NEE: первые живые клетки могли получать энергию из геохимических реакций

Немецкие ученые из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене смогли воспроизвести условия, в которых жили древнейшие микроорганизмы Земли около 4 млрд лет назад. Эксперимент показал, что первые клетки могли получать энергию из водорода, выделяемого в ходе геохимических реакций железа и серы. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Ecology & Evolution (NEE).

Специалисты создали миниатюрные аналоги древних гидротермальных источников ("черных курильщиков"), где при высоких температурах формировались минералы сульфида железа. В этой среде архея Methanocaldococcus jannaschii — современный аналог древних микроорганизмов — не только выжила, но и начала активно размножаться, используя выделяемый водород.

"Мы не добавляли питательных веществ, но археи росли экспоненциально. Это подтверждает, что первые клетки могли получать энергию из простых химических реакций", — отметила ведущий автор исследования Ванесса Хельмбрехт.

Археи использовали древний метаболический путь ацетил-КоА, который сохранился у некоторых современных микроорганизмов. Они росли рядом с частицами макинавита (редкого минерала из класса сульфидов) — это согласуется с ископаемыми следами ранней жизни в железосодержащих породах. Ученые считают, что подобные процессы могли запустить эволюцию жизни на Земле.

Исследователи предполагают, что аналогичные условия могут существовать на Энцеладе, спутнике Сатурна, где под ледяной корой скрывается океан с гидротермальной активностью. В ближайших планах — смоделировать среду Энцелада и проверить, смогут ли археи выжить в таких условиях.