Жизнь на Земле умела "дышать" еще до того, как атмосфера наполнилась кислородом: что нашли ученые

Об этом пишет Science Alert.

Сегодня многие существа на планете зависят от атмосферы, наполненной кислородом. Однако ученые обнаружили, когда дело дошло до эволюции способов активного использования этого элемента для дыхания, некоторые штаммы бактерий, вероятно, имели фору еще до Великого окислительного события (ВОС).

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В новом исследовании международная группа ученых использовала комбинацию данных бактериального генома, геологических маркеров и методов машинного обучения. В результате им удалось обнаружить доказательства, описывающие самые ранние аэробные, то есть дышащие кислородом, бактерии.

Большинство штаммов действительно приобрели способность переносить и использовать кислород лишь после ВОС, однако команда также обнаружила некоторые исключения — определенные бактерии, которые были аэробными примерно за 900 миллионов лет до того, как уровень кислорода в атмосфере нашей планеты резко возрос.

В общей сложности ученые изучили 1007 видов родственных бактерий и выявили более 80 генетических переходов от метаболизма, не способного использовать кислород, к метаболизму, который мог. Оценки ученых основаны на скорости накопления мутаций и предполагают, что минимум несколько из них произошли до ВОС.

По словам авторов исследования, полученные ими данные указывают на то, что аэробное дыхание развилось до широко распространенной оксигенации атмосферы, которая способствовала развитию кислородного фотосинтеза у цианобактерий. Теперь ученые считают, что эти ранние формы жизни, дышащие кислородом, возможно, заложили основу для своих потомков, которые позже смогли использовать воду и углекислый газ для захвата солнечного света, высвобождая при этом кислород.

Предполагается, что по мере повышения уровня кислорода бактерии, уже использующие этот элемент, могли переносить его воздействие, чтобы диверсифицироваться быстрее, чем их анаэробные собратья. Игра на выживание изменилась и в конечном итоге привела к тому, что мы наблюдаем сегодня.

В ходе исследования ученые также обнаружили доказательства того, что эволюция цианобактерий, вероятно, происходила относительно медленно, а ее корни уходят далеко в прошлое Земли — еще до Великого окислительного события.