Немецкие ученые из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене воспроизвели условия, при которых существовали самые древние микроорганизмы на Земле, примерно 4 миллиарда лет назад. Результаты эксперимента показали, что первые клетки могли использовать водород, образующийся в результате геохимических реакций железа и серы, как источник энергии. Об этом исследовании сообщается в научном журнале Nature Ecology & Evolution (NEE).
В рамках работы были созданы миниатюрные модели древних гидротермальных источников, известных как «черные курильщики», где высокие температуры способствовали образованию минералов сульфида железа. В этой среде архея Methanocaldococcus jannaschii, современный аналог древних микроорганизмов, не только выжила, но и активно размножалась, используя выделяемый водород.
«Мы не добавляли питательных веществ, однако археи демонстрировали экспоненциальный рост. Это подтверждает, что первые клетки могли извлекать энергию из простых химических реакций», — отметила ведущий автор исследования Ванесса Хельмбрехт.
Археи применяли древний метаболический путь ацетил-КоА, который сохранился у некоторых современных микроорганизмов. Они развивались вблизи частиц макинавита — редкого минерала сульфидной природы, что соответствует ископаемым свидетельствам ранней жизни в железосодержащих породах. Ученые предполагают, что аналогичные процессы могли послужить толчком для эволюции жизни на Земле.
Также исследователи предполагают, что подобные условия могут существовать на Энцеладе, спутнике Сатурна, где под ледяной коркой скрывается океан с гидротермальной активностью. В ближайших планах ученых — смоделировать условия Энцелада и выяснить, смогут ли археи выжить в таких обстоятельствах. Ранее ученые также обнаружили механизм зарождения жизни в глубоких пространствах космоса.