Биологи раскрыли секрет предка всех живых существ Земли [ Редагувати ]

Биологи из Университетского колледжа Лондона выяснили, что последний всеобщий предок (ПВП), живший четыре миллиарда лет назад, обладал "протекающей" мембраной.

Этот факт помог найти ответ на два важных вопроса биологии: почему все клетки пользуются одним и тем же механизмом сбора энергии и почему у двух доменов живых существ, которые первыми разошлись в ходе эволюции (бактерии и археи), настолько различается строение мембран.

Ученые считают, что ПВП обитал у гидротермальных источников на дне океанов, где богатая положительно заряженными частицами морская вода смешивалась с теплой щелочной жидкостью, где протонов, наоборот, было мало. Такой градиент протонов позволил частицам попадать в клетку, способствуя выработке молекул АТФ - главного источника энергии для всех биохимических процессов.

Разделение живых существа на бактерии и археи. Фото Victor Sojo

А благодаря "дырявой" мембране протоны легко покидали организм, уступая свое место новым частицам. Модель биологов показала, что скорость притока и оттока протонов в клетку была достаточно велика, чтобы обеспечить ее рост.

Однако чтобы покинуть подводную среду ПВП пришлось "научить" свою мембрану самостоятельно выкачивать протоны из клетки. Эту проблему археи и бактерии решили по-разному, создав различные структуры "зашитых" мембран и протонные насосы.

Идея возникшего естественным образом внешнего градиента положительно заряженных частиц позволяет объяснить, почему биоэнергетика мембраны у бактерий и архей одинакова, хотя протонные насосы и сами мембраны устроены по-разному.

Работы была опубликована в журнале PLoS Biology.

Три домена живых существ третьей планеты от Солнца. Фото wikipedia.org