Временная шкала происхождения и эволюции всей жизни на Земле

Новое исследование под руководством учёных из Бристольского университета использовало комбинацию геномных и ископаемых данных, чтобы объяснить историю жизни на Земле — от её происхождения до наших дней.

Палеонтологи давно стремятся понять древнюю жизнь и общую эволюционную историю жизни в целом. Однако летопись окаменелостей ранней жизни крайне фрагментирована, и её качество значительно ухудшается по мере углубления в архейский период, более 2,5 миллиардов лет назад, когда земная кора достаточно остыла для формирования континентов, а единственными формами жизни были микробы.

Проблема ранних окаменелостей: Существует мало архейских окаменелостей, и их обычно нельзя однозначно отнести к знакомым нам линиям. Проблема в том, что ранняя летопись окаменелостей настолько ограничена и сложна для интерпретации, что даже некоторые из древнейших образцов при тщательном переанализе оказываются кристаллами, а не окаменелостями. Это привело к множеству противоречивых идей о временной шкале ранней истории жизни.

Второй архив жизни: Окаменелости — не единственное свидетельство о прошлом. Второй архив жизни сохранился в геномах всех живых существ.

Молекулярные часы: Комбинируя палеонтологическую и геномную информацию, можно использовать подход «молекулярных часов». Он основан на идее, что количество различий в геномах двух ныне живущих видов пропорционально времени, прошедшему с момента их последнего общего предка.

Используя этот метод, команда смогла построить временную шкалу истории жизни на Земле, которая не зависит от постоянно меняющегося возраста древнейших общепринятых ископаемых свидетельств.

Ключевые результаты исследования:

• LUCA (Последний универсальный общий предок) всех клеточных форм жизни существовал очень рано в истории Земли — почти 4,5 миллиарда лет назад. Это вскоре после столкновения Земли с планетой Тейя, которое привело к образованию Луны. Этот срок значительно раньше, чем предполагают древнейшие ископаемые свидетельства.
• Две «первичные» линии жизни — эубактерии (Eubacteria) и архебактерии (Archaebacteria) — произошли от LUCA примерно через миллиард лет после его появления.
• Эукариоты, к линии которых принадлежит и человек (а также растения и грибы), не являются первичной линией жизни. Эта линия возникла значительно позже.

Этот результат демонстрирует силу геномной информации, поскольку на основе доступных ископаемых остатков невозможно различить древнейшие окаменелости эубактерий и архебактерий.