https://frosthead.com

Glej LUCA, zadnji univerzalni skupni prednik življenja na Zemlji

V zadnjih nekaj letih je analiza DNK raziskovalcem omogočila, da drevesno življenje naredijo v neverjetnih podrobnostih, vendar je na dnu drevesa vedno obstajal vprašalnik. Medtem ko je malo verjetno, da bodo raziskovalci kdaj našli natančne vrste, ki so vse začele, so pred kratkim pripravili precej dober opis LUCA, zadnjega univerzalnega skupnega prednika vseh bitja na Zemlji, ki ga včasih imenujejo mikrobna Eva.

Življenje, kot ga poznamo, je trenutno razdeljeno na šest kraljestev: rastline, živali, glive, protiste, evbakterije in arhebakterije. Prve štiri pripadajo domeni, znani kot evkarioti, športne celice z izrazitimi jedri. Druga dva kraljestva, evbakterije in arhebakterije so enocelični organizmi brez izrazitega jedra. Vsi so se razvili iz enoceličnega prednika, ki je živel pred približno 4 milijardami let, ko je bila Zemlja nebesni dojenček.

Po vseh teh milijardah let sprememb so prstni odtisi LUCA še vedno vidni v genih sodobnih organizmov. Zato se je William Martin, evolucijski biolog z univerze Heinrich Heine v Düsseldorfu v Nemčiji, odločil preučiti sled LUCA v genih bakterij in arhej, za katere dve skupini raziskovalci verjamejo, da so postali evkarioti.

Sledenje genov v bakterijah je še posebej težko, saj lahko zamenjajo gensko snov, zato je težko razbrati, ali so enocelični organizmi prejeli gen od prednika ali ga pobrali po drugi vrsti po evolucijski cesti, poroča Robert F. Service iz Science . Tako sta se Martin in njegova ekipa odločila, da bosta iskala gene, ki si jih delita vsaj dve vrsti sodobnih bakterij in dve arhaji, kar je pokazatelj, da je bil gen verjetno podedovan in ne evolucijski avtostopar.

Raziskovalci so se zbirali s pomočjo podatkovnih zbirk DNK in analizirali genome 2.000 sodobnih mikrobov, zaporednih v zadnjih dveh desetletjih. Od šestih milijonov skupnih genov so našli 355 genskih družin, ki so bile razširjene med mikrobi, kar pomeni, da so verjetno bili geni, ki jih je LUCA prenesel. Svoje rezultate so objavili v Nature Microbiology .

Geni LUCA so geni ekstremofilskega organizma, ki so verjetno živeli na območju, kjer se morska voda in magma srečujeta na oceanskem dnu, znano kot hidrotermalni odzračevalci, poroča Nicholas Wade iz The New York Timesa . Podobna bitja še vedno preganjajo ta okolja med strupenimi plini sulfidov in kovin. In mnogi raziskovalci že verjamejo, da se je tu najprej začelo življenje.

"Bil sem očaran nad rezultatom, nisem mogel verjeti, " Martin pove Michael Le Page iz New Scientist . "To je smiselno glede teorije hidrotermalnih odzračevanj."

Geni kažejo, da je LUCA živela v habitatu brez kisika, piše Service. Hranil se je tudi z vodikovim plinom, kar pomeni, da je bil verjetno organizem, ki je živel v bližini nadgretih vulkanskih zračnikov, kjer je verjetno nastajal vodikov plin. Življenjski slog LUCA je podoben dvema vrstama mikrobov, ki sta jih odkrila raziskovalca, anaerobnih bakterij v rodu klostridij in arhejih vodikovega gobca iz skupine metanogenov, pravi James Lake, evolucijski biolog iz UCLA

Niso pa vsi prepričani, da je Martin, ki ga je odkril Martin, odkrit z vodikom, res LUCA. John Sutherland z univerze v Cambridgeu v Angliji, katere raziskave kažejo, da se je življenje začelo na kopnem in ne globoko v oceanu, Wadeju sporoča, da bi se življenje lahko razvilo drugje in ga nato med globalnimi katastrofami, kot so Pozno hudo bombardiranje, katastrofalno obdobje v Zemljini zgodovini med 4 milijardami in 3, 8 milijarde let, v katerem je planet preoblikoval tuš asteroidov in kometov.

Dejansko trdi, da osnovna kemija prikazuje življenje, ki je verjetno nastalo v bazenih z vodo na kopnem, Darwinovi "topli ribniki". Ultravijolična svetloba sonca, ki ne sega do hidrotermalnih izpustov, je po njegovem mnenju ključni element tega kemije.

Več raziskav je potrebnih, da znanstveniki razkrijejo zvite veje drevesa življenja in ugotovijo, ali je Martinova LUCA super velika teta ali mikrobiota Eva.

Glej LUCA, zadnji univerzalni skupni prednik življenja na Zemlji