Життя на Землі могло виникати двічі: нове дослідження

Питання про те, як нежива матерія вперше перетворилася на живі організми, залишається однією з найбільших наукових загадок. Нове дослідження вчених з Heinrich Heine University Düsseldorf, опубліковане в Science Advances, пропонує сміливу гіпотезу: життя могло виникати не один раз, а двічі.

Дослідники проаналізували структури ключових ферментів, що відповідають за метаболізм у бактерій та архей. Виявилося, що ферменти, які виконують однакові життєво важливі функції в цих двох групах, не завжди мають спільне еволюційне походження. Це може свідчити про те, що бактерії та археї не успадкували спільний механізм запуску життя, а окремо винайшли власні способи існування.

Однією з головних проблем у дослідженні походження життя є «питання курки і яйця»: ферменти допомагають створювати хімічні реакції, але самі є продуктами цих реакцій. Вчені припускають, що перші кроки могли відбутися біля гідротермальних джерел на дні океанів, де природні метали могли виконувати роль перших каталізаторів. З часом майбутні клітини почали створювати власні ферменти, зменшуючи залежність від середовища.

Раніше вважалося, що LUCA — останній універсальний спільний предок усіх сучасних організмів — був своєрідним «стовбуром» дерева життя. Однак нове дослідження припускає, що LUCA міг мати лише частину метаболічних механізмів, а інші реакції забезпечувалися металами середовища. Після розділення бактерій та архей ці дві лінії могли незалежно розвинути власні ферментні системи.

Ще одна загадка стосується молекули ATP, яка є головним джерелом енергії для клітин. Оскільки ATP виробляється за допомогою ферментів, яких у перших форм життя не існувало, вчені припускають, що на ранніх етапах могли працювати реакції за участю фосфіту — природної форми фосфору, що зустрічається в гідротермальних джерелах.

Якщо результати підтвердяться, науковці можуть отримати картину з двома окремими коренями життя, які виникли ще до появи перших справжніх клітин. Це наближає до розуміння одного з найбільших секретів Всесвіту — як із простих хімічних речовин виникли організми, здатні розвиватися й змінювати планету.