Жизнь на Земле должна была где‑то и с кого‑то начаться, и учёные полагают, что этим «кем‑то» был так называемый «LUCA» — последний универсальный общий предок [last universal common ancestor]. Как и следует из названия, этот прокариотоподобный организм является предком всех живых существ — от мельчайших бактерий до синих китов.

Хотя кембрийский взрыв дал мощный импульс развитию сложных форм жизни около 530 миллионов лет назад, истинная хронология жизни на Земле гораздо длиннее. На протяжении многих лет учёные предполагали, что LUCA, вероятно, появился на Земле около 4 миллиардов лет назад, то есть всего через 600 миллионов лет после образования планеты.

Однако исследование международной группы учёных сдвигает эту временную шкалу ещё дальше — примерно на 4,2 миллиарда лет назад, а также раскрывает некоторые увлекательные детали о том, какой могла быть жизнь LUCA. Результаты исследования были опубликованы в журнале «Nature Ecology & Evolution».

Цитируя статью: «Общее происхождение всей существующей клеточной жизни подтверждается универсальным генетическим кодом, механизмами синтеза белков, общей хиральностью почти универсального набора из 20 аминокислот и использованием АТФ в качестве общей энергетической валюты. Таким образом, наше понимание LUCA влияет на наше понимание ранней эволюции жизни на Земле. Был ли LUCA простым или сложным организмом? В какой среде он обитал и когда?»

Чтобы точно определить, когда именно LUCA появилась на Земле, учёные работали от настоящего в прошлое. Сначала команда сравнила гены современных видов и подсчитала количество мутаций, произошедших с момента, когда у них появился общий предок с LUCA. Используя генетическое уравнение, основанное на времени разделения видов, команда вычислила, что LUCA, вероятно, уже обитал на Земле через 400 миллионов лет после её образования, что помещает этот организм прямо в середину геологического ада, известного как хадейская эра.

«Эволюционная история генов осложняется их обменом между линиями», — заявил в пресс‑релизе Эдмунд Муди из Бристольского университета, ведущий автор исследования. «Нам приходится использовать сложные эволюционные модели, чтобы согласовать эволюционную историю генов с генеалогией видов».

Не ограничившись лишь определением возраста LUCA, команда пошла дальше и проанализировала физиологические характеристики современных видов, чтобы понять, каким, вероятно, был LUCA 4,2 миллиарда лет назад — и результаты дали несколько неожиданных ответов. По оценкам учёных, хотя LUCA и был простым прокариотом, у неё, вероятно, была иммунная система, а это означает, что он уже боролся с первобытными вирусами.

«Очевидно, что LUCA использовал и изменял свою среду обитания, но вряд ли он жил в одиночестве», — заявил в пресс‑релизе Тим Лентон из Эксетерского университета, соавтор исследования. «Его отходы, вероятно, служили пищей для других микроорганизмов, таких как метаногены, что способствовало формированию экосистемы с кругооборотом веществ».

Хотя LUCA является самым древним известным нам общим предком, учёные до сих пор не понимают, как жизнь эволюционировала от самых истоков до ранних сообществ, частью которых был LUCA. Дальнейшие исследования должны будут глубже погрузиться в эту первозданную историю и раскрыть, как именно появились вы, я и все остальные живые существа.