Более трёх миллиардов лет назад жизнь на Земле во многом зависела от редкого металла

Фото из открытых источников

В архейскую эру, около 3,4 миллиарда лет назад, древнейшие микробы использовали молибден — металл, он тогда встречался крайне редко. Экспериментировали эти представители ранней жизни и с вольфрамом. Эти данные, надеются учёные, помогут скорректировать методики астробиологов, что ищут жизнь за пределами Земли.

Современные организмы заметно зависят от молибдена. Но в океанах на ранней истории планеты практически не было кислорода, и этот металл был недоступен для микроорганизмов. Так считалось ранее.

Учёные придерживались гипотезы, что жизнь поначалу опиралась на вольфрам, и лишь позднее, когда молибден стал доступнее, перестроилась на него. Группа сотрудников Висконсинского университета решила проверить эту версию. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Молибден задействован в ключевых биогеохимических циклах углерода, азота и серы. Работы более ранних лет доказали, что многие из этих метаболических путей уходят корнями в древние эпохи. В новом исследовании были проанализированы геномные базы данных, чтобы выявлять организмы, что несут гены для транспорта, хранения и синтеза молибдена.

Метод филогенетического согласования помог ученым восстановить эволюцию белков, которые применяют молибден и вольфрам, на современном древе жизни. Также был отслежен внутриклеточный путь молибдена — от поглощения до катализа.

Параллельно эксперты изучали историю использования вольфрама в физиологических процессах. Команде в итоге удалось выяснить: несмотря на серьёзный дефицит, земные микробы «умудрялись» находить возможность его применять уже 3,3–3,7 миллиарда лет назад.

Это понимание, уверены авторы работы, поможет астробиологам в поиске планет, что потенциально пригодны для жизни. Так, на Марсе уже обнаружили более 20 органических соединений…