Роль вирусов в формировании строматолитов — древнейших следов жизни на Земле
Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW Sydney) и США предполагают, что вирусы могли сыграть ключевую роль в образовании строматолитов — древнейших ископаемых форм жизни на Земле, возраст которых достигает 3,7 миллиарда лет. Их гипотеза опубликована в мартовском номере журнала Trends in Microbiology.
Что такое строматолиты?
- Это слоистые известняковые структуры, созданные микробными матами — колониями одноклеточных организмов, преимущественно цианобактерий.
- Цианобактерии использовали фотосинтез, производя кислород и постепенно изменяя атмосферу ранней Земли, сделав её пригодной для сложной жизни.
- Ключевой нерешённый вопрос — как мягкие микробные маты превращаются (литифицируются) в твёрдые скальные образования, как в заливе Шарк и регионе Пилбара в Западной Австралии.
Вирусная гипотеза
Учёные выдвигают два возможных механизма влияния вирусов на литификацию:
Прямое воздействие: Вирусы проникают в клетки цианобактерий, влияя на метаболизм хозяина. Они могут вставлять или удалять гены, повышая выживаемость как вируса, так и микробного мата, и потенциально влияя на осаждение карбонатов — процесс "заливки бетона" для строматолитовых "многоквартирных домов".
Косвенное воздействие (вирусный лизис): Вирусы разрушают клеточные мембраны, вызывая гибель клеток. Высвобождаемое при этом содержимое может стимулировать метаболизм других организмов, что приводит к минеральному осаждению и формированию строматолитов.
Значение исследования
- Понимание механизмов образования строматолитов помогает лучше оценить их влияние на эволюцию сложной жизни.
- Это знание улучшает интерпретацию биосигнатур (химических или молекулярных ископаемых) — следов ранней жизни.
- Исследование имеет значение для астробиологии и поиска жизни на других планетах, например, в рамках миссии Mars 2020, которая как раз ищет свидетельства биосигнатур в образцах марсианских пород.
Для проверки гипотезы необходимы дальнейшие лабораторные исследования, направленные на идентификацию конкретных вирусов и манипулирование вирус-хозяинными взаимодействиями.