Paskutinis visų gyvų organizmų protėvis (LUCA) gyveno maždaug prieš 4,5 milijardo metų, tai yra, jis yra praktiškai tokio paties amžiaus kaip planeta. Biologai priėjo prie tokios netikėtos išvados taikydami pasimatymus „molekulinio laikrodžio“metodu … Rezultatas pateiktas moksliniame straipsnyje, kurį žurnale „Nature Ecology & Evolution“paskelbė grupė, vadovaujama Davide Pisani iš Bristolio universiteto.
Tradicinis informacijos apie gyvenimo evoliuciją šaltinis, be abejo, yra fosilijos. Tačiau Žemė yra besikeičianti planeta. Erozija, žemyno judėjimas, vulkaninis aktyvumas ir kiti geologiniai procesai palaipsniui naikina praeities pėdsakus. Informacija apie „Archean Eon“(prieš 4,0–2,5 milijardo metų) yra labai fragmentiška. Be to, kartais visiškai sunku suprasti, ar rastos fosilijos yra biologinės kilmės.
- „Salik.biz“
Tačiau iškasenos yra ne vienintelis informacijos apie gyvenimo raidą šaltinis. Gyvųjų organizmų evoliucijos medis gali būti pastatytas remiantis ne tik jų anatomija, bet ir aiškinant DNR kodą. Genomo panašumai ir skirtumai parodo, kiek glaudžiai susijusios tam tikros gyvų būtybių grupės, ir leidžia nustatyti, iš ko kilę. Tai atliekama panašiai kaip analizuojant fosilijas. Tik jei paleontologų žinioje yra ribotas skaičius išorinių bruožų, kuriuos jie gali palyginti vienas su kitu, genetika yra geresnėje padėtyje: kiekvienas iš daugelio tūkstančių genų iš tikrųjų gali būti laikomas atskiru bruožu.
Genetiniai metodai leidžia generuoti ir datuoti evoliucijos įvykius. Jis pagrįstas molekulinio laikrodžio metodu. Jos esmė apskritai yra paprasta: manoma, kad mutacijos kaupiasi tuo pačiu vidutiniu greičiu (nors kai kuriais atvejais verta apsvarstyti reikšmingus šios taisyklės pakeitimus). Todėl pagal mutacijų, išskiriančių dvi evoliucines atšakas, skaičių galima spręsti, kaip seniai jos išsiskyrė.
Apskritai, dviem metodais (genominiu ir paleontologiniu) gauti rezultatai gerai dera. Tai dar kartą įrodo, kad mokslas apskritai teisingai parodo gyvenimo Žemėje istoriją. Tais atvejais, kai iškasenos yra menkos (kaip, pavyzdžiui, Archeano eroje), genomo metodai gali kompensuoti žinių trūkumą.
Pisani grupė iš naujo apskaičiavo mutacijų greitį ir, remdamasi pirmiausia genomo metodais, taip pat naudodama datuotas fosilijas, sukūrė evoliucijos gyvenimo medį. Rezultatai yra įspūdingi.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Prisiminkite, kad seniausi iškastiniai gyvenimo pėdsakai yra 3,95 milijardo metų. Tačiau tai nereiškia, kad naujojo darbo autorių rezultatai prieštarauja paleontologiniams duomenims.
Faktas yra tas, kad beveik visos bet kurios epochos fosilijos yra palaidotos nuosėdinėse uolienose. Atitinkamai seniausi gyvenimo pėdsakai iš tikrųjų nurodo seniausias išlikusias nuosėdines uolienas Žemėje. T. y., Gyvybė galėjo egzistuoti daug anksčiau, bet nebuvo jokių geologinių sąlygų, kad jos pėdsakai pasiektų mūsų laiką.
Keletas kitų svarbių evoliucijos įvykių taip pat buvo pakartoti. Taigi, bakterijos ir archaea, autorių skaičiavimais, atsiskyrė ne anksčiau kaip prieš 3,4 milijardo metų. Eukariotai (kurie visų pirma apima visus daugialąsčius) atsirado maždaug prieš 1,84 milijardo metų. Paskutinis visų mitochondrijų protėvis (prisiminkite, kad šie ląstelių organeliai, pagal visuotinai priimtas idėjas, anksčiau buvo atskiri organizmai) gyveno prieš 2,053–1,21 milijardo metų.
Sensacingiausi rezultatai, be abejo, yra susiję su LUCA gyvavimo laikotarpiu. Jie reiškia, kad gyvenimas iš tikrųjų yra tokio paties amžiaus kaip Žemė, nes planetos formavimasis pasibaigė maždaug prieš 4,5 milijardo metų. Netrukus po to Theia smogė, po kurio planeta išvis neturėjo kieto paviršiaus, vaizduojančio nepertraukiamą ugnies kvėpuojančios lavos vandenyną.
Taigi gyvų daiktų susidarymas iš pirminių organinių medžiagų užtruko dešimtis, mažiausiai du ar tris šimtus milijonų metų. Jei Pisani ir kolegų rezultatai bus patvirtinti, ekspertai turės atsakyti į klausimą, kaip gyvybės gimimo procesas galėtų būti baigtas taip greitai.
Tačiau kol kas negalima atmesti klaidos tikimybės. Mes jau minėjome, kad molekulinio laikrodžio metode yra svarbių subtilumų. Taigi, mokslininkai įrodė, kad gyvenimo istorijoje buvo laikmečių, kai mutacijos įvyko daug dažniau nei vidutiniškai. Be to, kai kurios genomo dalys yra labiau linkusios į pokyčius nei kitos. Be to, kai kurie organizmai turi mutacijų kontrolės sistemą: nepalankiomis sąlygomis jie tikslingai pagreitina mutagenezę „tikėdamiesi“įgyti naują savybę, leidžiančią jiems prisitaikyti prie naujos aplinkos. Štai, pavyzdžiui, bakterijos vystosi atsparumui antibiotikams.
Žinoma, biologai, naudodami molekulinio laikrodžio metodą, atsižvelgia į visus šiuos niuansus. Tačiau niekas negali garantuoti, kad vis dar nėra veiksnių, iškraipančių pasimatymų rezultatus. Šiais laikais eksperimentininkai daro vieną staigmeną po kitos, o molekuliniai gyvenimo pagrindai nuolat yra sudėtingesni, nei mes įsivaizdavome.
Anatolijus Glyantsevas