Жизнь в том виде, которой мы ее знаем на Земле, возможно, никогда бы не возникла, если бы не вирусы. Такую гипотезу выдвинули ученые, изучающие «живые камни» — строматолиты — возрастом в миллиарды лет.
В статье, опубликованной в журнале Trends in Microbiology, группа ученых из Университета Южного Уэльса в Сиднее и США рассмотрела свидетельства существования древнейших форм жизни в окаменелостях, известных как строматолиты. Это слоистые известняковые породы, часто встречающиеся на мелководье по всему миру. Исследователи стремились понять механизм, который привел к созданию колоний одноклеточных организмов (бактериальные маты) и в последствии строматолитов.
Ученые считают, что именно вирусы могут быть недостающей частью головоломки. Возможно, именно благодаря ним мягкий микробный мат превратился — или литифицировался — в твердые строматолитовые элементы. Они преобладают в таких местах, как залив Шарк и Пилбара в Западной Австралии.
Строматолиты являются одной из старейших известных микробных экосистем, возраст которых составляет около 3,7 млрд лет. Они широко распространены в летописи окаменелостей и являются одними из самых ранних примеров жизни на Земле.
Ученые хотели понять механизм превращения микробных матов в строматолиты не только потому, что об этом процессе известно очень мало, но и потому, что это может добавить к знаниям ученых о жизни на Земле и, возможно, на других планетах.
Авторы постулируют, что переход бактериального мата от мягких клеток к камню усиливался за счет взаимодействия с вирусами. Ученые предложили, что вирусы могут иметь прямое или косвенное влияние на метаболизм бактерий, который регулирует переход от мата к камню.
В сценарии прямого воздействия вирусы проникают в ядро цианобактерий и влияют на метаболизм хозяина, вставляя и удаляя гены, которые одновременно повышают приспособленность вируса и хозяина. Это, в свою очередь, увеличивает выживаемость микробного мата и отбирает гены, которые потенциально влияют на осаждение карбонатов.
В косвенном сценарии ученые говорят о процессе, известном как вирусный лизис, когда вирусы проникают в живые клетки и вызывают разрушение их мембран и высвобождение их содержимого. Это фактически и приводит к гибели клеток.
Бактериальные маты — биоценозы, состоящие из прокариот и располагающиеся на дне водоёмов или в их прибрежной зоне. По форме наиболее похожи на плёнки плесени. Древние бактериальные маты являлись единственными биоценозами на Земле.
Читайте также
Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?
Ученые впервые зафиксировали, как вокруг звезд малой массы формируются планеты