Nova studija objavljena u Nature Ecology & Evolution sugeriše da je Poslednji univerzalni zajednički predak (LUCA) postojao pre oko 4,2 milijarde godina, odnosno oko 400 miliona godina nakon formiranja Zemlje. Analiza poređenja gena i molekularnih modela ukazuje da je LUCA bio prokariotski organizam koji je možda imao rani oblik imunog sistema i učestvovao u prvim reciklažnim ekosistemima. Rad naglašava kompleksnost evolucije gena i ostavlja otvorenim pitanje kako je život nastao pre LUCA-e.
Sav Život Na Zemlji Potiče Od Jednog Pretka — LUCA Je Mogao Da Postoji Pre 4,2 Milijarde Godina
Life’s Common Ancestor Lived 4.2 Billion Years Agoxxmmxx - Getty Images
Sav život na Zemlji može se povezati sa Poslednjim univerzalnim zajedničkim pretkom, poznatim pod akronimom LUCA (Last Universal Common Ancestor). Ta prokariotska forma smatra se dalekim predkom svih organizama — od bakterija do plavih kitova.
Iako je Kambrijska eksplozija pre oko 530 miliona godina označila nagli porast složenih životnih oblika, novi podaci pomeraju početak zajedničkog stabla života znatno dublje u prošlost. Međunarodni tim naučnika objavio je studiju u časopisu Nature Ecology & Evolution koja sugeriše da je LUCA mogao da živi pre oko 4,2 milijarde godina — otprilike 400 miliona godina nakon formiranja Zemlje, u periodu poznatom kao hadejski eon.
Kako su došli do datuma?
Autori su koristili komparativnu genomiku i modele molekularnog sata: upoređivali su gene postojećih organizama i računali broj mutacija koje su se nagomilale od zajedničkog pretka. U tom procesu morali su da uzmu u obzir i horizontalni prenos gena (razmenu gena između linija), što dodatno komplikuje rekonstrukciju evolucije.
„Evolucijska istorija gena je komplikovana njihovom razmenom između loza. Moramo koristiti složene evolutivne modele da uskladimo istoriju gena sa rodoslovljem vrsta,“ rekao je Edmund Moody sa Univerziteta u Bristolu, vodeći autor studije.
Šta je LUCA verovatno bio?
Na osnovu povratne rekonstrukcije fizioloških karakteristika iz osobina živih vrsta, naučnici smatraju da je LUCA bio prokariotski organizam — relativno jednostavan — ali sa nekoliko iznenađujućih crta. Među njima je i mogućnost da je posedovao rani oblik imunog sistema, što implicira da su već postojali virusi i međusobne biološke interakcije u toj ranoj eri.
„Jasno je da je LUCA iskorišćavao i menjao svoje okruženje, ali verovatno nije živeo sam. Njegovi otpadni produkti mogli su da hrane druge mikroorganizme, poput metanogena, stvarajući rani reciklažni ekosistem,“ rekao je Tim Lenton sa Univerziteta u Exeteru.
Ovo otkriće podvlači da su čak i najraniji oblici života verovatno učestvovali u kompleksnim ekološkim mrežama, sa međusobnim uticajima i takmičenjem. Ipak, studija ne razotkriva kako je život nastao pre LUCA-e — to i dalje ostaje jedno od najvećih otvorenih pitanja biologije.
Šta ovo znači?
Pomicanje starosti LUCA-e na ~4,2 milijarde godina ukazuje da su prve biosistemske aktivnosti uspostavljene vrlo brzo nakon formiranja Zemlje. Rezultati ojačavaju ideju da su rani biokemijski procesi — sinteza proteina, univerzalni genetski kod i upotreba ATP-a — bili uspostavljeni veoma rano. Ipak, potrebna su dalja istraživanja da bi se razjasnio prelaz od abiogeneze do stabilnih mikrobioloških zajednica.
Zaključak: Studija donosi uverenje da LUCA predstavlja veoma ranu i značajnu fazu u istoriji života — jednostavan, ali već ekološki aktivan organizam koji je možda imao primitivne odbrambene mehanizme protiv virusa. Pitanje nastanka života pre LUCA-e ostaje otvoreno i zahteva dodatne dokaze i modele.
Pomozite nam da budemo bolji.
