сейчас. При этом LUCA вовсе не являлся единоличным жителем планеты, вокруг него буквально кишели вирусы, бактерии и другие виды жизни.
— Давиде Пизани, один из авторов исследования, генетик Бристольского университета (Великобритания).
Следует отметить: ученые давно подозревали, что все мы происходим от единственного предка. На такую мысль наталкивает тот факт, что клетки на планете имеют характерные ключевые особенности. Во-первых, строительные белковые блоки одни и те же. Во-вторых, для получения энергии все без исключения клетки используют расщепление АТФ (аденозинтрифосфат). Ну, а в-третьих, главная информация у всех живых существ хранится исключительно в ДНК.
Совпадение? Не думаю. Вышеперечисленные факты упрямо указывают на то, что существующие ныне формы жизни имели общую точку отсчета.
До публикации данного исследования считалось, что LUCA жил примерно 3,9 миллиарда лет назад. Как говорят сами генетики, крайне сложно датировать событие, которое случилось столь давно.
Однако в новой научной работе, которая была опубликована 12 июля 2024 года в журнале Nature Ecology & Evolution, ученые постарались максимально точно вычислить возраст первой общей клетки на планете. Для этого генетикам и биологам пришлось провести сравнительный анализ генома всех существующих видов бактерий и архей — микробов, которые похожи на бактерий и обычно обитают в чрезвычайно экстремальных условиях. Список собрался крайне солидный — 700 пунктов.
Вышеназванные живые организмы были выбраны не случайно. Они являются самыми древними формами жизни, а последующие эукариоты, в чьих клетках появились ядра, возникли уже от полного слияния двух типов клеток. Причем цитоплазма образовалась от бактерий, а ядро — от археев.

Сверху археи, снизу бактерии
После исследователи подсчитали число мутаций, которые произошли в ДНК за все это время в целом и 57 генах, являющихся общими для всех 700 исследуемых организмов. Для максимально точной оценки времени жизни LUCA ученые использовали расчеты частоты мутаций.
Кроме того, в вычислениях возраста научная команда задействовала окаменелости, содержащие следы древней жизни. В частности, использовались остатки бактериальных матов из Австралии, чей возраст составлял 3,4 миллиарда лет.

В итоге стало известно, что последний универсальный общий предок жил примерно 4,2 миллиарда лет тому назад.
Ученые не предполагали, что LUCA окажется настолько древним и будет жить уже за несколько сот миллионов лет после образования планеты. Им это показалось удивительным, ведь в Хадеане, эпохе, существовавшей 4—4,6 миллиарда лет назад, Земля была абсолютно негостеприимным для жизни местом. В океанах кипела вода, а кислорода в атмосфере было очень-очень немного.

Эпоха Хадеана
Сортировка генов по их клеточным функциям дала исследователям дополнительную и очень интересную информацию. К примеру, стало понятно, в какой обстановке жил LUCA и чем он, в конце концов, питался. Естественно, точное местожительство клетки-прародителя установить не удалось, но исследователи с большей долей вероятности предполагают, что LUCA мог обитать в океане, легко переносил очень высокие температуры и «дышал», не используя кислород. Скорее всего, древняя клетка использовала для дыхания продукты метаболизма других организмов, которые жили неподалеку.
Реконструкция метаболизма LUCA стала дополнительным доказательством того, что клетка была совсем не одинока. По всей видимости, она применяла для жизни органический материал, который был уже переработан другими микробами.
Другое подтверждение того, что вокруг LUCA было полно живых существ, — наличие в ДНК клетки генов, которые помогали держать защиту против инфекционных вирусов.
А то, что вокруг LUCA вовсю процветала развитая экосистема, несмотря на жуткие условия вокруг, говорит о большой возможности существования жизни на других планетах.
— Филип Донохью, профессор палеобиологии Бристольского университета.
Адам и Ева в одном лице
Биологи говорят, что на данный момент LUCA — наш последний универсальный общий предок, своего рода Адам и Ева в одном флаконе. К слову сказать, предок был очень похож на достаточно сложные бактерии, которые живут и сейчас. При этом LUCA вовсе не являлся единоличным жителем планеты, вокруг него буквально кишели вирусы, бактерии и другие виды жизни.
Но вот что реально поразительно, у LUCA уже имелась вполне развитая иммунная система. Это говорит о том, что 4,2 миллиарда лет назад наш далекий общий предок вовсю воевал с вирусами за место под солнцем
— Давиде Пизани, один из авторов исследования, генетик Бристольского университета (Великобритания).
Следует отметить: ученые давно подозревали, что все мы происходим от единственного предка. На такую мысль наталкивает тот факт, что клетки на планете имеют характерные ключевые особенности. Во-первых, строительные белковые блоки одни и те же. Во-вторых, для получения энергии все без исключения клетки используют расщепление АТФ (аденозинтрифосфат). Ну, а в-третьих, главная информация у всех живых существ хранится исключительно в ДНК.
Совпадение? Не думаю. Вышеперечисленные факты упрямо указывают на то, что существующие ныне формы жизни имели общую точку отсчета.
Оказался значительно старше
До публикации данного исследования считалось, что LUCA жил примерно 3,9 миллиарда лет назад. Как говорят сами генетики, крайне сложно датировать событие, которое случилось столь давно.
Однако в новой научной работе, которая была опубликована 12 июля 2024 года в журнале Nature Ecology & Evolution, ученые постарались максимально точно вычислить возраст первой общей клетки на планете. Для этого генетикам и биологам пришлось провести сравнительный анализ генома всех существующих видов бактерий и архей — микробов, которые похожи на бактерий и обычно обитают в чрезвычайно экстремальных условиях. Список собрался крайне солидный — 700 пунктов.
Вышеназванные живые организмы были выбраны не случайно. Они являются самыми древними формами жизни, а последующие эукариоты, в чьих клетках появились ядра, возникли уже от полного слияния двух типов клеток. Причем цитоплазма образовалась от бактерий, а ядро — от археев.

Сверху археи, снизу бактерии
После исследователи подсчитали число мутаций, которые произошли в ДНК за все это время в целом и 57 генах, являющихся общими для всех 700 исследуемых организмов. Для максимально точной оценки времени жизни LUCA ученые использовали расчеты частоты мутаций.
Кроме того, в вычислениях возраста научная команда задействовала окаменелости, содержащие следы древней жизни. В частности, использовались остатки бактериальных матов из Австралии, чей возраст составлял 3,4 миллиарда лет.

В итоге стало известно, что последний универсальный общий предок жил примерно 4,2 миллиарда лет тому назад.
А жизнь-то процветала!
Ученые не предполагали, что LUCA окажется настолько древним и будет жить уже за несколько сот миллионов лет после образования планеты. Им это показалось удивительным, ведь в Хадеане, эпохе, существовавшей 4—4,6 миллиарда лет назад, Земля была абсолютно негостеприимным для жизни местом. В океанах кипела вода, а кислорода в атмосфере было очень-очень немного.

Эпоха Хадеана
Сортировка генов по их клеточным функциям дала исследователям дополнительную и очень интересную информацию. К примеру, стало понятно, в какой обстановке жил LUCA и чем он, в конце концов, питался. Естественно, точное местожительство клетки-прародителя установить не удалось, но исследователи с большей долей вероятности предполагают, что LUCA мог обитать в океане, легко переносил очень высокие температуры и «дышал», не используя кислород. Скорее всего, древняя клетка использовала для дыхания продукты метаболизма других организмов, которые жили неподалеку.
Реконструкция метаболизма LUCA стала дополнительным доказательством того, что клетка была совсем не одинока. По всей видимости, она применяла для жизни органический материал, который был уже переработан другими микробами.
Другое подтверждение того, что вокруг LUCA было полно живых существ, — наличие в ДНК клетки генов, которые помогали держать защиту против инфекционных вирусов.
А то, что вокруг LUCA вовсю процветала развитая экосистема, несмотря на жуткие условия вокруг, говорит о большой возможности существования жизни на других планетах.
Очень похоже, что жизнь отлично устроилась во многих уголках Вселенной, где есть планеты, похожие на раннюю Землю
— Филип Донохью, профессор палеобиологии Бристольского университета.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Битва под Каневом: почему на 350 лет замолчали сокрушительную победу России?
Неудобная победа, предательство и идеология. Мы бы могли вообще не узнать об этом триумфе русского оружия...
Бомбы с орбиты: почему советская технология, воскрешенная Китаем, встревожила США?
Американцы слишком долго считали свои системы раннего предупреждения лучшими на планете. Теперь......
С Ноева ковчега сняли запрет: что покажут радары на Арарате?
История, которую больше всего высмеивали ученые, неожиданно становится все более реальной...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Почему их ДНК не меняется уже 42 000 лет: определен самый древний народ на планете
Три раза предки жителей Океании встречались с исчезнувшими видами людей, и это в корне изменило их гены...
Тайна «косого глаза» Венеры раскрыта: что увидела нейросеть на картинах Боттичелли?
Художник нарисовал пять портретов прекрасной Симонетты Веспуччи. И каждое полотно еще больше подтверждает страшный диагноз...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Новая вселенная внутри звезды: почему Эйнштейн мог ошибаться насчет черных дыр
Больше 20 лет эта гипотеза в буквальном смысле раздирает мир науки. Но, возможно, именно она выведет ученых из тупика сингулярности...
Прорыв в астрономии: найти жизнь в космосе будет гораздо проще
Ученых не пугает даже погрешность в 20%. Зато будут просканированы тысячи планет...
Марс под вопросом: что может обнулить иммунитет у космонавтов?
И почему защита организма перестает видеть микробы, выжившие в космосе?...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
43 — проклятый возраст Рюриковичей: почему многие князья не переживали этот роковой рубеж?
Генетики говорят: русская династия слишком поздно поняла, что попала в ловушку «чистой» крови...
Тайный Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...