Экстремалы хранят тайну происхождения жизни

Эти создания – настоящие природные экстремалы. Они способны выжить в гейзере или на вулкане. Они отравляют атмосферу, но при этом могут улучшать качество почвы. Археи – древнейшие существа на Земле, которые могут раскрыть тайну появления жизни на планете.  

Эти микроорганизмы уникальны по своей древности, генетическим особенностям и химической структуре. Их предки появились на заре земной жизни.

Характерные черты, заметные лишь пытливому взгляду учёных под микроскопом, делают археев (архебактерий) абсолютно неповторимыми, чётко отличая их от всех прочих – бактерий, грибов, растений и животных. Вероятно, многие из этих микроорганизмов состоят из химических структур, неизвестных науке.

Никто из живых существ больше не может похвастаться таким уникальным «приспособленчеством». Они заняли самые опасные экологические ниши, где существуют миллионы лет. Горячий источник (до 113 градусов Цельсия), повышенная кислотность, отсутствие кислорода – для них не проблема. Их можно встретить везде – в гейзерах Камчатки, на склонах вулкана или в водах невероятно соленого Мертвого моря. Этот список можно продолжать до бесконечности.

Эти создания нашли свой дом даже в пищеварительной системе человека. Они способны существовать, когда pH-уровень окружающей среды соответствует кислотности батарейки.

Однако, несмотря на повышенный интерес учёных ко всему «ненормальному», не стоит поголовно причислять этих микроорганизмов к экстремалам. Среди них обнаружены и более «приличные» создания, живущие в почве или морской воде.

Археи после их научного описания породили горячие споры по поводу того, что касается зарождения жизни на нашей планете. Эти дебаты шли не один десяток лет и продолжаются по сей день.

Большинство учёных делят жизнь на 3 крупные систематические единицы: археи, бактерии и эукариоты (растения, животные, грибы).

Предполагается, что у этих трёх групп был общий примитивный одноклеточный предок, способный выживать в экстремальных условиях молодой, пышущей энергией Земли. И хотя археи по форме и ряду признаков более походят на бактерий, генетически они ближе к эукариотам (в том числе и к нам с вами).

Архебактерии, как полагают, являются одними из самых древних организмов на Земле, и до последнего времени вопрос о точном времени их происхождения оставался открытым. На сегодняшний день самая старая находка датируется возрастом 2,71 – 2,65 миллиарда лет.

Окаменелые останки архей были обнаружены в глубоком золотом рудники в канадском штате Онтарио. По-видимому, в глубокой древности здесь находились гидротермальные источники, которые поучаствовали в появлении золотых россыпей.

Учёные отмечают, что метаногенные археи (они выделяют в окружающую сред метан) играют важную роль в климатических флуктуациях.

Эксперты Агентства по Защите Окружающей среды (Environmental Protection Agency) считают, что метан примерно в 20 раз опаснее, чем диоксид углерода, более известный как парниковый газ. Согласно последнему исследованию, проведённому по инициативе ООН, за последние два с половиной века концентрация метана в атмосфере увеличилась, как минимум, в полтора раза.

Но не все археи настолько враждебны к окружающей среде. Как выясняется, они способны к нитрификации, монополию на которую, как считалось ранее, имели только так называемые нитрифицирующие почвенные бактерии. В результате этого процесса аммиак окисляются до нитратов, легко усваиваемых растениями. Интенсивность нитрификации служит показателем плодородия почв.

В уникальном лабораторном эксперименте микробиологи впервые продемонстрировали, что архей Crenarcheaota тоже окисляет аммиак в нитраты. Затем было показано, что европейские археи превосходят своих конкурентов-бактерий, проводя более эффективную нитрификацию.

Древнейшие земные организмы ещё не раз заставят вспомнить о себе. Их роль во всех земных процессах колоссальна. Более того, более их тщательное изучение позволит сделать выводы о предке всего живого, благодаря которому на нашей планете расцвёл феномен, названный жизнью.