Tot ceea ce este viu astăzi descinde dintr-o celulă care a trăit acum 4,2 miliarde de ani, la doar câteva sute de milioane de ani după formarea Pământului, sugerează o nouă cercetare.
Acest ultim strămoș comun universal, pe care biologii l-au poreclit cu afecțiune LUCA, nu era atât de diferit de bacteriile destul de complexe care trăiesc astăzi – și trăia într-un ecosistem plin de alte specii a vieții și a virușilor.
„Ceea ce este cu adevărat interesant este că este clar că poseda un sistem imunitar timpuriu, arătând că chiar și cu 4,2 miliarde de ani în urmă, strămoșul nostru s-a angajat într-o cursă înarmărilor cu viruși.” Davide Pisaniun cercetător în genomică de la Universitatea Bristol din Marea Britanie și coautor al noului studiu, a declarat într-un comunicat.
Toată viața celulară de pe Pământ are anumite caracteristici cheie: folosește aceleași blocuri de proteine, totul folosește aceeași monedă de energie pentru a-și alimenta celulele (ATP), și toate celulele folosesc ADN pentru a stoca informații. Este puțin probabil ca aceste aspecte comune să fie o coincidență; toate indică viața pe care o cunoaștem astăzi provenind dintr-o singură origine.
Înrudit: Ce este pomul vieții?
Înainte de acest studiu, oamenii de știință au estimat că LUCA a trăit 3,9 miliarde de ani în urmă. Cu toate acestea, datarea cu acuratețe a evenimentelor genetice care au avut loc cu atâta timp în urmă este o provocare.
În noul studiu, publicat pe 12 iulie în jurnal Ecologie și evoluție naturiicercetătorii și-au propus să identifice mai precis originile lui LUCA. Echipa a comparat toate genele din 700 de specii vii de bacterii și arheea (microbi care sunt asemănători bacteriilor și trăiesc adesea în medii extreme). Ei au ales organisme din aceste domenii pentru că se crede că sunt cele mai vechi forme de viață, cu eucariotele evoluând dintr-o unire între ambele tipuri de celule. Apoi, cercetătorii au numărat mutațiile care au apărut de-a lungul timpului în genomuri și în cadrul a 57 de gene partajate de toate cele 700 de organisme, folosind ratele de mutație estimate pentru a calcula înapoi când a trăit LUCA.
Și-au ancorat estimarea vârstei folosind fosile care conțin urme de viață antică, cum ar fi rămășițele lui Covoare microbiene vechi de 3,48 miliarde de ani din Australia. Fosilele antice le-au oferit o perspectivă asupra condițiilor atmosferice timpurii ale Pământului și au oferit o estimare mai mică pentru când ar fi putut supraviețui LUCA.
Acest lucru a indicat că LUCA trăiește cu aproximativ 4,2 miliarde de ani în urmă.
„Nu ne așteptam ca LUCA să fie atât de vechi, în doar sute de milioane de ani de la formarea Pământului”, a spus coautorul. Sandra Álvarez-Carreteroun cercetător la UCL din Marea Britanie. La acea vreme, în timpul Hadeanului (cu 4,6 miliarde până la 4 miliarde de ani), Pământul era un loc inospitalier, cu oceane fierbinți și foarte puțin oxigen atmosferic.
În plus, prin sortarea genelor în funcție de funcția lor celulară, cercetătorii ar putea spune ceva despre cum și unde a trăit LUCA și ce a mâncat. Analizele lor nu au identificat habitatul exact al lui LUCA, dar sugerează că acesta a trăit probabil într-un mediu oceanic, într-o fază hidrotermală de mică adâncime sau într-un izvor termal. În plus, au descoperit că LUCA ar putea tolera temperaturi extreme și ar putea „respira” fără oxigen, bazându-se în schimb pe deșeurile altora care își împărtășeau ecosistemul.
Dovezile că LUCA nu a fost singura provine din reconstrucția căilor metabolice ale LUCA. Acesta sugerează că LUCA ar fi putut folosi material organic care fusese deja descompus de alți microbi pentru energie. Alte dovezi de susținere provin din rezultatul surprinzător că LUCA era deja echipat cu gene care ar putea ajuta la apărarea împotriva virusurilor infecțioase.
Faptul că LUCA a trăit într-un ecosistem înfloritor chiar și atunci are implicații interesante pentru viața de pe alte planete, autorul principal al studiului Philip Donoghueun profesor de paleobiologie la Universitatea din Bristol, a declarat în declarație.
„Acest lucru sugerează că viața poate fi înfloritoare pe biosfere asemănătoare Pământului în alte părți ale universului”, a spus Donoghue.