Naučnici rekonstruisali izgled zajedničkog pretka svih živih bića na Zemlji, nazvali ga LUCA
U novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Ecology & Evolution međunarodni tim naučnika rekonstruisao je posljednjeg univerzalnog zajedničkog pretka (LUCA – Last Universal Common Ancestor) svih današnjih oblika života – od bakterija, preko biljaka, do ljudi.
Prema njihovim otkrićima, LUCA je bio složen organizam koji je živio prije otprilike 4,2 milijarde godina, posjedovao je razvijen metabolizam i rani oblik imunološkog sistema, što ukazuje na to da je život na Zemlji započeo ranije i bio kompleksniji nego što se dosad mislilo.
Svaki živi organizam – od bakterije, preko vlati trave, do slona – kodiran je sa ista četiri slova DNA. Ribosomi čitaju taj kod, spajaju dvadeset poznatih aminokiselina i koriste ATP za stvaranje energije.
Ta sličnost navodi biologe na potragu za prvim zajedničkim pretkom svih poznatih organizama, LUCA-om.
Iako nije prvi oblik života, on je ključna tačka u evolucionom stablu jer od njega potiču dva glavna domena života: bakterije i arheje.
Prethodne procjene sugerisale su da je LUCA bio jednostavan organizam s ograničenim brojem gena. Međutim, nova studija, provedena pomoću naprednih filogenetskih metoda i analize gena, pokazala je da je imao genom veličine oko 2.5 megabaza, koji je kodirao približno 2600 proteina – slično modernim prokariotskim organizmima. Prokarioti su jednoćelijski organizmi koji, za razliku od eukariota, nemaju membranom obavijene organele poput jezgra, mitohondrija i endoplazmatskog retikuluma. Njihov je genetski materijal slobodno smješten u citoplazmi.
Kompleksan metabolizam i rani imunološki sistem
Analiza gena LUCA otkrila je prisustvo složenih metaboličkih puteva, uključujući Wood-Ljungdahlov put, koji omogućuje vezanje ugljen dioksida s vodonikom za proizvodnju acetata i energije. Ovaj put je i danas prisutan kod nekih anaerobnih mikroorganizama, što sugeriše da je LUCA bio sposoban za samostalno preživljavanje u anaerobnim uvjetima, odnosno u uslovima bez vazduha.
U novoj studiji zanimljivo je i otkriće gena sličnih današnjim CRISPR sistemima koje bakterije koriste za odbranu od virusa, što ukazuje na to da je LUCA posjedovao rani oblik imunološkog sistema.
Profesor Davide Pisani, koautor studije, kaže da je ovo istraživanje pokazalo da je LUCA bio složen organizam, ne previše različit od modernih prokariota.
“Posebno je zanimljivo što je očito posjedovao rani imunološki sistem, što pokazuje da je već prije 4,2 milijarde godina naš predak bio uključen u evolucijsku trku s virusima”, dodao je.
Mogao je živjeti i u plićacima
Iako se dugo smatralo da je LUCA živio u dubokim hidrotermalnim izvorima okeana, nova istraživanja sugerišu da je mogao boraviti i u plićim, toplim vodenim tijelima na površini Zemlje. Prisustvo gena za popravak oštećenja uzrokovanih UV zračenjem podržava ovu hipotezu.
Edmund Moody, vodeći autor studije, kaže da se pokazalo kako je jedan od gena LUCA kodirao protein koji popravlja oštećenja ćelija uzrokovana ultraljubičastim svjetlom.
“To sugeriše da je mogao živjeti relativno blizu površine vode, unutar dosega Sunčevih zraka”, dodao je.
LUCA nije bio usamljen; bio je dio ranog eko-sistema s drugim mikro-organizmima. Njegov metabolizam proizvodio je otpadne tvari, poput acetata, koje su mogle služiti kao hranjive tvari drugim organizmima, čime su stvarale osnovu za složenije ekološke interakcije.
Implikacije za razumijevanje života na Zemlji i izvan nje
Otkriće da je LUCA bio složen organizam s razvijenim metabolizmom i ranim imunološkim sistemom ima značajne implikacije za naše razumijevanje evolucije života. Sugeriše da je život na Zemlji započeo relativno brzo nakon formiranja planeta prije 4,54 milijarde godina te da je bio sposoban za kompleksne biološke procese mnogo ranije nego što se prethodno mislilo.
“Ako su naši zaključci tačni, brzina evolucije, odnosno inovacija života, bila je mnogo veća u ranoj istoriji Zemlje nego što je danas”, rekao je Moody.
Ovo otkriće takođe podržava ideju da bi život mogao biti česta pojava u svemiru, ako postoje odgovarajući uslovi, poput prisustva tekuće vode i stabilnog izvora energije.
Rekonstrukcija LUCA kao složenog organizma s razvijenim metabolizmom i ranim imunološkim sistemom mijenja naše razumijevanje ranog života na Zemlji. Ova otkrića ne samo da pružaju uvid u to kako je život započeo na našoj planeti već i otvaraju nova pitanja o mogućnosti postojanja života drugdje u svemiru, prenosi index.hr.
Oznake: LUCA
Nova Giulia i novi Stelvio više nisu odgođeni, već su jednostavno nestali iz Stellantisovog plana
