Найдавніші форми життя на Землі виявилися безформними

Дослі­дже­н­ня на рід­кі­сних фор­мах бакте­рій з Мер­тво­го моря вияви­ло, що най­дав­ні­ші фор­ми жит­тя на Зем­лі могли не мати клі­тин­ної стін­ки, яка нада­ва­ла б їм ста­лої фор­ми. Така будо­ва дозво­ли­ла б ран­нім орга­ні­змам, які ще нази­ва­ють про­то­клі­ти­на­ми, мати вели­кі роз­мі­ри та незви­чні фор­ми, які й спо­сте­рі­га­ю­ться у реш­тках дав­ніх орга­ні­змів віком близь­ко трьох мільяр­дів років.

Чим осо­бли­ві ран­ні фор­ми жит­тя на Землі?

В Австра­лії та Пів­ден­ній Афри­ці збе­ре­гли­ся дав­ні поро­ди з архей­сько­го еону, які сфор­му­ва­ли­ся 4−2,5 мільяр­да років тому і містять можли­ві слі­ди ран­ніх форм жит­тя на Зем­лі. Хоча в цих поро­дах зна­хо­ди­ли слі­ди орга­ні­чних спо­лук, які нага­ду­ють реш­тки клі­тин та їхніх про­ду­ктів жит­тє­ді­яль­но­сті, їхня будо­ва настіль­ки від­рі­зня­є­ться від суча­сних орга­ні­змів, що нау­ков­цям так і не вда­ло­ся назва­ти їх пред­ка­ми жодно­го з суча­сних видів.

Також нау­ков­цям не вда­ло­ся зафі­ксу­ва­ти серед решток ознак поді­лу клі­тин, який є обов’язковим для роз­мно­же­н­ня суча­сних видів. Їхні вели­кі роз­мі­ри та скла­дність вну­трі­шньо­клі­тин­них стру­ктур теж не дозво­ля­ють пов’язати ці ймо­вір­ні фор­ми жит­тя зі суча­сни­ми про­ка­рі­о­та­ми, які, як вва­жа­ють ево­лю­цій­ні біо­ло­ги, вини­кли рані­ше, ніж евка­рі­о­ти. Можли­ве поясне­н­ня того, як могли сфор­му­ва­ти­ся ці ран­ні фор­ми жит­тя, зна­йшли євро­пей­ські нау­ков­ці, які дослі­джу­ва­ли мікро­би з Мер­тво­го моря.

Чи вда­ло­ся поясни­ти осо­бли­во­сті ран­ніх форм життя?

Порівняння залишків мембрани L-форми бактерій Exiguobacterium (А) та ймовірних слідів ранніх форм життя (В-С). Kanaparthi et al

Нау­ков­ці дослі­джу­ва­ли L‑форми бакте­рій (Exiguobacterium Strain-Molly), тоб­то бакте­рій, які втра­ча­ють клі­тин­ну стін­ку, але зда­тні під­три­му­ва­ти свою фор­му у сере­до­ви­щах з вели­кою кон­цен­тра­ці­єю солі. Зараз вони водя­ться у Мер­тво­му морі, але, як вва­жа­ють нау­ков­ці, умо­ви на ран­ній Зем­лі якраз перед­ба­ча­ли вели­ку соло­ність та вищі за суча­сні тем­пе­ра­ту­ри води. Такі фор­ми жит­тя нази­ва­ють про­то­клі­ти­на­ми, тоб­то попе­ре­дни­ка­ми клі­тин, і це впер­ше нау­ков­цям вда­ло­ся зна­йти палеон­то­ло­гі­чні дока­зи їх існу­ва­н­ня в архей­сько­му еоні.

Як вияви­ло­ся, коли бакте­рії E. Strain-Molly куль­ти­ву­ва­ли у семи­від­со­тко­во­му роз­чи­ні солі з Мер­тво­го моря, вони набу­ва­ли в рази біль­ших роз­мі­рів, ніж зазви­чай. Крім того, вони демон­стру­ва­ли мор­фо­ло­гію клі­тин, поді­бну до вико­пних орга­ні­змів. У них утво­рю­ва­ли­ся дочір­ні клі­ти­ни все­ре­ди­ні мате­рин­ської, які нага­ду­ва­ли ті скла­дні стру­кту­ри, які спо­сте­рі­га­ли у поро­дах з Австра­лії та Пів­ден­ної Афри­ки. З цьо­го нау­ков­ці зро­би­ли висно­вок, що вну­трі­шньо­клі­тин­ні стру­кту­ри, які спо­сте­рі­га­ли у ран­ніх форм жит­тя, могли бути не орга­не­ла­ми, які є в евка­рі­о­ти­чних орга­ні­змів, а дочір­ні­ми клітинами.

Що дає вивче­н­ня ран­ніх форм жит­тя на Землі?

Вияв­ле­н­ня дока­зів існу­ва­н­ня про­то­клі­тин на ран­ній Зем­лі під­твер­джує гіпо­те­зи про те, що пер­ші живі орга­ні­зми були зна­чно про­сті­ши­ми, ніж будь-які суча­сні. Дослі­дже­н­ня таких орга­ні­змів, чия будо­ва зале­жить не від зако­до­ва­ної гене­ти­чно фор­ми клі­тин­ної стін­ки, а від зов­ні­шніх факто­рів, може зму­си­ти нау­ков­ців пере­гля­ну­ти спосо­би кла­си­фі­ка­ції дав­ніх живих орга­ні­змів і роз­ро­би­ти такі, що спи­ра­ти­му­ться не на мор­фо­ло­гію. Це роз­по­вість нау­ков­цям біль­ше про ран­ню ево­лю­цію жит­тя на Зем­лі та ста­не під­ґрун­тям для подаль­шо­го вивче­н­ня дав­ніх орга­ні­змів. Крім того, від­кри­т­тя може ста­ти у при­го­ді астро­біо­ло­гам, спо­ну­ка­ю­чи їх на пошу­ки не лише зна­йо­мих форм мікро­ор­га­ні­змів, а й незви­чних стру­ктур, які доте­пер могли ігноруватися.