Учёные в замешательстве: жизнь на Земле возникла дважды?

Международная группа учёных под руководством биологов Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне по-новому взглянула на представления о возникновении жизни на Земле. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Скиенке Адванкес, переход от неживой материи к живым организмам мог произойти независимо друг от друга в двух основных ветвях жизни — бактериях и археях.

По словам одного из авторов исследования, биолога Уильяма Мартина, некоторые важные ферменты у бактерий и архей не связаны между собой с эволюционной точки зрения. Поэтому учёные предполагают, что, несмотря на единое происхождение генетического кода, свободноживущие формы жизни могли сформироваться двумя независимыми путями.

В ходе исследования учёные проанализировали белковые структуры основных метаболических ферментов в геномах бактерий и архей. Согласно результатам, ЛУКА — предположительно общий предок всех клеток — обладал ферментами лишь для части метаболических реакций, тогда как остальные процессы протекали с помощью металлов, присутствовавших в окружающей среде того времени, вероятно, в гидротермальных источниках.

Учёные также выделили четыре этапа развития катализа в процессе формирования жизни. Сначала реакции зависели от металлов во внешней среде, затем протоклетки постепенно выработали собственные ферменты, а в конечном итоге необходимость во внешних катализаторах отпала. По мнению специалистов, именно после этого этапа бактерии и археи независимо превратились в свободноживущие организмы.

Как отмечает биолог Наталья Мрняивач, бактерии и археи независимо создали ферменты, выполняющие одинаковые функции, но имеющие совершенно разное строение. Это ещё раз свидетельствует о том, что их эволюционное развитие могло проходить раздельно.

Кроме того, исследователи предложили альтернативный механизм, который мог заменить молекулу АТФ в до-биологических химических процессах. Они выяснили, что реакции фосфорилирования с участием фосфита и палладия могут естественным образом протекать в водной среде. По мнению учёных, это открытие может упростить научные представления о ранних этапах возникновения жизни и помочь найти ответы на новые вопросы.