Американські вчені довели, що життя на Землі існувало ще 3,2 мільярда років тому

Вчені з Університету Вісконсин–Медісон відтворили фермент віком близько 3,2 мільярда років і дослідили його роботу в живих мікробах. Дослідження, опубліковане в журналі Nature Com­mu­ni­ca­tions, відкриває новий спосіб вивчення витоків життя на Землі та може допомогти у пошуку його слідів на інших планетах.

Команда під керівництвом професорки Betül Kaçar та аспірантки Hol­ly Ruck­er зосередила увагу на нітрогеназі — ферменті, що перетворює атмосферний азот у форму, доступну для живих організмів. Цей процес є ключовим для біосфери, адже без нього більшість організмів не здатні засвоювати азот.

Щоб відтворити давню версію ферменту, дослідники застосували методи синтетичної біології: реконструювали еволюцію сучасних ферментів і створили гени їхніх ймовірних предків. Вставивши ці гени у мікроби, вони змогли дослідити функції стародавньої нітрогенази безпосередньо в живих клітинах.

За словами Ruck­er, три мільярди років тому атмосфера Землі містила більше діоксиду вуглецю та метану, а життя складалося переважно з анаеробних мікробів. Дослідження показало, що ізотопні «підписи», які залишає нітрогеназа в породах, залишилися незмінними протягом мільярдів років, що підтверджує сталість механізму.

Проєкт є частиною астробіологічного консорціуму MUSE, який готує наукові основи для космічних місій. Вчені сподіваються, що підтверджена надійність ізотопних сигнатур допоможе точніше оцінювати можливі ознаки життя на інших планетах. Як наголосила Kaçar, розуміння механізмів життя на Землі є фундаментальним для його пошуку у Всесвіті.