Найдавніші форми життя на Землі виявилися безформними

Дослідження на рідкісних формах бактерій з Мертвого моря виявило, що найдавніші форми життя на Землі могли не мати клітинної стінки, яка надавала б їм сталої форми. Така будова дозволила б раннім організмам, які ще називають протоклітинами, мати великі розміри та незвичні форми, які й спостерігаються у рештках давніх організмів віком близько трьох мільярдів років. Результати дослідження опублікували на сайті препринтів bioRxiv.

Порівняння залишків мембрани L-форми бактерій Exiguobacterium (А) та ймовірних слідів ранніх форм життя (В-С). Kanaparthi et al 

Порівняння залишків мембрани L-форми бактерій Exiguobacterium (А) та ймовірних слідів ранніх форм життя (В-С). Kanaparthi et al

Чим особливі ранні форми життя на Землі?

В Австралії та Південній Африці збереглися давні породи з архейського еону, які сформувалися 4-2,5 мільярда років тому і містять можливі сліди ранніх форм життя на Землі. Хоча в цих породах знаходили сліди органічних сполук, які нагадують рештки клітин та їхніх продуктів життєдіяльності, їхня будова настільки відрізняється від сучасних організмів, що науковцям так і не вдалося назвати їх предками жодного з сучасних видів.

Також науковцям не вдалося зафіксувати серед решток ознак поділу клітин, який є обов’язковим для розмноження сучасних видів. Їхні великі розміри та складність внутрішньоклітинних структур теж не дозволяють пов’язати ці ймовірні форми життя зі сучасними прокаріотами, які, як вважають еволюційні біологи, виникли раніше, ніж евкаріоти. Можливе пояснення того, як могли сформуватися ці ранні форми життя, знайшли європейські науковці, які досліджували мікроби з Мертвого моря.

Чи вдалося пояснити особливості ранніх форм життя?

Науковці досліджували L-форми бактерій (Exiguobacterium Strain-Molly), тобто бактерій, які втрачають клітинну стінку, але здатні підтримувати свою форму у середовищах з великою концентрацією солі. Зараз вони водяться у Мертвому морі, але, як вважають науковці, умови на ранній Землі якраз передбачали велику солоність та вищі за сучасні температури води. Такі форми життя називають протоклітинами, тобто попередниками клітин, і це вперше науковцям вдалося знайти палеонтологічні докази їх існування в архейському еоні.


Як виявилося, коли бактерії E. Strain-Molly культивували у семивідсотковому розчині солі з Мертвого моря, вони набували в рази більших розмірів, ніж зазвичай. Крім того, вони демонстрували морфологію клітин, подібну до викопних організмів. У них утворювалися дочірні клітини всередині материнської, які нагадували ті складні структури, які спостерігали у породах з Австралії та Південної Африки. З цього науковці зробили висновок, що внутрішньоклітинні структури, які спостерігали у ранніх форм життя, могли бути не органелами, які є в евкаріотичних організмів, а дочірніми клітинами.

Що дає вивчення ранніх форм життя на Землі?

Виявлення доказів існування протоклітин на ранній Землі підтверджує гіпотези про те, що перші живі організми були значно простішими, ніж будь-які сучасні. Дослідження таких організмів, чия будова залежить не від закодованої генетично форми клітинної стінки, а від зовнішніх факторів, може змусити науковців переглянути способи класифікації давніх живих організмів і розробити такі, що спиратимуться не на морфологію. Це розповість науковцям більше про ранню еволюцію життя на Землі та стане підґрунтям для подальшого вивчення давніх організмів. Крім того, відкриття може стати у пригоді астробіологам, спонукаючи їх на пошуки не лише знайомих форм мікроорганізмів, а й незвичних структур, які дотепер могли ігноруватися.

  • Походження кисневого фотосинтезу змогли дослідити у ціанобактерій, виявивши, що він з’явився на 500 мільйонів років раніше, ніж вважали досі.