Исследование предков микроорганизмов предполагает, что жизнь зародилась в гидротермальной среде

Новое исследование, опубликованное в Nature Microbiology, проливает свет на ранний организм — последнего универсального общего предка (LUCA) — и среду, в которой он эволюционировал.

Учёные использовали подход «сверху вниз», анализируя огромные массивы данных секвенирования ДНК. Они применили современный метод для организации около 6 млн секвенированных прокариотических генов в семейства. В результате был выявлен небольшой набор генов, присутствующих как у архей, так и у бактерий, которые, вероятно, были унаследованы напрямую от общего предка, а не приобретены путём латерального переноса.

Эти консервативные гены указывают на группы бактерий (клостридии) и архей (метаногены), несущие ранние версии этих генов, что делает их очень древними и схожими с самыми ранними организмами.

Ключевой вывод — природа этих генов раскрывает среду обитания последнего общего предка около 4 млрд лет назад:

• Атмосфера не содержала кислорода.
• Организм, вероятно, получал энергию из молекулярного водорода (H₂), образованного геохимической активностью земной коры.
• «Инертные» газы — диоксид углерода (CO₂) и азот (N₂) — служили ключевыми строительными блоками.
• Свободно доступное железо использовалось многими ферментами ранней клетки.
• Некоторые гены связаны с адаптацией к высоким температурам.

Это указывает на то, что данные организмы эволюционировали в гидротермальной среде, аналогичной современным гидротермальным источникам или горячим springs. Полученные данные представляют большой интерес для экспериментов по воссозданию примитивных форм жизни «снизу вверх».