Учёные: сложная жизнь на Земле могла зародиться на миллиард лет раньше
Зарождение сложной жизни на Земле могло произойти почти на миллиард лет раньше, чем предполагалось. Согласно новому исследованию, первые шаги эволюции от простых прокариотических организмов к сложным эукариотическим клеткам, обладающим ядром, начались около трёх миллиардов лет назад. Это открытие указывает на исключительно долгий и постепенный процесс становления сложных форм жизни, а не на их внезапный скачок.
До сих пор оставалось открытым вопрос о последовательности появления ключевых компонентов эукариотической клетки. Особый интерес представляет время появления митохондрий — клеточных «энергостанций», которые, как считается, произошли от симбиотических бактерий. Неясно, что стало спусковым крючком сложной эволюции: появление митохондрий или же предшествующее развитие других клеточных структур.
Чтобы разобраться в этой хронологии, международная команда учёных под руководством палеобиолога Кристофера Кея из Бристольского университета провела масштабный молекулярно-часовой анализ генов сотен различных организмов. Исследователи совместили генетические данные с известными палеонтологическими свидетельствами, чтобы построить «дерево жизни» с привязкой ко времени и определить момент возникновения отдельных признаков.
Результаты, опубликованные в журнале , оказались поразительными. Анализ показал, что первые генетические предпосылки для возникновения эукариот, такие как прототипы белков актина и тубулина, простейшего цитоскелета и зачаточного ядра, появились в период 2.9–3 миллиарда лет назад. Это произошло задолго до насыщения атмосферы Земли кислородом, которое, как считалось, было необходимым условием для развития сложной жизни. Формирование других компонентов, включая цитоплазматические мембраны и аппарат Гольджи, продолжалось в последующие эпохи.
При этом митохондрии, согласно построенной модели, возникли значительно позже — примерно 2.2 миллиарда лет назад. Эта дата совпадает с периодом Великого кислородного события, что позволяет предположить: хотя фундамент эукариотической жизни был заложен гораздо раньше, именно резкое изменение окружающей среды, обогащение атмосферы кислородом, дало окончательный импульс для её расцвета. Учёные подчёркивают, что новое исследование уникально тем, что позволило не только определить временные рамки, но и в деталях понять функциональное взаимодействие развивавшихся генов и белков в контексте абсолютного геологического времени.