Ученые предполагают, что вирусы сыграли ключевую роль в создании строматолитов. Это самые ранние форм жизни на Земле.

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.

Осколок строматолитовой породы, обнаруженный в заливе Шарк, демонстрирует слоистые отложения, образованные микробными матами миллиарды лет назад. Предоставлено: UNSW / Брендан Бернс.

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.