Ученые установили связь между современной жизнью и древними изменениями химического состава океана

Исследователи в области вычислительной биологии и морских наук, объединив свой опыт, обнаружили, что использование микроэлементов современными организмами, вероятно, является следствием масштабных изменений химического состава океана, происходивших на геологических временных масштабах. Впервые в таком исследовании были использованы данные о белковых структурах, что позволило установить одно из влияний геохимии на жизнь.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, было направлено на проверку теории о том, что рост содержания атмосферного кислорода около 2,3 миллиарда лет назад и сопутствующие сдвиги в химии океана привели к изменениям в типах металлов, используемых белковыми структурами. Предполагается, что эти изменения способствовали диверсификации и увеличению сложности современной жизни. Ученые проанализировали металл-связывающие характеристики всех известных белковых структур во всех царствах жизни.

Авторы пришли к выводу, что «эти консервативные тенденции являются протеомными отпечатками изменений в биодоступности микроэлементов в древнем океане, которые подчеркивают крупный эволюционный сдвиг в биологическом использовании микроэлементов». Изменения в доступности металлов, как полагают, были вызваны биогенным ростом атмосферного кислорода около 2,3 миллиардов лет назад, что иллюстрирует глобальную коэволюцию биологии и геохимии.

«Здесь биологическое явление — фотосинтез — изменило доступность микроэлементов в океанах, что привело к взаимному изменению биологической эволюции, которое все еще наблюдается сегодня», — отметил Крис Дюпон. Ученые также подчеркивают, что подобные междисциплинарные исследования, связывающие науки о Земле и науки о жизни, пока редки.