Научниците успешно ги „оживеаја“ античките верзии на клучен ензим стар повеќе од три милијарди години, отворајќи ново поглавје во истражувањето на најраните форми на живот на Земјата.
Научниците ја вратија еволуцијата наназад
Каков бил животот на Земјата пред повеќе од три милијарди години? На ова прашање научниците се обидоа да одговорат преку необичен експеримент – лабораториски ги реконструираа древните верзии на ензимот нитрогеназа и го испитаа нивното однесување.
Резултатите покажале дека овие древни ензими оставаат речиси идентичен хемиски потпис како нивните современи наследници, што им дава нова сигурност на научниците при анализата на карпи стари дури 3,2 милијарди години.
Истражувањето е објавено во списанието Nature Communications.
Зошто нитрогеназата е толку важна?
Нитрогеназата е еден од најважните ензими за животот на Земјата.
Иако атмосферата содржи околу 78 проценти азот, повеќето живи организми не можат директно да го искористат. Само одредени бактерии и археи, благодарение на нитрогеназата, можат да го претворат атмосферскиот азот во соединенија што растенијата, животните и микроорганизмите ги користат за создавање протеини, ДНК и РНК.
„Без нитрогеназа, животот каков што го познаваме едноставно не би постоел“, истакнува професорката Бетул Качар од Универзитетот во Висконсин-Медисон.
Како „оживеале“ ензим стар милијарди години?
Научниците не пронашле вистински древен ензим во карпите.
Наместо тоа, ги споредиле гените на современите нитрогенази и со помош на компјутерски модели ја реконструирале нивната најверојатна древна форма. Потоа овие синтетички гени биле вметнати во живи микроорганизми, каде што ензимите повторно почнале да функционираат.
Овој пристап им овозможил директно да го анализираат хемискиот потпис што го создавале античките ензими.
Хемискиот потпис останал речиси непроменет
Еден од најважните резултати бил фактот дека древните ензими оставале речиси ист изотопски потпис како денешните.
Тоа значи дека геолошките траги во најстарите карпи навистина може да се користат како сигурен доказ дека микроорганизмите фиксирале азот уште пред 3,2 милијарди години.
Главната авторка на трудот, Холи Ракер, вели дека истражувањето потврдило оти научниците правилно ги толкуваат најстарите биолошки записи зачувани во карпите.
Земјата тогаш изгледала сосема поинаку
Во тоа време атмосферата речиси немала кислород.
Наместо тоа, била богата со јаглерод диоксид и метан, а планетата била населена речиси исклучиво со анаеробни микроорганизми.
Разбирањето на начинот на кој тие обезбедувале азот помага научниците подобро да ја реконструираат еволуцијата на животот долго пред појавата на сложените организми.
Важно откритие и за потрагата по живот во вселената
Ова истражување има значење и надвор од Земјата.
Доколку идните мисии на Марс или други карпести планети пронајдат минерали со сличен азотен изотопски потпис, научниците ќе располагаат со многу посигурна метода за проценка дали таму некогаш постоел микробски живот.
Иако таквиот доказ нема автоматски да значи дека е откриен вонземски живот, тој би претставувал една од најсилните индикации досега.
Нов чекор кон разбирањето на почетоците на животот
Истражувањето покажува дека, иако гените на нитрогеназата значително се менувале низ еволуцијата, нејзиниот основен механизам и хемискиот потпис останале речиси непроменети милијарди години.
Токму тоа им овозможува на научниците со поголема сигурност да ги читаат најстарите записи за животот зачувани во карпите и отвора нови можности за откривање биолошки траги и на други светови.
