Ученые обнаружили любящего кислород предка всей сложной жизни
Новое исследование показывает, что древние микробы Asgard archaea, предки эукариот, могли использовать кислород, что разрешает давнюю загадку о зарождении сложной жизни
Короткое резюме
Ученые из Техасского университета в Остине представили доказательства, что предки всей сложной жизни — растения, животные и грибы — могли использовать кислород. Это разрешает ключевой парадокс теории симбиогенеза, согласно которой эукариоты возникли от слияния двух микробов, один из которых, как считалось, жил в бескислородной среде.
Исследование, опубликованное в журнале «Nature», сосредоточено на группе микробов Asgard archaea, близких родственников предков эукариот. Анализ более 13 000 новых микробных геномов показал, что некоторые Asgards, особенно группа Heimdallarchaeia, обитают в средах с кислородом и обладают метаболическими путями для его использования. Это согласуется с геологическими данными о Великом кислородном событии, после которого в летописи окаменелостей быстро появляются первые эукариоты.
Открытие укрепляет теорию, что эукариоты возникли, когда Asgard archaeon, уже адаптированный к кислороду, вступил в симбиоз с альфа-протеобактерией, которая позже стала митохондриями. Использование искусственного интеллекта для анализа белковых структур подтвердило сходство механизмов кислородного метаболизма у Heimdallarchaeia и эукариотических клеток. Это указывает, что кислород сыграл решающую энергетическую роль в эволюционном скачке к сложной жизни.
Кислородная адаптация предков
Asgard archaea, наиболее близкие к эукариотам, обитают в средах с кислородом и имеют метаболические пути для его использования, что опровергает прежние представления об их исключительно анаэробном образе жизни
Связь с Великим кислородным событием
Появление первых эукариот в летописи окаменелостей вскоре после резкого роста уровня кислорода в атмосфере (Великое кислородное событие) указывает на причинно-следственную связь
Расширение геномного разнообразия
Ученые собрали более 13 000 новых микробных геномов, почти удвоив известное геномное разнообразие Asgard archaea и выявив новые группы, такие как Heimdallarchaeia
Структурное сходство белков
Анализ с помощью ИИ (AlphaFold2) показал, что белки Heimdallarchaeia, участвующие в энергетическом метаболизме, структурно похожи на эукариотические, подтверждая общее эволюционное наследие
Текст сгенерирован с использованием ИИ
