Новое исследование показало, что 3,4 миллиарда лет назад в архейскую эру древние микробы использовали молибден — металл, который в то время был крайне редким, — и даже экспериментировали с вольфрамом. Эти открытия могут изменить подход астробиологов к поиску жизни на других планетах.
Геохимические данные свидетельствуют о том, что доступность молибдена в бескислородных океанах ранней Земли была крайне ограниченной, однако современная жизнь зависит от него практически повсеместно.
Ранее ученые предполагали, что жизнь могла сначала использовать вольфрам, а затем, когда молибден стал более доступным, эволюционировала и начала использовать его.
Профессор Бетюль Качар (Betül Kaçar) из Висконсинского университета в Мадисоне и его коллеги решили проверить это предположение. Статья об этих открытиях была опубликована в журнале Nature Communications.
Молибден участвует в ключевых биогеохимических преобразованиях углерода, азота и серы, и, согласно предыдущим исследованиям, многие из этих метаболических процессов имеют древнюю историю. В ходе новых изысканий авторы изучили геномные базы данных, чтобы определить, какие живые организмы несут в себе гены, отвечающие за транспорт, хранение и синтез молибдена.
Используя метод, называемый филогенетическим согласованием, они реконструировали эволюционную историю белков, использующих молибден и вольфрам, на современном древе жизни. Они также проследили за тем, как молибден перемещается внутри живых клеток и используется ими, изучая его внутриклеточный путь от поглощения до катализа.
Параллельно они изучали историю использования вольфрама в биологических процессах для транспортировки и катализа. Они собрали доступные данные о распространенности молибдена в разные периоды времени и обнаружили, что, несмотря на его дефицит, древние микробы на Земле все же нашли способ его использовать — еще 3,3–3,7 миллиарда лет назад.
Понимание того, на какие элементы полагалась ранняя жизнь, может помочь астробиологам в поиске других планет, на которых потенциально может существовать жизнь.
Исследования на других планетах уже начались — например, на Марсе нашли свыше 20 органических соединений.
Обозрение "Terra & Comp".
