В 2006 году генетики наложили последовательности ДНК нынешних разновидностей больших кошек друг на друга и предположили, что неизвестный предок нынешних тигров, львов, леопардов и ягуаров жил в Средней Азии 10–11 млн лет назад. Более позднее генетическое исследование показало, что родословная больших кошек начала ветвиться (с возникновением предков современных тигров и др.) примерно 2 млн лет назад. 

Реконструкция Panthera blytheae (иллюстрация Mauricio Antón).Но палеонтологи отказались принять основанную на ДНК картину, отмечает Джули Микен, палеонтолог позвоночных из Университета Де-Мойна (США), специализирующаяся на плотоядных животных. «Нам нужен факт — окаменелость», — говорит она. И до последнего времени самым старым образцом большой кошки считались зубы возрастом 3,8 млн лет, а также фрагменты челюсти и черепа, найденные в Восточной Африке — не в Азии... 

В течение восьми лет палеонтолог позвоночных Джек Цзэн из Американского музея естественной истории и его коллеги искали окаменелости на холодном сухом Тибетском нагорье. В 2010 году группа обнаружила богатый ископаемыми участок в котловине Занда: 120 фрагментов более дюжины видов млекопитающих наполняли территорию площадью приблизительно один квадратный метр. 

Результаты компьютерного сканирования и фотографии черепа (изображение авторов работы).Среди конечностей вымерших антилоп, лошадей и носорогов исследователи откопали также несколько редких фрагментов — череп, несколько челюстей и зубы, которые, казалось, принадлежали кошке. Исходя из географических соображений, специалисты предположили, что это родственник приспособленного к холоду снежного барса. Вскоре выяснилось, что образцы принадлежат по крайней мере трём новым видам, жившим примерно 4–6 млн лет назад, то есть они древнее самой старой африканской находки. 

Г-н Цзэн и его коллеги назвали один из этих видов Panthera blytheae — по имени дочери энергичных спонсоров Музея естественной истории округа Лос-Анджелес, с которым аффилированы некоторые из авторов. Животное, которое, по их мнению, является родственником снежного барса, — карлик по сравнению с современными львами и тиграми: масса его оценивается приблизительно в 20 кг, а габаритами оно примерно на 10% меньше снежного барса. Тем не менее древняя кошка обладает некоторыми чертами адаптированного к холодам хищника — например, широким лбом, под которым, по-видимому, находилась расширенная пазуха, где с каждым вдохом подогревался гималайский воздух. 

Приятной неожиданностью называет гималайскую находку Эндрю Киченер, специалист по млекопитающим из Национального музея Шотландии, группа которого в 2011 году обнаружила в Китае примитивного тигра: «Оказывается, чтобы разгадать секрет происхождения больших кошек, надо было открыть для науки новую часть света». 

Новую версию эволюционного древа построили, объединив геоэкологические характеристики костей Panthera blytheae с особенностями других окаменелостей, а также с данными о ДНК современных видов. Проведённый анализ отодвигает появление больших кошек ещё дальше в прошлое: по новой оценке, это произошло примерно 16,4 млн лет назад. Предел погрешности, впрочем, велик, предостерегает г-н Цзэн. Но ещё более важно, говорит он, что 6 млн лет назад (когда, как утверждало предыдущее исследование, большие кошки ещё не разделились) по крайней мере три отдельные линии, вероятно, уже бродили по Азии: в одну из них входят Panthera blytheae и снежный барс, в другую — дымчатый леопард, а третья ведёт к современному тигру. (Предки ягуаров и львов, скорее всего, возникли позже.) Учёные предполагают, что, когда движение литосферных плит подняло Гималаи, многие млекопитающие (не только большие кошки) получили возможность диверсифицироваться. Некоторые виды впоследствии разбрелись по континенту во время плейстоценового ледникового периода. 

Молекулярный генетик Уильям Мёрфи из Техасского университета A&M (США), автор исследования 2006 года, рад тому, что его гипотеза о возникновении больших кошек в Средней Азии получила новое подтверждение. Но он скептически относится к утверждению, что Panthera blytheae — родственник снежного барса. Ему кажется ненадёжным делать такой вывод по малозаметным особенностям зубов, черепа и челюсти. 

Г-н Мёрфи не исключает того, что P. blytheae является представителем более древней линии, которая независимо развила характеристики снежного барса и не оставила ныне живущих потомков. Если это действительно так, то большие кошки раскололись задолго до гималайского разделения. Единственный способ прояснить ситуацию — искать более полные образцы. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Можно ли назвать планету Земля родиной земной жизни? Палеонтолог Санкар Чаттерджи из Техасского технологического университета (США) стоит на том, что зародыши жизни упали с неба и проросли уже здесь — в горниле первобытной преисподней. 

Благодаря непрестанной бомбардировке земной поверхности кометами и метеоритами 4 млрд лет назад, в эпоху начального формирования планеты, возникавшие после столкновений крупные кратеры не только содержали воду и основные химические стройматериалы для жизни, но и служили прекрасными тиглями, в которых эти вещества концентрировались и подготавливались к созданию первых простейших организмов.

Г-н Чаттерджи известен прежде всего как специалист по динозаврам и птерозаврам, но, как только что выяснилось, в действительности его больше всего интересует анализ и синтез теорий химической эволюции, объясняющих геологические процессы на заре существования Земли. «Это Святой Грааль науки, к которому мы все стремимся», — поясняет он. 

Разыскивая останки древних существ, палеонтолог мимоходом открыл кратер Шива на дне Индийского океана к западу от города Мумбаи. Если данная структура действительно имеет ударное происхождение (а это ещё не доказано), то её создал метеорит диаметром около 40 км, упавший, что самое интересное, почти одновременно (с геологической точки зрения) с тем, который сформировал кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике. Возможно, тот своего рода метеоритный дождь и стал одной из главных причин вымирания динозавров и многих других животных примерно 65 млн лет назад. 

Случайность это или нет, но метеориты стали главными героями и новой концепции учёного, как будто он чувствовал себя обязанным доказать, что небесные гости не только отбирают жизнь, но и дарят её. Изучив три локации, в которых найдены старейшие окаменелости, известные науке, он пришёл к выводу, что именно метеориты и кометы занесли на Землю все необходимые ингредиенты, а также создали подходящие условия для возникновения жизни. В общем, первые одноклеточные организмы появились на свет в гидротермальных бассейнах. 

«Четыре с половиной миллиарда лет назад только что сформировавшаяся Земля была стерильной и непригодной для жизни, — поясняет г-н Чаттерджи. — Она представляла собой бурлящий котёл: извергались вулканы, шли метеоритные дожди, поверхность окутывали горячие ядовитые газы. Всего миллиард лет спустя это уже была безмятежная, покрытая водой планета, кишевшая микробами — предками всех живых существ». 

Дискуссия о происхождении жизни традиционно вращается вокруг химической эволюции клеток из органических молекул путём естественных процессов. Г-н Чаттерджи выделяет четыре стадии усложнения этих процессов: космическую, геологическую, химическую и биологическую. 

На космическом этапе (4,1–3,8 млрд лет назад) ещё не сформировавшаяся окончательно Земля и вся Солнечная система вместе с ней ежедневно обрабатывались астероидами и кометами. Тектоника плит, ветер и вода давно стёрли следы того бурного времени, но древние кратеры, сохранившиеся на поверхности Марса, Венеры, Меркурия и Луны, позволяют судить о том, насколько тяжёлой была та бомбардировка. 

Идеальными тиглями, по мысли г-на Чаттерджи, стали кратеры диаметром около 550 км. Образовавшие их метеориты были настолько велики, что должны были пробивать земную кору, создавая тем самым вулканы и геотермальные жерла. Занесённые ими вещества концентрировались и полимеризовывались в этих условиях. 

Учёный уверен, что те места в Гренландии, Австралии и Южной Африке, где были найдены древнейшие породы, содержащие окаменелости, являются остатками таких кратеров — глубоких, тёмных и горячих. 

Поскольку Земле повезло оказаться на идеальном расстоянии от Солнца, разбивавшиеся тут кометы становились источником воды и дополнительных ингредиентов. И вот мы переходим к геологической стадии: кратеры наполнились водой, геотермальная активность нагрела её, возникла конвекция — вода непрестанно двигалась, перемешивалась, превращаясь в добротный первобытный бульон. 

«Геологический этап — это период очень тёмных, горячих и изолированных сред с гидротермальными системами, которые послужили инкубаторами жизни, — выделяет главное г-н Чаттерджи. — Происходила сегрегация и концентрация органических молекул конвективными потоками. Нечто подобное мы наблюдаем сейчас на дне океанов, но только подобное. То был причудливый мир, нам он показался бы вонючей преисподней, окутанной сероводородом, метаном, монооксидом азота и паром, но именно там была энергия, поддерживавшая жизнь». 

Затем началась химическая стадия. Тепло, взбалтывавшее воду внутри кратеров, смешало химические вещества и вызвало трансформацию простых соединений в более крупные и сложные. 

Скорее всего, поры и трещины бассейнов сыграли роль «лесов», на которых собирались самые простые РНК и белки. Вопреки широко распространённой гипотезе о том, что сначала появилась РНК, а потом уже белки, г-н Чаттерджи считает, что они возникли одновременно — там, где были защищены от внешних воздействий. «Мир, в котором сосуществуют РНК и белки, больше подходит для сред с гидротермальными жерлами, чем РНК-мир, — оправдывается учёный. — Молекулы РНК весьма неустойчивы. В условиях геотермальной активности они должны быстро распадаться. Чтобы они смогли спокойно воспроизводиться и метаболизировать, нужны определённые катализаторы, и простые белки прекрасно подходят на эту роль. И потом, аминокислотам, из которых состоят белки, образоваться проще, чем компонентам РНК». 

Остаётся вопрос о том, каким образом белковый и РНК-материал, свободно плававший в том бульоне, придумал защищаться от внешних воздействий с помощью мембран. Г-н Чаттерджи доверяется тут гипотезе Дэвида Дримера из Калифорнийского университета (США), который считает, что мембранный материал уже присутствовал в «супе». Этому учёному удалось выделить везикулы жирных кислот из Мёрчизонского метеорита, который упал в 1969 году в Австралии. Пузырьки космического жира и впрямь похожи на клеточные мембраны. 

«Метеориты — вот что принесло липиды на Землю, — убеждён г-н Чаттерджи. — Этот материал плавал на поверхности воды, а конвекционные течения время от времени уносили его на глубину. Этот процесс продолжался миллионы лет, и в конце концов простые РНК и белки оказались заключены вместе внутри этих капсул. Они начали взаимодействовать, и со временем РНК породила ДНК — более устойчивое соединение. Появился генетический код, и первые клетки принялись делиться». 

Финальная стадия — биологическая — подразумевает возникновение воспроизводящихся клеток, которые научились хранить, обрабатывать и передавать генетическую информацию потомкам. Последние образовывали самые фантастические комбинации генов, и бесчисленное количество клеток кончило ничем, пока не был нащупан верный путь репликации. 

Так возникла эволюция в дарвиновском её понимании, а вместе с ней биология — кульминация космических, геологических и химических процессов. 

Г-н Чаттерджи считает, что современные РНК-вирусы и богатые белками прионы, вызывающие смертельные заболевания, могут оказаться эволюционным наследием примитивных РНК и белков. Возможно, они — древнейшие клеточные частицы, предшествовавшие первой клеточной жизни. Как только появилась эта последняя, РНК-вирусы и прионы устарели, но выжили, сделав ставку на паразитический образ жизни.

Разумеется, учёный прекрасно понимает, что любая подобная теория, сколь бы логичной она ни казалась, нуждается в экспериментальном подтверждении, и он готов принять участие в проведении опытов по воссозданию древнего добиологического мира, дабы подтвердить или опровергнуть свои измышления. Надо лишь попытаться создать протоклетку из РНК-вирусов и прионов, заключённых в мембраны... 

Результаты исследования представлены на 125-й ежегодной конференции Геологического общества Америки в Денвере.

 Более подробно с современными представлениями о происхождении жизни Вы можете ознакомиться у нас в классфикаци живых организмов.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА