Ученые впервые приблизились к разгадке происхождения жизни

Новый взгляд на происхождение жизни

В отличие от классических исследований, где ученые изучают редкие окаменелости или геологические следы, команда использовала обратную эволюционную реконструкцию. На основе структуры современных ферментов они воссоздали древний вариант нитрогеназы, внедрили его в геном бактерий и проследили работу фермента в лабораторных условиях.

Такой подход позволил буквально заглянуть в эпоху, когда атмосфера Земли почти не содержала кислорода, а жизнь существовала преимущественно в виде анаэробных микроорганизмов. Тогда атмосфера была насыщена углекислым газом и метаном, а способность использовать азот была критически важной для выживания.

Секрет изотопных «следов»

Особое внимание ученые уделили изотопным сигнатурам — химическим «отпечаткам», которые ферменты оставляют в горных породах. До сих пор считалось, что древние ферменты формировали такие же изотопные соотношения, как современные, но прямых доказательств этому не существовало.

Эксперимент показал, что механизм образования изотопных сигнатур азота за миллиарды лет практически не изменился, несмотря на значительные различия в ДНК древней и современной нитрогеназы. Это подтверждает правильность интерпретации древних геологических данных и делает такие сигнатуры надежным индикатором биологической активности в прошлом.

Значение для астробиологии

Полученные результаты важны не только для понимания истории Земли. Теперь ученые получили «эталон» биосигнатур, по которым в будущем можно будет искать следы жизни на других планетах. Открытие открывает новый путь к пониманию того, как зарождалась жизнь во Вселенной, и помогает направить поиск внеземных форм жизни в космосе.