Первая амёба в роду человеческом

На форзаце практически любого учебника биологии красуется визуальное представление классификации всех живых существ. В её основе – принципы, предложенные в середине XVIII ботаником Карлом Линнеем. Норвежские и швейцарские ученые предлагают внести серьезные поправки в следующие редакции, перерисовать «древо жизни» и даже изменить подход в создании новых лекарственных средств.

Если при объединении более-менее похожих существ в маленькие группы (семейство, род, отряд) у ученых обычно не возникает споров, то формирование более крупных таксонов – типов, царств, надцарств – никогда не обходилось без ожесточенных дискуссий.

На Земле можно выделить две основные клеточные формы жизни – прокариот и эукариот (вирусы относятся к неклеточным). Принципиальное различие двух описанных групп в форме организации генетического материала. Если у прокариот (бактерии и археи) он свободно «плавает» в цитоплазме в виде замкнутого кольца или еще более коротких цепочек, то эукариоты, также называемые ядерными, обладают сложной системой организации ДНК с белками в форме хромосом, которые, в свою очередь, отграничены от всей остальной цитоплазмы мембраной ядра.

Как правило, их делят на животных, растения, грибы и всё остальное – группу простейших, у которых биологи даже не могут найти иной общей черты, кроме непохожести ни на грибы, ни на растения, ни на животных. Вокруг простейших было сломано больше всего копий. Отдельных их представителей то разделяли по трём главным царствам, то выделяли в них равноправные с растениями и животными царства, число которых подбиралось к десятку.

Параллельно с делением на царства учёные также ввели разделение на супергруппы, которые больше отражают не схожесть организмов, а их происхождение. Деление действительно параллельно, и в одну и ту же группу могут попадать клады, относящиеся к разным рангам биологической систематики.

В основе и таксономии, и «дерева жизни» лежит принцип родства, ранее устанавливаемый на основании многочисленных исследований структуры, свойств и биохимических особенностей организмов – короче говоря, внешних или внутренних признаков. Современная генетика позволяет сделать это куда более достоверным, а главное, быстрым способом.

Сейчас, как никогда раньше, создались идеальные условия для пересмотра традиционного эволюционного древа и классификации живых существ.

Специалистам из университетов Осло и Женевы для этого даже не понадобилось проводить новых экспериментальных исследований. Взяв за основу 5000 генов, они определили 123, варианты которых в той или иной форме встречаются у всех живых существ. За этим последовало более детальное сравнение, потребовавшее вычислений с помощью практически всей компьютерной сети главного университета Норвегии.

Результаты потрясли даже самих ученых, а они уже взбудоражили остальную научную общественность. Группы эукариот генетики предложили полностью «переделить».

Они утверждают, что всех ядерных существ надо разделить на четыре супергруппы вместо пяти, использовавшихся до сих пор.

Среди растений, по мнению биологов из Осло, должно найтись место также зеленым и красным водорослям. Опистоконты, ранее включавшие животных (и человека) и грибы, должны принять в свою супергруппу амёб. Третья группа – экскаваты, к которым отнесены многие человеческие паразиты, а также некоторые типы водорослей.

Четвёртая, новая группа объединила простейших, прежде относившихся к двум другим супергруппам. С названием её биологи оригинальничать не стали, обозвав её SAR – от групп страменофил, альвеолятов и ризарий (Stramenophiles, Alveolates и Rhizaria), объединившихся в новой супергруппе.

Правда, ученые признают, что и в их «ясной» картине есть изъян: пока некуда пристроить одну из ветвей хромальвеолятов, недостаточно совпадающую по геному с остальными «родственниками» из SAR.

Хотя от эволюционистов обычно не требуют «материальной» составляющей их работы, авторы всё-таки считают, что среди практического применения новой теории – изменение подхода в создании новых лекарственных препаратов, зачастую основывающемся на сравнении разных видов. В частности, объединив в одну группу с малярийным плазмодием коричневых и кремниевых водорослей, они планируют дать микробиологам и эпидемиологам новые модели для исследования.

Фундаментальная составляющая открытия куда значительней. Как отметил Кьетилл Якобсен, чем больше мы знаем о ветвях Древа жизни, тем больше мы можем сказать о развитии жизни:

«В определенном смысле мы работаем в генетической археологии. Возможно, так и удастся установить истоки разнообразия жизни на Земле».