Учет космического излучения может повысить точность «молекулярных часов»
Ученые давно используют «молекулярные часы» для установления времени, когда виды могли разойтись на Древе Жизни.
С 1960-х годов существует теория, что количество молекулярных различий в ДНК, РНК и белках родственных видов может указывать на время их генетического расхождения. Соответственно, большее число молекулярных различий указывает на большее количество лет с момента разделения двух видов от общего предка.
Однако существует проблема: данные окаменелостей не всегда согласуются с молекулярным датированием для различных видов.
«В целом, оценки молекулярных часов оказываются значительно древнее, чем указывает летопись окаменелостей на время расхождения видов», — отмечает Адриан Мелотт, профессор физики и астрономии в Университете Канзаса.
Вместо объяснения исключительно пробелами в палеонтологической летописи, Мелотт предлагает астрофизическое объяснение этого конфликта.
«Увеличение радиации, достигающей Земли, повысило бы скорость мутаций, временно ускоряя молекулярные часы», — говорит он.
Источниками такого космического излучения могли быть наше Солнце и далекие взрывающиеся звезды (сверхновые), порождающие гамма-всплески.
Ключевой период и доказательства
Мелотт призывает к дальнейшему изучению периода от 2 до 2,5 миллионов лет назад, который мог бы ускорить молекулярные часы.
«Существуют убедительные доказательства в виде Железа-60, обнаруженного в многочисленных океанических отложениях, а также в спектре космических лучей, достигающих Земли, что одна или несколько сверхновых на расстоянии около 300 световых лет обрушили эти изотопы на Землю», — поясняет он.
Этот всплеск радиации мог временно ускорить накопление мутаций, заставляя молекулярные часы «тикать» быстрее по сравнению с данными окаменелостей.
Проверяемое предсказание гипотезы
Гипотеза приводит к ключевому предсказанию: у глубоководных существ молекулярные часы должны точнее совпадать с палеонтологической летописью.
«Очень мало излучения может проникнуть глубже нескольких сотен метров в океан. Таким образом, ключевое предсказание гипотезы заключается в том, что организмы, обитающие глубже в океане, будут демонстрировать меньшее расхождение между двумя методами», — говорит Мелотт.
Ученый подчеркивает, что его идея — лишь одно из многих возможных объяснений расхождений, но это возможность, которую стоит рассмотреть.
Работа поддержана программой NASA «Экзобиология и эволюционная биология».