Биологи нашли общего предка всех бактерий

Пять лет назад команда немецких ученых определила набор из 355 генов и описала физиологию и среду обитания последнего универсального общего предка — LUCA, от которого произошло все живое на Земле. Этот предок жил 3,48-4,5 миллиарда лет назад и не оставил нам никаких ископаемых остатков.

Теперь исследователи описали еще одну древнюю клетку, которую назвали Last Bacterial Common Ancestor — LBCA. LBCA — последний общий предок бактерий. Авторы считают, что первая бактерия на Земле появилась около 3,5 миллиарда лет назад в той же среде, что и LUCA. Исследование ученые опубликовали в журнале Communications Biology.

Бактерии по-другому передают друг другу генетический материал, не как мы с вами — вертикально, от родителя к ребенку, а латерально или горизонтально — от организма к организму-непотомку, поэтому они умеют обмениваться генетической информацией между разными штаммами. Здесь кроется серьезная проблема для ученых — при помощи традиционных филогенетических методов невозможно установить корень в древе эволюции бактерий.

Чтобы раскрыть генетический код общего предка всех бактерий, особенности его биохимии и филогении, ученые изучили геномы 1089 анаэробов — бактерий, которые могут обходиться без кислорода. В этих геномах есть 2 465 582 белковые последовательности, которые потом сгруппировали в 114 326 семейств. У 146 из них была минимум одна последовательность, присутствующая во всех 25 проанализированных основных таксономических группах — так ученые формировали почти полную базовую метаболическую сеть, а затем с помощью статистики определили, какие из современных бактериальных групп наиболее похожи на LBCA.

Авторы считают, что LBCA, скорее всего, подобно клостридиям, имел форму стержня, хотя не исключен и вариант спор, который позволил бы ранним клеткам выжить в суровых условиях ранней Земли.