Międzynarodowy zespół naukowców z UCL rzucił światło na najwcześniejszy ekosystem Ziemi, pokazując, że w ciągu kilkuset milionów lat od uformowania się planety życie na Ziemi kwitło już.
Wszystko, co żyje dzisiaj, pochodzi od jednego wspólnego przodka, nazywanego pieszczotliwie LUCA (Last Universal Common Ancestor).
LUCA jest hipotetycznym wspólnym przodkiem, od którego pochodzi całe współczesne życie komórkowe, od jednokomórkowych organizmów, takich jak bakterie, po gigantyczne drzewa sekwoi (a także my, ludzie). LUCA reprezentuje korzeń drzewa życia, zanim podzieliło się na grupy, rozpoznawane dzisiaj, bakterie, archeony i eukarioty.
Współczesne życie wyewoluowało z LUCA z różnych źródeł: tych samych aminokwasów, które są wykorzystywane do budowy białek we wszystkich organizmach komórkowych, wspólnej waluty energetycznej (ATP), obecności maszynerii komórkowej, takiej jak rybosom i innych, związanych z wytwarzaniem białek z informacji zapisanej w DNA, a nawet faktu, że wszystkie organizmy komórkowe wykorzystują samo DNA jako sposób przechowywania informacji.
Zespół pod przewodnictwem Uniwersytetu w Bristolu, w którego skład weszli naukowcy z UCL Earth Sciences i UCL Division of Biosciences, porównał wszystkie geny w genomach żyjących gatunków, licząc mutacje, które nastąpiły w ich sekwencjach na przestrzeni czasu, odkąd miały wspólnego przodka w LUCA.
Czas oddzielenia się niektórych gatunków jest znany z zapisu kopalnego, dlatego zespół wykorzystał genetyczny odpowiednik znanego równania służącego do obliczania prędkości w fizyce, aby określić, kiedy istniał LUCA. Otrzymał odpowiedź: 4,2 miliarda lat temu, około czterysta milionów lat po uformowaniu się Ziemi i naszego Układu Słonecznego.
Współautor, profesor Graham Shields (UCL Earth Sciences), powiedział: „Fakt, że wspólny przodek życia żył tak wcześnie, był dość zaskakujący i wskazuje na znacznie wcześniejsze pochodzenie samego życia. Przeczy to powszechnemu poglądowi wśród naukowców, że uderzenia meteorytów sprawiły, że nasza planeta była jałowa przez pierwsze pół miliarda lat jej istnienia”.
Następnie zespół opracował biologię LUCA, modelując cechy fizjologiczne żyjących gatunków wstecz przez genealogię życia do LUCA. Główny autor, dr Edmund Moody z University of Bristol, wyjaśnił: „Historia ewolucji genów jest skomplikowana przez ich wymianę między liniami. Musimy używać złożonych modeli ewolucyjnych, aby pogodzić historię ewolucji genów z genealogią gatunków”.
Współautor, profesor Davide Pisani z University of Bristol, powiedział: „Nasze badanie wykazało, że LUCA był złożonym organizmem, nie różniącym się zbytnio od współczesnych prokariontów, ale co naprawdę interesujące, to to, że posiadał on wczesny układ odpornościowy, co pokazuje, że nawet 4,2 miliarda lat temu nasz przodek brał udział w wyścigu zbrojeń z wirusami”.
Współautor Tim Lenton (University of Exeter, School of Geography) powiedział: „Oczywiste jest, że LUCA eksploatował i zmieniał swoje środowisko, ale mało prawdopodobne jest, aby żył sam. Jego odpady byłyby pożywieniem dla innych mikrobów, takich jak metanogeny, które pomogłyby stworzyć ekosystem recyklingu”.
W badaniu wzięli udział naukowcy z UCL, uniwersytetów w Bristolu, Exeter i Utrechcie, Królewskiego Holenderskiego Instytutu Badań Morskich, Centrum Badań Ekologicznych w Budapeszcie oraz Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University.
Poglądy wyrażone w niniejszej publikacji są poglądami autora(-ów) i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy Fundacji Johna Templetona.
Mark Greaves
m.skwarki [at] ucl.ac.uk
+44 (0)20 3108 9485
- University College London, Gower Street, Londyn, WC1E 6BT (0) 20 7679 2000
