Странные микробы в Йеллоустонских горячих источниках хранят тайны первого дыхания Земли

Сверхгорячая вода хранит секреты адаптации жизни на планете

Уникальные условия в горячих источниках Йеллоустона продолжают удивлять ученых, раскрывая секреты многомиллиарднолетней истории жизни на Земле. Команда геомикробиолога Билла Инскипа изучала микробные сообщества в геотермальных зонах, чтобы понять, как жизнь могла адаптироваться к экстремальным условиям, которые существовали на ранних стадиях ее развития.

Фото: en.wikipedia.org

Новое исследование основано на уникальных условиях, обнаруженных в геотермальных источниках, которые балансируют на грани между кислотностью и токсичностью. Семена жизни, обнаруженные там, включают существ, похожих на осьминогов и моллюсков, которые живут в «серпентинах» — студенистых структурах, которые качаются в потоках горячей воды при температуре около 88 градусов по Цельсию.

“Это исследование особенно ценно для понимания того, как жизнь на планете смогла выжить и развиться в период, когда атмосфера была практически лишена кислорода, а затем, миллиарды лет спустя, снова обогатилась газом в процессе, известном как Великое окислительное событие, которое началось около 2,5 миллиардов лет назад”, — говорит геомикробиолог. По его словам, полученные данные показывают, что создание условий для жизни в жерлах с высокой концентрацией кислорода и сульфидов поднимает интересные вопросы о том, как организмам удалось адаптироваться к уровням кислорода, которые были неприглядными в контексте аэробного дыхания. В то время как высокие уровни сульфида могут блокировать дыхательные механизмы современных аэробов, древние микробы могли выработать уникальные ферменты, адаптированные к таким условиям.

Инскип и его команда проанализировали генетический состав микробных образцов и отслеживали дыхательную активность в двух источниках, чтобы выявить различия и сходства. Сообщества олигофагов, которые могли потреблять кислород не только посредством фотосинтеза, но и посредством кислородного дыхания, продемонстрировали, что даже в крайне ограниченных условиях они могли находить способы выживания.

Результаты показывают, что древние микробы обладали способностью дышать при уровнях кислорода, которые считаются слишком низкими для современных аэробных организмов. Это открытие показывает, как резкие изменения окружающей среды могли повлиять на эволюцию жизни на Земле и как первые организмы могли адаптироваться к более высоким концентрациям кислорода.

Среди теорий о том, как развивалась жизнь на Земле, одна из ключевых заключается в том, что на заре нашего мира могли существовать формы аэробного метаболизма, которые способствовали формированию атмосферы, превращая ее в атмосферу, богатую кислородом. Этот процесс оказался жизненно важным для дальнейшего развития всех видов живых организмов на планете.

Ученые уверены, что дальнейшее изучение может раскрыть больше секретов о том, как жизнь смогла возникнуть и развиться, преодолевая трудности на пути к созданию разнообразия в природе.