Ученые выяснили, как кислород помог сложной жизни развиться на Земле
Учёные из Техасского университета в Остине представили новые данные о возможном происхождении сложной жизни на Земле. Согласно принятой модели, эукариоты появились благодаря симбиозу двух микробов, однако долгое время оставалось непонятно, как один из них, живший в бескислородной среде, мог объединиться с организмом, использующим кислород.
Исследование, опубликованное в Nature, показывает, что древние археи рода Асгард — предполагаемые предки эукариот — могли не только переносить кислород, но и использовать его в метаболических процессах. Учёные отмечают, что те группы архей, которые ближе всего к эукариотам, встречаются в мелководных морских отложениях и содержат ферменты, связанные с кислородным обменом. Это позволяет предположить, что общий предок эукариот также был способен работать в кислородной среде.
Команда проанализировала более 13 тысяч новых микробных геномов и почти удвоила число известных архей Асгард. Было выявлено множество ферментов и белков, схожих с теми, что у эукариот отвечают за энергоэффективный метаболизм. Для структурного анализа использовали искусственный интеллект AlphaFold2, который подтвердил похожие молекулярные структуры.
Исследователи связали эти данные с геологическими процессами. Около 1,7 млрд лет назад уровень кислорода в атмосфере резко вырос после Великого окислительного события. Археи Асгард, вероятно, смогли адаптироваться к новым условиям и получили энергетическое преимущество. Это создало почву для симбиоза с альфапротеобактериями, из которых позже сформировались митохондрии — «энергетические станции» эукариотических клеток.
Проект включал анализ морских отложений и обработку огромного массива данных — около 15 терабайт. Исследование провели учёные из нескольких стран, что позволило объединить генетические результаты с геологическими и палеонтологическими данными.
Работа укрепляет модель появления эукариот через симбиоз археи и бактерии и объясняет, почему сложная жизнь стала возможной именно после роста уровня кислорода. Учёные считают, что способность древних архей использовать кислород стала важным эволюционным преимуществом и определила дальнейшее развитие живых организмов.
Рекомендуем также:
Есть жалобы? Канал для добрых казанцев, которых вывели из себя. Делитеcь тем, что вас разозлило: Злой Казанец
