LUCA (Last Universal Common Ancestor), «последний универсальный предок» всех живых организмов, жил 4,32–4,52 миллиарда лет назад, согласно исследованию биологов NIOZ Тары Махендрараджи и старшего автора Ани Спанг, совместно с партнерами из университетов Бристоля, Венгрии и Токио. Оно было опубликовано в журнале Nature Communications.
Как выглядела LUCA, неизвестно, но это, должно быть, была клетка, содержащая, среди прочего, рибосомальные белки и АТФ-синтазу. «Эти белки являются общими для всех бактерий, архей и эукариот, таких как растения и животные», — говорит Спанг. Используя новый подход к молекулярному датированию, исследователи смогли более точно оценить момент, когда LUCA разделилась на бактерии и археи и когда появились эукариоты.
Эта новая датировка первичной формы всей жизни не сильно отличается от предыдущих оценок. «Свидания становятся все более неопределенными по отношению к корню древа жизни», — объясняет соавтор Том Уильямс из Бристольского университета. Одним из настоящих сюрпризов этого исследования Махендрараджи и его коллег является дальнейшее развитие древа жизни. «Археи часто называют древними бактериями», — говорит Спанг.
«Это предполагает, что они произошли от предка, который старше, чем у современных бактерий. Но с помощью этого улучшенного подхода к датировке мы видим, что предки всех нынешних архей жили между 3,37 и 3,95 миллиарда лет назад. предок известных архей, более молодой, чем у всех бактерий, который жил между 4,05 и 4,49 миллиарда лет назад. Это говорит о том, что более ранние археи либо вымерли, либо живут где-то скрыто на Земле, где мы их еще не нашли», — говорит Спанг.
Эукариоты, то есть клетки с ядром, такие как все растения и животные, имели своего последнего общего предка между 1,84 и 1,93 миллиарда лет назад. Тара Махендрараджа объясняет: «Если представить всю жизнь на Земле как генеалогическое древо, LUCA находится в основании, и в какой-то момент ствол разделяется на бактериальную и архейную ветви. Но эукариоты не являются отдельной ветвью на этом дереве Жизнь, а скорее слияние двух ветвей, произошедших от бактериальной и архейной ветвей. В нас есть и то, и другое».
«Наши новые оценки возраста архейных и бактериальных предков эукариот помогут улучшить наши модели происхождения эукариот», — добавляет Эдмунд Муди из Бристольского университета. «Этот новый способ рассмотрения древа жизни помогает нам отслеживать, как с течением времени развивались клетки на Земле. Он также дает нам основу для выяснения того, что эти ранние микробы делали в своей старой среде обитания и как их эволюция связана с естественной историей».
Далее Спан отмечает: «Понимание роли как древних, так и ныне существующих микробов в круговороте питательных веществ может помочь лучше понять и предсказать будущее биоразнообразие в меняющейся окружающей среде, включая потепление климата».
