Похожие статьи
Палеонтологи получают представление о жизни более миллиарда лет назад, основываясь на химических следах в древних породах и генетике ныне живущих животных. Исследование, опубликованное в Nature Communications, объединяет геологию и генетику, показывая, как изменения на ранней Земле привели к изменению способа питания животных.
Дэвид Голд, адъюнкт-профессор кафедры наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Дэвисе, работает в новой области молекулярной палеонтологии, используя инструменты геологии и биологии для изучения эволюции жизни. С помощью новых технологий стало возможным извлекать химические следы жизни из древних пород, где окаменелостей животных мало.
Липиды, в частности, могут сохраняться в горных породах в течение сотен миллионов лет. Следы стероидных липидов, которые образуются из клеточных мембран, были обнаружены в горных породах возрастом до 1, 6 миллиарда лет. В настоящее время большинство животных используют холестерин—стерины с 27 атомами углерода (C27) — в своих клеточных мембранах. Напротив, грибы обычно используют С28 стеролов, в то время как растения и зеленые водоросли вырабатывают С29 стеролов. Стерины С28 и С29 также известны как фитостеролы.
Стерины С27 были обнаружены в породах возрастом 850 миллионов лет, в то время как следы С28 и С29 появляются примерно на 200 миллионов лет позже. Считается, что это отражает растущее разнообразие жизни в это время и эволюцию первых грибов и зеленых водорослей.
Без фактических окаменелостей трудно что-либо сказать о животных или растениях, из которых произошли эти стерины. Однако генетический анализ, проведенный Голдом и его коллегами, проливает некоторый свет.
Большинство животных не способны самостоятельно вырабатывать фитостеролы, но они могут получать их, употребляя в пищу растения или грибы. Недавно было обнаружено, что кольчатые черви (группа, включающая обыкновенных дождевых червей) имеют ген под названием smt, который необходим для выработки длинноцепочечных стеролов. Изучив гены smt у разных животных, Голд и его коллеги создали генеалогическое древо smt сначала у кольчатых червей, а затем у всех животных в целом.
Они обнаружили, что ген возник очень давно в эволюции первых животных, а затем претерпел быстрые изменения примерно в то же время, когда в летописи горных пород появились фитостеролы. Впоследствии большинство линий животных утратили ген smt.
«Наша интерпретация заключается в том, что эти молекулярные окаменелости фитостерола свидетельствуют о росте водорослей в древних океанах и что животные отказались от производства фитостерола, когда они могли легко получать его из этого все более обильного источника пищи, — рассказывает Голд. — Если мы правы, то история гена smt отражает изменение стратегий питания животных на ранних этапах их эволюции».
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
