Напомним, что архе́и (от греческого "древний, первозданный") - одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембран. Ранее археи объединяли с бактериями в общую группу, однако сейчас считается, что археи имеют свою независимую эволюционную историю.
Почему авторы работы настаивают, что они вместе с бактериями могли "подарить" жизнь нашей планете? Причем действуя независимо друг от друга. Отметим, что до сих пор в науке нет единого понятия, что такое жизнь. Во всяком случае нет однозначного определения. Обычно живыми называют системы, способные реагировать на окружающую среду, получать энергию, расти и размножаться.
Один из главных признаков клеточной жизни - это обмен веществ, который обеспечивает организм необходимыми ему молекулами и энергией. А "мотором" таких реакций являются ферменты, ускоряющие химические процессы. Но вот парадокс - откуда взялись сами ферменты? Как первые организмы могли производить их, если у них еще не было ферментов?
Пока у науки нет однозначного ответа на этот ключевой вопрос, но есть гипотеза. Возможно, что на раннем этапе эту работу выполняла окружающая среда, а конкретно гидротермальные источники. Содержащиеся в них металлы могли заменять ферменты и ускорять превращение водорода, аммиака, углекислого газа и других соединений в полезные органические вещества.
Этот процесс "оживления" формировался очень долго, проходя через промежуточные стадии, которые до сих пор оставались плохо понятными. Вот его и попытались восстановить авторы работы. Они выделили четыре этапа развития обмена веществ.
Сначала реакции полностью обеспечивались природными металлическими катализаторами. Затем в еще не вполне живых протоклетках начали появляться первые собственные ферменты, частично заменявшие металлы. Постепенно таких ферментов становилось все больше, а зависимость от окружающей среды уменьшалась. Только когда клетки научились самостоятельно проводить все необходимые реакции, они стали по-настоящему живыми.
Сюрпризом для исследователей стало открытие, что это произошло уже после разделения на самостоятельные ветви бактерий и архей. То есть предки бактерий и архей независимо друг от друга создали совершенно разные по строению ферменты, которые ускоряли одну и ту же важнейшую реакцию. Такие параллельные изобретения могли привести к появлению двух самостоятельных форм клеточной жизни.
Если эти выводы подтвердятся, то нарисованное во всех школьных учебниках древо жизни с единым стволом, от которого затем расходятся все остальные организмы, придется рисовать заново. У нового древа будет два равноправных ствола. Они начали расходиться еще до того, как их предшественников можно было в полном смысле назвать живыми.