Работа ученых из Лондонского университетского колледжа (Великобритания) показала, что уже самый первый общий предок всех живых организмов на Земле мог иметь негерметичную мембрану. Результаты опубликованы в последнем номере журнала PLOS Biology.
Какой была жизнь на Земле недалеко от момента зарождения? Реконструкция этого состояния требует от ученых объяснить, каким образом разошлись три основные ветви жизни – бактерии, археи и эукариоты, имеющие принципиально разное устройство клеточной мембраны, что накладывает отпечаток и на другие особенности строения. Генетические исследования показали, что эукариоты представляют собой вторичные образования – своего рода химеры из симбиоза бактерий и архей. Таким образом, стало ясно, что самое древнее разделение жизни -- деление на бактерий и архей.
Путем моделирования были получены данные об окружающей среде, в которой мог обитать первопредок — это морская вода на границе течений, с одной стороны из глубин, содержащая большое количество протонов, а с другой стороны теплая, с малым количеством протонов. Древняя клетка, обитавшая на границе двух сред, могла получать энергию из разницы протонов в них, заставляя протоны проходить через себя, подобно современной АТФ. Ученые считают, что, в отличие от современных клеток, это могло происходить только если протоны могли свободно выходить из мембраны — то есть она была не герметична. И уже позднее, приспосабливаясь к среде и пытаясь быть не столь зависимыми от естественной разницы в количестве протонов, бактерии и археи развили различные механизмы устройства клетки.
Виктор Сохо (Victor Sojo), ведущий автор исследования, по этому поводу замечает: «Использование градиента есть универсальная модель, по которой устроена жизнь».
Фото: Barfooz at the English Wikipedia., CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons
