Найден «затеряный мир» древних микроорганизмов, о котором ученые и не подозревали
На Земле существует три основных домена жизни: одноклеточные бактерии и археи, а также более сложные эукариоты. Несмотря на наименьшее количество видов, эта последняя группа изучена наиболее хорошо — она включает в себя нас, людей, а также всех животных, растения, водоросли, грибы и некоторых одноклеточных организмов, таких как амебы. Ключевой особенностью, которая отличает эукариот, является наличие в их клетках ядра и других сложных компонентов, таких как митохондрии.
Но когда именно они впервые появились на Земле — осталось загадкой. Доказательства существования эукариот в изобилии начинают появляться в летописи окаменелостей примерно 800 миллионов лет назад, однако исследования «молекулярных часов» показали, что первые члены группы должны были эволюционировать еще 1,8 миллиарда лет назад. Так почему нет записей о них?
Ископаемое наследие
Как оказалось, они могут быть — просто ученые, возможно, искали не то. Одним из основных маркеров жизни эукариот являются стероиды — молекулы липидов, подобные холестерину, выполняющие жизненно важные функции в их клетках. Они обычно встречаются в ископаемых отложениях, датируемых примерно 800 миллионами лет назад, но почти не появляются в более старых породах. Одна гипотеза предполагала, что эукариоты существовали и раньше, но в более примитивных формах, которые, возможно, производили другие молекулы липидов.
Поэтому в рамках новой работы исследователи решили отыскать эти «другие» молекулы. Они исследовали молекулы стероидов, вырабатываемые современными эукариотами, и использовали несколько методов, чтобы вернуть их к промежуточным версиям, которые, возможно, производили их предки. Затем ученые начали искать признаки этих так называемых «протостероидных» молекул в летописи окаменелостей.
Оказалось, что протомолекулы в изобилии представлены в более старых породах до 800 миллионов лет назад. Самая древняя из них датируется 1,64 миллиарда лет назад в формации Барни-Крик в Австралии, и эта разновидность молекул удивительно широко распространены в образцах со всего мира.
«Ученые игнорировали эти молекулы в течение четырех десятилетий, потому что они не соответствуют типичным изображениям молекулярного поиска, — пояснил профессор Йохен Брокс, соавтор исследования. — Но как только мы выяснили, что конкретно ищем, то быстро обнаружили, что десятки других горных пород, взятых из водных путей возрастом в миллиарды лет по всему миру, также содержат подобные ископаемые молекулы».
Первобытные эукариоты
Находка позволяет заглянуть в затерянный мир Protosterol Biota. Эти ранние эукариоты процветали в морской среде практически по всей планете и, вероятно, были крупнее и сложнее, чем бактерии и археи, существовавшие в то время. Ученые даже выдвинули гипотезу, что протостероловая биота могла включать в себя самых первых хищников на Земле.
Но их господство неизбежно подошло к концу около 800 миллионов лет назад, когда начали появляться более продвинутые эукариоты, такие как красные водоросли. Эти формы жизни были бы лучше приспособлены к изменяющимся условиям окружающей среды и эволюционировали в животных, растения и другую сложную жизнь, которую мы знаем сегодня.