Один генетический код – два рождения жизни

Один генетический код – два рождения жизни

Четыре миллиарда лет назад на дне молодого океана, у раскалённых жерл гидротермальных источников, возможно, разыгрывалась сцена, которую мы до сих пор представляли себе неверно.
 
Считалось, жизнь возникла однажды: был один-единственный первопредок, одна первоклетка, и всё живое – её потомки. Международная команда биологов утверждает: у всех земных существ общий генетический код – но жизнь, похоже, родилась два раза.

 

Полуживой предок
 
Учёные просеяли геномы, структуры белков и сотни химических реакций, чтобы заглянуть в эпоху, когда клеток в привычном смысле ещё не существовало. В центре внимания оказался метаболизм – сеть примерно из 420 реакций, с помощью которой клетка собирает из простых исходников аминокислоты, основы РНК и витамины. Она такая же древняя, как генетический код и одинакова у всего живого.

И тут оказался сюрприз. Сами реакции – общие для всех, а вот ферменты, которые их ведут, – нет. У бактерий и архей они разные. Если копать глубже, выясняется, что у последнего общего предка всех клеток, загадочного LUCA (Last Universal Common Ancestor), ферменты были лишь примерно для половины метаболических реакций. Вторую половину выполняли не белки, а металлы из земной коры, в которых он, собственно, и сидел. LUCA был существом наполовину живым.

Металлы вместо ферментов
 
Чем же была первая жизнь? Оказывается, ранний метаболизм зависел от окружающей среды куда сильнее, чем сейчас. Железо, кобальт, палладий и другие металлы, которыми богаты гидротермальные жерла, подменяли собой удивительно много ферментов, пока жизнь не научилась их строить.
 
Нашёлся и ответ на старый вопрос: откуда первые реакции брали энергию, если АТФ – сложная молекула, которую ещё нужно было уметь производить? Эксперимент показал, что энергию могла давать пара «фосфит плюс палладий». Палладий есть в гидротермальных источниках, и он известен как катализатор уже около века. Стоит смешать фосфит – природную форму фосфора из тех же жерл – с органическими соединениями в присутствии палладия, как прямо в воде, за ночь, запускаются реакции фосфорилирования – те самые, которые в живой клетке обслуживают АТФ и ферменты.
 
Два рывка на свободу
 
Дальше – ещё интереснее. Учёные восстановили четыре стадии рождения катализа. Сперва реакции вели исключительно металлы. Потом наступила эпоха LUCA, где металлы и ферменты работали в паре. А затем две ветви – бактерии и археи – разошлись. И каждая уже самостоятельно, по-своему, обрастала ферментами, вытеснявшими неорганическую замену.
 
Вывод смелый. Ведь если это реально так, то жизнь – не редкая случайность, а процесс, который на одной и той же планете запускался по крайней мере дважды. А это многое меняет в том, чего мы ждём от поисков жизни на других мирах. Первая химия жизни, как выясняется, была наполовину геологией – и значит, порог, с которого начинается всё живое, может быть куда ниже, чем мы привыкли думать.

  • нет
  • avatar
  • .
  • +24

12 комментариев

avatar
появление жизни в неживом материале это настолько невероятная история, что уже только из-за одного этого невозможно быть атеистом
avatar
сможешь доказать? предварительно аргументированно четко разъяснив, что есть — материал живой, а что есть — материал неживой… и объяснив, причём тут атеисты…
avatar
ну вот лежала куча каких-то углеродов, а потом эта куча начала музыку писать и книги
avatar

ДНК создал Бог? Самые свежие научные данные о строении. Как работает информация для жизни организмов

Скачать

Происхождение жизни, что известно Наука и научпоп

Скачать

avatar

Гликокаликс сложный углеводный слой на поверхности клеточной мембраны

Скачать

avatar
а если не сдавать биологию
avatar

Скачать

Тогда будет так.
avatar
А теперь мы здесь
avatar
Кто мы то?!? Я один здесь!!!
avatar
не здесь а там
avatar
И тут ещё.
avatar
непостоянство феноменов…
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.