Вчені довели, що складні форми життя існували на Землі ще до появи кисню

Нове дослідження, проведене науковцями з Університету Бристоля, показало, що складне життя на Землі почало формуватися набагато раніше, ніж вважали науковці. Результати, опубліковані у журналі Nature, свідчать, що розвиток складних клітин — еукаріотів — розпочався задовго до того, як рівень кисню в атмосфері зріс до значних величин. Це відкриття ставить під сумнів традиційну теорію про те, що саме наявність кисню стала передумовою появи складних форм життя.

Приблизно 4,5 мільярда років тому Земля почала формуватися, а перші мікроби з’явилися понад 4 мільярди років тому. Це були два типи одноклітинних організмів — бактерії та археї, відомі як прокаріоти. Протягом сотень мільйонів років вони були єдиною формою життя, доки не з’явилися складніші клітини — еукаріоти, з яких пізніше розвинулися водорості, гриби, рослини й тварини.

Команда дослідників, очолювана професором Девідом Пізані з Університету Бристоля, застосувала вдосконалений метод “молекулярного годинника”, який дозволяє визначити, коли різні види мали спільного предка. Поєднавши генетичні дані сотень сучасних видів із викопними свідченнями, вчені створили “хронологічне дерево життя” та відтворили часову послідовність еволюційних змін у структурах клітин.

Отримані результати свідчать, що процес формування складних клітин почався близько 2,9 мільярда років тому — майже на мільярд років раніше, ніж припускали попередні оцінки. Зокрема, ядро клітини могло з’явитися задовго до мітохондрій, що суперечить загальноприйнятій моделі еукаріогенезу. Учені запропонували новий сценарій розвитку складного життя, який вони назвали CALM (Com­plex Archaeon, Late Mito­chon­dri­on) — “Складна архея, пізні мітохондрії”.

За словами професора Філіпа Доног’ю з Університету Бристоля, мітохондрії, ймовірно, виникли лише тоді, коли рівень кисню в атмосфері почав суттєво зростати. Це означає, що перші складні клітини формувалися в аноксичних океанах, де кисень був відсутній. Таким чином, еволюція складного життя тісно пов’язана з геохімічною історією Землі, а її початки сягають періоду, коли атмосфера ще не містила життєдайного кисню.