Долгое время учёные исходили из предположения, что у жизни на Земле было единое происхождение. Однако новое исследование допускает другую версию: живые организмы могли появиться дважды, пишет Popular Mechanics.

Авторы работы предполагают, что бактерии и археи могли независимо пройти путь к самостоятельному существованию. При этом обе группы сохранили общий генетический код, но способы запуска ключевых химических процессов у них оказались различными.

"Мы имеем дело с одним происхождением генетического кода, но с двумя происхождениями жизни", — отметил биолог из Дюссельдорфского университета Уильям Мартин, один из авторов исследования.

Согласно распространённой гипотезе, первые формы жизни могли возникнуть вблизи гидротермальных источников. Такие среды были богаты химическими соединениями и металлами, необходимыми для формирования основных компонентов живых клеток. Позднее древние прокариоты стали основой для появления более сложных эукариот.

Учёные проанализировали геномы, белковые структуры и химические процессы, связанные с ранней эволюцией микроорганизмов. Всего исследователи рассмотрели 420 реакций, необходимых для образования аминокислот, компонентов РНК и витаминов.

Результаты показали, что металлы из гидротермальных источников могли играть значительно более важную роль в ранней эволюции жизни, чем предполагалось ранее. Последний универсальный общий предок всех современных организмов, известный как LUCA, вероятно, использовал ферменты лишь примерно для половины изученных реакций. Остальные процессы могли обеспечиваться природными металлами.

По мнению исследователей, ранняя эволюция могла проходить в три основных этапа.

Сначала химические реакции обеспечивались преимущественно металлами. Затем сформировалась система, в которой одновременно участвовали металлы и ферменты. После этого произошло разделение эволюционных линий, которое в конечном итоге привело к появлению предков бактерий и архей.

Главным аргументом в пользу двух независимых происхождений жизни учёные считают различия в ферментах. У бактерий и архей одни и те же метаболические реакции нередко запускаются разными ферментами. Это может свидетельствовать о том, что две группы независимо выработали собственные механизмы управления сходными химическими процессами.

Исследователи также предполагают, что реакции с участием фосфита и палладия, которые могли присутствовать в районах гидротермальных источников, на ранних этапах способны были выполнять функцию источника энергии. Позднее эту роль взяли на себя аденозинтрифосфат и ферменты.

Таким образом, исследование не доказывает окончательно двойное происхождение жизни на Земле. Однако оно предлагает новую модель, согласно которой общий генетический код мог сформироваться раньше, чем появились независимые линии свободноживущих организмов.