https://frosthead.com

Iată LUCA, ultimul strămoș comun universal al vieții de pe Pământ

În ultimii ani, analiza ADN a permis cercetătorilor să redescopere arborele vieții într-un detaliu incredibil, dar întotdeauna a existat un semn de întrebare la baza arborelui. Deși este puțin probabil ca cercetătorii să găsească vreodată speciile exacte care au început-o pe toate, au venit recent cu o descriere destul de bună a LUCA, Ultimul strămoș comun universal al tuturor creaturilor Pământului, denumită uneori Eva microbiană.

Viața așa cum o știm este în prezent împărțită în șase regate: plante, animale, ciuperci, protiști, eubacterii și arhebacterii. Primele patru aparțin domeniului cunoscut sub numele de eucariote, celule sportive cu nuclee distincte. Celelalte două regate, eubacterii și arhebacterii sunt organisme unicelulare, fără un nucleu distinct. Toți aceștia au evoluat dintr-un strămoș unicelular care a trăit acum aproximativ 4 miliarde de ani, când Pământul era bebeluș celest.

După toate acele miliarde de ani de schimbare, amprentele LUCA sunt încă vizibile în genele organismelor moderne. De aceea, William Martin, biolog evolutiv la Universitatea Heinrich Heine din Düsseldorf, Germania, și-a propus să studieze urmele LUCA în genele bacteriilor și arhaei, cele două grupuri de cercetători cred că au devenit eucariote.

Urmărirea genelor din bacterii este deosebit de dificilă, deoarece acestea pot schimba materialul genetic, făcând greu să se identifice dacă organismele unicelulare au primit o genă de la un strămoș sau au preluat-o de la o altă specie de-a lungul drumului evolutiv, relatează Robert F. Service la Știință . Așa că Martin și echipa sa au decis să caute gene împărțite de cel puțin două specii de bacterii moderne și două arhaea, un indicator că gena a fost probabil moștenită și nu un autostop evoluționist.

Cercetătorii s-au pieptănat prin intermediul bazelor de date ADN, analizând genomii a 2.000 de microbi moderni secvențiați în ultimele două decenii. Din sase milioane de gene totale, au gasit 355 familii de gene care erau raspandite in randul microbilor, ceea ce inseamna ca ar fi probabil sa fie gene LUCA transmise. Și-au publicat rezultatele în Nature Microbiology .

Genele LUCA sunt cele ale unui organism extremofil care a trăit probabil într-o zonă în care apa de mare și magma se întâlnesc pe fundul oceanului, cunoscute sub numele de orificii hidrotermale, relatează Nicholas Wade la The New York Times . Creaturi similare încă bântuiesc aceste medii printre penele toxice ale sulfurilor și metalelor. Și mulți cercetători cred deja că aici a început viața.

„Am fost amărât la rezultat, nu mi-a venit să cred”, îi spune Martin lui Michael Le Page la New Scientist . „Este pe loc în ceea ce privește teoria ventrelor hidrotermale.”

Genele arată că LUCA trăia în habitat fără oxigen, scrie Serviciul. De asemenea, s-a alimentat cu gaz de hidrogen, ceea ce înseamnă că a fost probabil un organism care a trăit în apropierea gurilor de aerisire vulcanice supraîncălzite unde a fost produs gazul hidrogen. Stilul de viață al LUCA este similar cu două tipuri de microbi pe care cercetătorii au descoperit-o, bacteriile anaerobe din genul clostridiu și arhaea care se gâdilă cu hidrogen din grupul metanogeni, James Lake, spune un biolog evoluționist la UCLA.

Însă nu toată lumea este convinsă că Martin descoperit, care este descoperit de hidrogen, este într-adevăr LUCA. John Sutherland, de la Universitatea Cambridge din Anglia, a cărui cercetare sugerează originile vieții începute pe uscat și nu adânc în ocean, spune lui Wade că viața s-ar fi putut dezvolta în altă parte și apoi ar putea fi transferată în locuri precum orificii hidrotermale în timpul dezastrelor globale precum Bombardament greu de întârziere, o perioadă catastrofică din istoria Pământului, între 4 miliarde și 3, 8 miliarde de ani în urmă, în care planeta a fost remodelată de un duș de asteroizi și comete.

De fapt, el susține că chimia de bază arată că viața este probabil generată de bazinele de apă de pe uscat, „micile iazuri calde”. Lumina ultravioletă de la soare, care nu ajunge până la aerisirea hidrotermică, susține el, este un element cheie în chimie.

Mai multe cercetări sunt necesare pentru oamenii de știință pentru a descoperi ramurile răsucite ale copacului vieții și pentru a determina dacă LUCA lui Martin este o mătușă super-mare sau Eva microbiană.

Iată LUCA, ultimul strămoș comun universal al vieții de pe Pământ