Эволюция микробов завершилась 2,5 млрд лет назад

Мир празднует 200 летие Чарльза Дарвина, и сейчас многие исследования направлены на изучение эволюции животных и растений. Но новое исследование показывает, что для огромного количества крошечных микроорганизмов – микробов, крупномасштабная эволюция была завершена 2,5 млрд лет назад.

Все живые организмы нуждаются в азоте – базовом компоненте аминокислот и белков. Но чтобы использовать атмосферный азот, его нужно зафиксировать – перевести в биологически усваиваемую форму. Некоторые микробы могут переводить азот в форму аммиака и в этом виде его могут усваивать живые организмы. Новое исследование показывает, что 2,5 млрд лет назад появились бактерии, которые научились добавлять к аммиаку кислород и превращать его в нитрат, который также могут усваивать живые организмы. Это было началом того, что сейчас называется аэробным циклом азота.

Микробы, которые смогли сделать этот шаг встали на последнюю ветку в древе видов бактерий и они являются единственными, которые могут добавлять к аммиаку кислород. И это означает, что появление новых видов бактерий завершилось 2,5 млрд лет назад. С тех пор, конечно, появлялись новые подвиды бактерий, но все они принадлежали к тому или другому семейству, которые уже существовали.

Статья об этом исследовании опубликована в журнале Science за 20 февраля этого года. Чтобы сделать это открытие, учёные изучали материал, поднятый с глубины примерно 700 м в регионе Pilbara в северо-восточной Австралии. Породы, залегающие на этой глубине, образовались примерно 2,5 млрд лет назад и в них исследователи обнаружили изотоп, который образуется в процессе отделения кислорода от азота. Раз в это время живые организмы уже отделяли кислород от азота, значит, в это время уже существовали бактерии, которые присоединяли кислород к аммиаку.

Учёные говорят: "Это открытие позволяет установить точку начала аэробного цикла азота. В те далёкие времена азот был элементом, дающим жизнь, он является таковым и сейчас – именно по этому в сельском хозяйстве применяются азотные удобрения." Стоит отметить, что азот переводится как безжизненный элемент, т.к. хоть большая часть атмосферы и состоит из азота, для дыхания всё таки нужен кислород и лабораторные мыши, при первых изучениях азота, долго не выдерживали в азотной атмосфере. Вот и получается: безжизненный элемент, дающий жизнь.

Дополнительно стоит отметить, что исследования древних пород Земли говорят, что 2,5 млрд лет назад уровень кислорода, который бактерии используют для присоединения к аммиаку, начинал быстро повышаться, потом его уровень резко сократился и за тем, 2,3 млрд лет назад, атмосфера стала кислородсодержащей, каковой она является и сейчас. И пока неизвестны точные причины такого резкого падения уровня кислорода в ранние миллионы лет нашей планеты. Учёные говорят: "Чтобы понять развитие жизни, мы должны заглянуть в самые истоки её формирования и просмотреть всю картину бытия до сегодняшних дней."