Форсированные мутации ранних форм жизни связали с жарой
Мутации на ранних стадиях эволюции могли происходить в тысячи раз быстрее, чем сейчас, в связи с высокой температурой внешней среды. Результаты соответствующего исследования, проведенного на базе Университета Северной Каролины (США), опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Объектом исследования ученых стал процесс дезаминирования цитозинов как наиболее частая причина спонтанных мутаций. Дезаминирование предполагает утрату цитозином — базовой молекулой ДНК под шифром «Ц» — группы атомов, производной от аммиака, или амина. Ликвидация аминогруппы приводит к тому, что цитозин мутирует в тимин (шифр «Т»).
Экспериментальное измерение темпа мутаций осуществлялось на примере одноцепочечной ДНК ВИЧ и изолированных молекул. Результаты показали, что с повышением температуры среды темп мутаций цитозина, в том числе спонтанных, значительно возрастает. Полученные выводы ученые связали с теорией о том, что температура на поверхности Земли в соответствии с законом охлаждения Ньютона менялась в геометрической прогрессии.
«Во времена, когда температура на планете приближалась к 100 °С, цитозин-обусловленные мутации происходили в 4 тысячи раз быстрее, чем сейчас. Меня это удивило. Предполагая, что динамика на ранних стадиях эволюции превосходила современную, я не рассчитывал, что настолько», — сообщил доктор Ричард Вулфенден.
По его словам, охлаждение расплавленной породы и формирование «рассола» на поверхности планеты произошло 4,3 млрд лет назад. Между тем последний анализ горных пород, обнаруженных в Австралии, указывает, что жизнь на Земле зародилась лишь спустя 200 млн лет — «почти в мгновение ока».
Вопрос выживания ранних форм жизни в экстремально высокой температуре, характерной для древности, остается открытым, отметил Вулфенден. Однако исследователям известны микроорганизмы, которые по-прежнему обитают в горячих источниках и глубоководных вулканах, размножаясь при температурах до 120 °С.
