Как распространилась жизнь

Около 580 млн лет назад на Земле начался период, называемый Кембрийским взрывом (Cambrian Explosion). Тогда на планете появились новые формы жизни, что повлияло на современное биологическое разнообразие. Данные, полученные от ископаемых, помогают палеонтологам проследить развитие геномов с начала Кембрийского периода. Однако проверить их путь развития в течение 3 млрд лет гораздо сложнее, так как докембрийские клетки достаточно редко оставляют следы. Поэтому ранние формы жизни можно отследить только по ДНК.

Ученые полагают, что общий геном всех форм жизни распространился 3,3-2,8 млрд лет назад, в результате чего появились около 27% всех генетических семей. Они назвали этот период Архейским распространением (Archean Expansion). Поскольку многие гены связаны с кислородом, ученые посчитали, что именно кислород является причиной Архейского распространения. Кислород появился в атмосфере Земли около 2,5 млрд лет назад и уничтожил многие анаэробные формы жизни во время так называемой Кислородной катастрофы.

Ученые считают, что они открыли метод переноса электронов, биохимический процесс циркуляции электронов внутри клеточных мембран. Он используется растениями и микробами в процессе фотосинтеза. Кислородный фотосинтез считается началом появления кислорода в атмосфере в период Кислородной катастрофы.

Эволюция процесса переноса электронов во время Архейского распространения позволяет обнаружить ключевые стадии в истории жизни, включая фотосинтез и дыхание. Оба эти процесса могли привести к переработке большего количества энергии в биосфере. «Полученные результаты не говорят о том, что развитие процесса переноса электронов вызвало Архейское распространение. Однако мы можем предположить, что доступ к большему количеству энергии сделал возможным появление более сложных систем микробов», – рассказал Лоуренс Дэвид.

Напомним, что не так давно лидеры проекта 1000 Genomes заявили, что отследили 95% человеческих геномов. Всего в рамках исследования планируется сопоставить ДНК 2500 человек со всего мира. Результаты показывают, что каждый из нас несет в себе 75 различных вариаций, которые могут повлиять на развитие наследственных отклонений. А в 2009 году профессор Сванте Паабо (Svante Paabo) из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка (Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie), Германия, и специалисты компании 454 Life Sciences, США, закончили расшифровку генома неандертальца.