Възможно ли е животът на Земята да е възникнал два пъти

В продължение на много години учените вярваха, че е имало един-единствен момент, в който животът е възникнал на Земята. Ново проучване обаче предполага, че животът всъщност може да е възникнал два пъти.

Учените твърдят, че животът на Земята е възникнал два пъти въз основа на прокариотите. Това са едноклетъчни организми без истинско ядро и мембранни органели.  Делят се бързо чрез просто клетъчно делене. Групата включва бактериите и археите, които са сред най-старите и разпространени форми на живот на Земята. Та именно тези две групи прокариоти - батктерии и археите - са развили различни, но еднакво успешни методи за катализиране на основни метаболитни реакции. 

„Новите данни ни позволяват да направим само едно заключение. Бактериалните и археалните линии независимо са направили прехода към свободно живеещо състояние. Само свободно живеещите клетки са живи. Нека наречем нещата с истинските им имена: имаме работа с един-единствен произход на генетичния код, но с два произхода на живота“, изтъкна в съобщение за пресата Уилям Мартин, биолог от университета в Дюселдорф и старши автор на изследването. В публикацията се отбелязва, че „дървото на живота“ е разделено на две основни групи: прокариоти и еукариоти. Еукариотите са живи организми, чиито клетки имат истинско ядро с ДНК. Към тях спадат животните, растенията, гъбите и едноклетъчните протисти. Те са по-сложни и по-големи от прокариотите и могат да бъдат както едноклетъчни, така и многоклетъчни.

Класическата хидротермална хипотеза твърди, че тези екосистеми са осигурили точно химикалите и металите, необходими за формирането на градивните елементи на живота. Тези градивни елементи в крайна сметка са образували прокариоти, които милиарди години по-късно, чрез процес, наречен ендосимбиоза, са дали началото на еукариоти. 

Пробив в космическата наука: Откриха атмосфера на планета, подобна на Земята (СНИМКА)

Как животът би могъл да възникне два пъти? 

В новото проучване учените са изследвали геномите, протеиновите структури и химичните реакции, които съставляват най-ранните етапи на микробната еволюция. Те са изследвали 420 химични реакции, които формират градивни елементи като есенциални аминокиселини, РНК бази и витамини. Екипът е предположил, че близките метали са играли абсолютно жизненоважна роля за истинското възникване на живота. Те са открили, че Последният общ универсален прародител (LUCA) е имал способността да използва ензими само за половината от тези реакции - останалите са произлизали от самите метали. „Металите, срещащи се естествено в хидротермалните извори, могат да заменят изненадващо голям брой ензими в метаболизма“, каза Харун Туйсуз, неорганичен химик в Института за изследване на околната среда „Макс Планк“ и съавтор на изследването, в прессъобщение. Като цяло, изследователите идентифицираха следните етапи в развитието на ранния живот: 

• чисто метален етап; 

• хибриден етап, включващ метали и ензими в LUCA; 

• дивергентна (разклоняваща се) еволюция, водеща до предците на бактериите и археите.

Според Мартин основната изненада е, че ензимите, използвани за катализиране на определени химични реакции, не са консервативни между бактериите и археите. Това предполага, че животът е открил два начина за катализиране на едни и същи метаболитни реакции по различен начин. Учените също така предположиха, че реакциите между фосфит и паладий, които са често срещани около хидротермални извори, са заменили аденозин трифосфата и ензимите като двигател, задвижващ тези ранни реакции.