Новое понимание предков всей сложной жизни

Группа учёных под руководством Бристольского университета получила новые данные о происхождении архей — группы простых клеточных организмов, которые являются предками всей сложной жизни.

Археи — одна из наиболее генетически и экологически разнообразных групп микроорганизмов на Земле. Они процветают в самых разных средах: от привычных (почвы и океаны) до экстремальных, таких как кипящие кислотные источники Йеллоустонского национального парка.

Исследование предлагает новое эволюционное древо архей, которое поможет осмыслить их биоразнообразие и даёт новое представление о ранней истории жизни на Земле, не сохранившейся в палеонтологической летописи. Работа опубликована в PNAS.

С развитием технологий секвенирования геномов непосредственно из окружающей среды было открыто много новых групп архей. Однако, как отмечает доктор Том Уильямс, эти геномы, хотя и улучшили понимание разнообразия архей, до сих пор не прояснили их эволюционную историю. Это связано с частым латеральным переносом генов между неродственными организмами, что осложняет реконструкцию эволюции.

В новой работе доктор Уильямс и коллеги применили новый статистический подход, объединив информацию из тысяч генов, найденных в различных геномах архей. Они показали, что события латерального переноса генов можно использовать для ориентации древа во времени, разрешая самые глубокие отношения в эволюционном дереве.

Определив, какие гены появились первыми в ходе эволюции архей, новое древо делает чёткие предсказания о базовой биохимии самых ранних архей — клеток, которые могли существовать более 3.5 миллиардов лет назад. Эти клетки, вероятно, производили энергию с помощью пути Вуда–Льюнгдала — биохимического пути, который сегодня встречается не только у архей, но и у бактерий.