Учёные приблизились к пониманию того, как эволюционировала жизнь

Ключевой шаг в объяснении жизни — это то, что около 4 миллиардов лет назад существовали лишь простейшие молекулы, способные к самовоспроизведению. Эти «репликаторы» — самая ранняя форма жизни — были настолько просты, что их можно отнести скорее к химии, чем к биологии. Каким-то образом они объединились и начали сотрудничать, формируя более сложные структуры. Это стало основой для генома, который строит нас сегодня.

Но почему они объединились? Любое сотрудничество могло быть легко использовано «обманщиками» — репликаторами, которые не сотрудничали.

Исследователи из Департамента зоологии Оксфордского университета показали в журнале Nature Ecology & Evolution, что репликаторы могли решить эту проблему самостоятельно. Если бы некоторые репликаторы были немного склонны к кооперации, а другие — немного «липкими», это привело бы к образованию сгустков сотрудничающих репликаторов. Эти сгустки эволюционировали бы, становясь всё более кооперативными, что в конечном итоге привело бы к появлению простых геномов и всей жизни, которую мы видим вокруг.

Ведущий исследователь Сэмюэл Левин сказал: «Наши результаты помогают решить часть этой головоломки. Я был удивлён скачком в кооперации, который возникает при совместной эволюции — он был выше, чем я ожидал. Кажется, существует своего рода циклическая обратная связь».

Соавтор профессор Стюарт Уэст добавил: «Наши результаты показывают, что те же проблемы, о которых мы думаем сегодня в контексте людей (кооперация и обман), могут помочь объяснить, как эволюционировала жизнь. Жизнь эволюционировала как общества сотрудничающих репликаторов / молекул».

Авторы проверили свою гипотезу с помощью математических моделей. Они показали математически, что более сложная жизнь могла эволюционировать только тогда, когда «липкость» и кооперация могли совместно эволюционировать одновременно.

Исследование под названием «Гипотеза социальной коэволюции для происхождения ферментативной кооперации» опубликовано в Nature Ecology & Evolution.