Реконструировали прародителя всего живого на Земле
Понимание того, как зародилась и эволюционировала жизнь на Земле, - это вопрос, который долгое время интересовал людей, и современные ученые добились больших успехов в поиске ответов на некоторые из них. Теперь наше недавнее исследование, как мы надеемся, позволит по-новому взглянуть на происхождение жизни на Земле.
Около 375 миллионов лет назад наши рыбоподобные предки дышали через жабры. Более 600 миллионов лет назад появился общий предок всех животных — микроскопический урметазоан. Однако за миллиарды лет до того, как все это произошло, должен был существовать общий предок всех живых организмов, последний универсальный общий предок (Luca).
Ученые десятилетиями работали над идентификацией Луки, выдвигая различные предположения о том, каким был Лука. Еще одним спорным моментом является возраст Луки. Самым ранним ископаемым свидетельствам о жизни, которые у нас есть, около 3,4 миллиардов лет. Некоторые исследования отодвигают возраст Луки почти на 4,5 миллиарда лет назад, когда родилась Земля. Другие считают, что это невозможно из-за времени, которое потребовалось бы для создания генетического кода и механизма репликации ДНК.
Лука не был первой формой жизни; это был организм, от которого произошли все живые организмы. Тем не менее, ученые считают, что живые организмы могли существовать задолго до Луки. Понимание того, каким был Лука и когда он жил, важно для того, чтобы помочь нам понять, как развивалась жизнь на Земле.
В нашем недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Ecology & Evolution, мы использовали комбинацию научных методов, чтобы реконструировать геном Луки и показать, как найденные нами гены могли позволить Луке выжить. Этот проект стал результатом нескольких лет работы международной команды сотрудников.
Природа Луки
Чтобы реконструировать геном Луки, нам понадобились образцы геномов (всей генетической информации организма) из разных групп бактерий и архей (одноклеточных организмов, отличных от бактерий), чтобы мы могли быть уверены, что перед нами образцы современной жизни. Мы исключили эукариот (растения, животных и грибы), потому что ученые считают, что они произошли от союза архей и бактерий гораздо позже. У нас был набор из 700 геномов (350 архей и 350 бактерий), уже собранных на основе исследования 2022 года, в котором некоторые из нас принимали участие.
Мы распределили эти гены по разным семействам, чтобы понять их назначение в современных организмах. Для этого мы использовали базу данных под названием KEGG, которая помогает ученым понять метаболические пути организмов (как они поддерживают жизнь).
Затем мы использовали эти семейства для построения филогенетических древ (или филогений, что-то вроде генеалогического древа), чтобы понять взаимоотношения между различными видами и увидеть, как они эволюционировали с течением времени. Мы также создали отдельный набор из 57 генов, которые являются общими для всех 700 организмов, участвовавших в нашем исследовании, и которые, вероятно, присутствуют почти у всех живых организмов. Эти типы генов не сильно изменились за последние несколько миллиардов лет.
Мы использовали эти 57 генов для построения древа видов, которое показывает дарвиновское родство различных организмов. Затем мы могли бы объединить наши генеалогические деревья KEGG с древом видов, смоделировав частоту дупликации, переноса и потери генов. Это также позволило нам рассчитать вероятность присутствия в Luca различных семейств генов.
Реконструкция генома Luca позволила нам оценить его метаболизм, как если бы он был жив сегодня. Мы представляем Luca как довольно сложный организм, такой как современные бактерии и археи, с небольшим геномом. Однако мы не нашли свидетельств фотосинтеза (который используют некоторые бактерии) или азотфиксации - химического процесса, используемого некоторыми современными бактериями и археями для поддержания жизни.
Сколько лет было Луке?
Мы также опробовали новый метод оценки возраста Луки, используя гены, которые, по нашему мнению, дублировались до Луки, а также информацию из окаменелостей.
Обычно, чтобы определить временные рамки эволюции, мы получаем филогению интересующего нас вида с гомологичными генами, которые восходят к общему предку.
Затем мы могли бы найти группу видов, которые находятся в отдаленном родстве (внешнюю группу) с интересующим нас видом, чтобы установить истоки филогении.
"Ветви", которые связывают виды в филогенезе, содержат информацию о скорости, с которой происходили генетические изменения (мутации), и о времени, в течение которого виды разделились. Мы можем использовать ископаемые или геологические данные, чтобы сообщить молекулярным часам о возможном минимальном возрасте, в котором происходили события видообразования.
Однако в случае с Luca у нас есть две проблемы. В "происхождении жизни" нет внешней группы, и существует не так много окаменелостей или геологических свидетельств ранней истории Земли, которые мы могли бы использовать для калибровки молекулярных часов.
Чтобы преодолеть эти ограничения, мы использовали паралогичные гены, которые ученые уже обнаружили у Luca. Паралогичные гены связаны друг с другом посредством дупликации генов. Это может произойти, когда вид распадается на два, каждый из которых имеет свою собственную копию дублированного гена.
По нашим оценкам, Лука бродил по Земле около 4,2 миллиарда лет назад. Если наша оценка времени близка к истине, то такие вещи, как генетический код, трансляция белков и сама жизнь, должны были развиваться быстро, почти сразу после образования Земли.
Наша реконструкция Luca не первая и, безусловно, не последняя. С каждым годом обнаруживается и упорядочивается все больше организмов, компьютеры становятся все более мощными, а эволюционные модели постоянно совершенствуются. Таким образом, наше понимание Luca может измениться, когда появится больше данных и мощных методов.
Например, мы должны учитывать, что во времена Луки, вероятно, существовало много других организмов, которые сегодня больше не представлены никакими другими организмами. Если кто-либо из ранних потомков Луки не дожил до наших дней и их гены не сохранились, то мы никогда не сможем сопоставить эти семейства генов с Лукой, что означает, что наша реконструкция Луки может быть неполной.
Несмотря на все технические ограничения, наше исследование позволяет по-новому понять Luca. Но предстоит еще многое сделать, чтобы лучше понять, как развивалась жизнь с момента образования нашей планеты Земля.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Бигфут остается мистификацией, приносящей доход

Больные пауки-зомби наводняют дома американцев

Вскрытие инопланетянина основано на реальных кадрах

Выставка о озерном монстре Чампе

Документальный фильм о вскрытии пришельца

Инопланетяне когда-то жили в Солнечной системе

Кадры вскрытия инопланетянина потрясли мир

Люди нашли способ обратить старение вспять

Неизвестная планета на окраинах Солнечной системы

НЛО как прелюдия к Великому обману

Новая информация о похищении в Паскагуле

Новой мозговой чип читает мысли

Особняк с привидениями продолжает разрушаться

Официальная посадочная площадка для НЛО

Первый в мире робот-гуманоид для беременных

Прототип легенд о русалках замечен в Южно-Китайском море

Самолет находиться в двух измерениях сразу

Секретный корабль или инопланетяне

Таинственный НЛО был замечен в Орландо

Шокирующие встречи с инопланетянами

Белок живой клетки впервые превратили в кубит

Древний зуб раскрывает тайну Стоунхенджа

ИИ захватит мир и нет никаких шансов его остановить

Использование звука для запоминания квантовой информации

Как звезды заканчивают свою жизнь

Межзвездный объект несёт ядерную установку

Мы на пороге раскрытия информации о пришельцах

Над кукурузным полем Нью-Джерси замечен НЛО

НЛО заметили над домами в Айове

Обнаружен новый спутник, вращающийся вокруг Урана

Обнаружение магнитных полей экзопланет с Луны

Пропавший самолет окрестили 'новым рейсом MH370'

Раскрываем тайны коричневых карликов

Секретный самолет замечен над Зоной 51

Таинственный НЛО замечен над миром Диснея

Тайна и раскрытие информации о НЛО

Треугольный НЛО замечен над Миссури

Флотилия НЛО замечена над горами Тайваня

Чему разработчики ИИ могут научиться у зеленых

Экономия топлива при межпланетных полетах

Бигфут перебежал шоссе в Северной Каролине

Загадочный голубой мозг, обнаруженный при вскрытии

Загадочный самолет замечен над Зоной 51

Именно это и делает наш мозг человеческим

Как образовались галилеевы спутники Юпитера

Как сделать вашу кожу более молодой и здоровой

Куда сейчас направляются межзвездные объекты

Место смерти стало проклятым

Нашли записи о еще двух сигналах, похожих на Wow

Новую экзопланету у Альфа Центавра называют призраком

Огненный шар, который ошеломил Японию

Поймали первую в мире золотую акулу

Разница между предсмертными видениями и галлюцинациями

Сверхсекретный самолет был замечен над Зоной 51

Секретный спутник выпустил партию неизвестных объектов

Странный треугольный НЛО сняли над Миссури

Таинственный крест, найденный на необитаемом острове

Твердый луч света из НЛО в Артюшкино

Ужасные мутанты были замечены во многих штатах США

Церера долгое время была обитаема

Астероиды Бенну и Рюгу являются частью семейства

Данные датчиков проливают свет на молнии в облаках

Десятилетие наблюдений НЛО в Белтоне

Древний крест переписывает историю христианства

Зловещая черная луна, связанная с пророчествами

Инопланетяне летят к нам

Инопланетяне подают нам сигналы

Исследователи ищут загадочную частицу темной материи

Космические мыши дают здоровое потомство

Метеорит упал в гостиной в Атланте

НАСА хочет разместить ядерный реактор на Луне

Немецкий телеканал публикует документы об НЛО

Новые доказательства инцидента с НЛО в Рендлшеме

Первое обнаружение тройной черной дыры

Потенциал безтопливных двигателей космических аппаратов

Старение клеток кожи человека обратили вспять

Статьи о внеземной жизни часто появляются в СМИ

США почти наверняка проиграют новую лунную гонку

Тайное общество, живущее 'на Марсе'

Хакеры повсюду используют искусственный интеллект

Доставка букетов по городам Турции. Как порадовать близких на расстоянии

Безумный миллионер ищет инопланетян

Бигфут и Йети помогут понять Аномальный мир

Вода в комете типа Галлея содержит ключи к жизни

Два библейских чуда Христа были реальными

Диск коричневого карлика богат углеводородами

Кинолог снял НЛО в Малверн-Хиллз

Летающие сооружения, работающие на солнечном свете

Межзвездный туннель соединяет нашу систему со звездами

Мерцающие огни над мексиканскими холмами

Мы вступили в новую эру искусственного интеллекта

Насколько сильно уменьшился Меркурий

Открыли новый тип сверхновых

Признаки недавней жизни на Марсе

Продажа метеорита вызвала споры о праве собственности

Простой прибор мог бы найти марсианскую ДНК

Роботы для исследования пещер на Марсе и Луне

Светящиеся водоросли раскрывают геометрию жизни

Тень Земли поможет в поисках инопланетных зондов

Уорминстер отмечает 60-летие наблюдений НЛО

Черные дыры бросают вызов существующим теориям

Как искать работу в современных условиях. Практические советы для специалистов

Альтман поборется с Маском в сфере мозговых имплантов

Аннунаки. Древние боги или инопланетные гости

Астрономы обнаружили Око Саурона

Как мозг решает, что стоит запомнить

Межзвездный объект интенсивно выделяет воду

Метеорит оказался старше самой Земли

Музыкант уверен, что он отчасти инопланетянин

Мумии Наска могут быть неизвестным видом людей

Мысли прочитали с рекордной точностью

Ноев ковчег имел форму пирамиды

Нужна ли резервная копия человечества на Марсе

Обнаружили предел человеческого воображения

Пилот считает, что он обнаружил самолет Эрхарт

Поиск внеземных зондов в Солнечной системе

Проклятые и зловещие места Австралии

Смитсоновский институт прячет кости гигантов

Странное явление возле железнодорожных путей

Таинственный свет в небе казался НЛО

Эксцентричный миллионер ищет НЛО

Я посетила призрачный остров кукол в Мексике

Спорт как путь к успеху. Почему регулярные тренировки меняют жизнь

Астрономы заметили в космосе Ксеноморфа

Влияние планет может подавлять солнечную активность

Гигантскую струю сняли из космоса

Единственный способ выживания человечества

Зафиксировали самый удаленный быстрый радиовсплеск

Земле грозит свидание с технологией пришельцев

ИИ и технология точного редактирования генов

Инопланетяне уже находятся на Земле

Искаженные временные линии и разрушающиеся измерения

Материнский корабль инопланетян приближается к Земле

Мы нашли свидетельства существования жизни на Марсе

НЛО заметили в Швеции

НЛО уклоняется от оружия из Звездных войн

Око Саурона обнаружили в глубоком космосе

Подходит ли ИИ для вашей творческой работы

Предотвращение столкновений в космосе

Происхождение черных дыр

Серьезная угроза существованию Рапа-Нуи

Технологии для изучения будущих образцов с Марса

Экзопланета TRAPPIST-1d не пригодна для жизни

Воспользуйтесь услугами суррогатной матери-робота

Враждебный корабль пришельцев летит к Земле

Встречи с НЛО, которые попали в заголовки газет

ИИ снижает уровень профессионализма врачей

Инопланетный корабль приближается к Земле

Инопланетяне реальны и бывают четырех видов

Китай создал систему противоспутникового оружия

Конгресс видел доказательства существования НЛО

Многочисленные наблюдения НЛО в небе США

НЛО над Эвергрином

Пилоты видели бегство инопланетян над Бразилией

Представитель США поделилась данными о НЛО

Серебристый диск был замечен над Голландией

Таинственная калифорнийская уфологическая группа

Тайна Туринской плащаницы раскрыта

Треугольный НЛО над аэропортом Солт-Лейк-Сити

Фитопланктон на экзопланете K2-18b

Флотилия НЛО над штатом Мэн

ЦРУ обнаружило Ковчег Завета

Человечество может выжить после появления сверх-ИИ

Борьба за то, чтобы связать наш мозг с ИИ

Вирусное видео НЛО над Малверн-Хиллз

Инсайдер делает ошеломляющее заявление об НЛО

Конгрессвумен от Флориды делится данными об НЛО

Кроликов-мутантов в Колорадо называют франкенштейнами

Мутанты с щупальцами захватывают США

Наблюдения НЛО в районе Спрингфилда

НЛО позади собаки имеет обыденное объяснение

Новое мозговое устройство считывает внутреннюю речь

Ночь, когда Анна Паулина Луна увидела НЛО

Огромный архив НЛО служит уникальным ресурсом

Паника распространяется по США из кроликов-мутантов

Почему мы видим демонов

Случайно обнаружили доказательства Большого взрыва

Теория заговора о том, что Титаник никогда тонул

У людей есть 116 дней до прибытия инопланетян

Устройство, которое может открыть невидимую Вселенную

Чиновники США осознают реальность НЛО

Что политик сказала о НЛО

Яркий объект замечен над США

Божественная кровь обнаружена на Туринской плащанице

Вы видели, как НЛО вращался в небе

Марсоход обнаружил загадочный шлем

Наверх
Яндекс.Метрика