origini luca

Luca, părintele vieții pe Pământ

Tot ce este viu astăzi descinde dintr-o celulă care a trăit acum 4,2 miliarde de ani, la câteva sute de milioane de ani după formarea Pământului, sugerează cercetări recente, publicate de Live Science. Acest ultim strămoș universal comun, pe care biologii l-au numit afectuos LUCA, nu era atât de diferit de bacteriile destul de complexe care există astăzi și a trăit într-un ecosistem plin de alte specii de viață și virusuri.

„Ce este cu adevărat interesant este că este clar că avea un sistem imunitar timpuriu, arătând că, chiar acum 4,2 miliarde de ani, strămoșul nostru era angajat într-o cursă a înarmării cu virusurile”, a declarat Davide Pisani, cercetător în genomica la Universitatea din Bristol, Marea Britanie, și co-autor al noului studiu, într-o declarație.

Toată viața celulară de pe Pământ împărtășește anumite caracteristici esențiale: folosește aceleași blocuri de construcție proteice, totul folosește aceeași monedă energetică pentru a-și alimenta celulele (ATP) și toate celulele folosesc ADN pentru a stoca informații. Aceste asemănări nu sunt probabil o coincidență; ele indică faptul că viața pe care o cunoaștem astăzi provine dintr-o singură origine.

Înainte de acest studiu, oamenii de știință estimau că LUCA a trăit acum 3,9 miliarde de ani. Totuși, datarea precisă a evenimentelor genetice care au avut loc acum atât de mult timp este dificilă.
Miorița, o amenințare pentru Pământ! Salvarea e la NASA

În noul studiu, publicat pe 12 iulie în revista Nature Ecology & Evolution, cercetătorii și-au propus să stabilească mai precis originile lui LUCA. Echipa a comparat toate genele din 700 de specii vii de bacterii și arhee (microbi care sunt similari cu bacteriile și trăiesc adesea în medii extreme).

Au ales organisme din aceste domenii deoarece se consideră că sunt cele mai vechi forme de viață, eucariotele evoluând dintr-o uniune între ambele tipuri de celule. Apoi, cercetătorii au numărat mutațiile care au avut loc de-a lungul timpului în genomuri și în 57 de gene comune tuturor celor 700 de organisme, folosind ratele estimate ale mutațiilor pentru a calcula retroactiv când a trăit LUCA.

O reprezentare digitală care ilustrează cum LUCA era deja atacat de virusuri acum 4,2 miliarde de ani. (Foto: Science Graphic Design)

Ei și-au ancorat estimarea vârstei folosind fosile care conțin urme de viață antică, cum ar fi resturile de matrițe microbiene de acum 3,48 miliarde de ani din Australia. Fosilele antice le-au oferit informații despre condițiile atmosferice ale Pământului timpuriu și au furnizat o estimare mai mică a perioadei în care LUCA ar fi putut supraviețui.

„Nu ne-am așteptat ca LUCA să fie atât de vechi, la doar câteva sute de milioane de ani de la formarea Pământului,” a spus coautorul Sandra Álvarez-Carretero, cercetător la UCL în Marea Britanie. În acea perioadă, în Hadean (4,6 miliarde până la 4 miliarde de ani în urmă), Pământul era un loc neprietenos, cu oceane fierbinți și foarte puțin oxigen atmosferic.

În plus, prin sortarea genelor în funcție de funcția lor celulară, cercetătorii au putut 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, o fântână hidrotermală puțin adâncă sau o sursă termală. În plus, au descoperit că LUCA putea probabil să tolereze temperaturi extreme și „respira” fără oxigen, bazându-se în schimb pe produsele reziduale ale altora care împărtășeau ecosistemul său.
Planeta X, „vinovată” pentru dezastrele naturale majore de pe TERRA – adevăr sau ficțiune?

Evidențele că LUCA nu a fost singur provin din reconstrucția căilor metabolice ale lui LUCA. Aceasta sugerează că LUCA ar fi putut folosi material organic care fusese deja descompus de alte 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 prosper chiar și atunci are implicații interesante pentru viața de pe alte planete, a spus Philip Donoghue, autorul principal al studiului și profesor de paleobiologie la Universitatea din Bristol, în declarația sa. „Aceasta sugerează că viața ar putea prospera în biosfere asemănătoare Pământului în altă parte a universului,” a spus Donoghue.

URMĂREȘTE-NE pe FACEBOOK, X sau GOOGLE NEWS!