Рецепт еволюції. Науковці знайшли важливий інгредієнт розвитку життя на Землі

Після збільшення кількості кисню в атмосфері Землі приблизно 2,5 млрд років тому багатоклітинне життя почало бурхливо розвиватися. Але вчені з Оксфордського університету стверджують, що це не лише заслуга кисню. Для еволюційного буму мав важливе значення ще один елемент – залізо, повідомляє ScienceAlert.

Джон Уейд та його колеги з Оксфордського університету провели дослідження та вважають, що залізо було одним із стимулів еволюції багатоклітинного життя на Землі.

Важливий елемент залізо

Залізо – це необхідний елемент для всього живого на планеті. На початковому етапі історії Землі у мантії, корі, а також у стародавніх океанах було достатньо геологічного заліза. Але після Кисневої катастрофи, що сталася близько 2,45 млрд. років тому, умови на планеті змінилися. Розчинного в океанах заліза не вистачало, і конкуренція за залізо між клітинами посилилася.

Раннім формам життя довелося пристосовуватися до нових умов. Їм потрібно було дізнатися, як можна переробляти залізо з мертвих клітин, красти залізо у живих клітин або красти його ж, живучи всередині інших клітин. За словами вчених, ця боротьба за залізо була першим стрибком еволюції багатоклітинних.

Старіші форми життя, такі як бактерії та археї, були залежнішими від заліза, ніж сучасні багатоклітинні організми, які за мільйони років еволюції навчилися використовувати цей елемент ефективніше, оскільки його наявність постійно змінювалася на планеті.

Двигун еволюції

У новому дослідженні вчені вважають, що в океанах Землі поменшало розчинного заліза через збільшення кількості кисню в атмосфері. Кліткам довелося розвинути органічні молекули – сидерофори, щоб отримати необхідне залізо. Зараз майже всі бактерії, рослини та гриби мають їх, але в далекому минулому це був новий спосіб виживання.

Через те, що раннім формам життя довелося збиратися разом біля невеликої кількості джерел геологічного заліза, це спричинило ускладнення міжклітинних взаємодій, кажуть вчені.

"Залізо продовжувало відігравати важливу роль в еволюційних процесах і його неможливо було замінити іншим елементом. Тому ранні організми мали виробити нові форми взаємодії, щоб вижити після Кисневої катастрофи і це стало причиною важливих еволюційних змін", — кажуть автори дослідження.

Майбутні дослідження

Вчені стверджують, що саме велика кількість заліза була одним із факторів розвитку життя на Землі, але, коли його стало не вистачати, ранні форми життя стали ускладнюватися. Також вчені кажуть, що збільшення кількості CO2 в атмосфері може збільшитися дефіцит заліза, і потрібно більше дізнатися, як живі організми справляються зі збільшенням та зменшенням цього найважливішого елемента. Згідно з дослідженням, наявність заліза інших планет може бути індикатором присутності найпростіших форм життя. Наприклад, на Марсі оксид заліза можна знайти у мантії.