Życie na Ziemi jest starsze, niż myśleliśmy. I od początku musiało walczyć ze śmiertelnym wrogiem
Narodziny życia to bez wątpienia najbardziej fascynujące wydarzenie w historii Ziemi. Naukowcy ustalili właśnie, że powstało ono wcześniej, niż do tej pory sądziliśmy. I od zarania dziejów życie musiało walczyć, ze swoim śmiertelnym wrogiem - wirusami.
Wszystko, co żyje dzisiaj na Ziemi, pochodzi od jednego wspólnego przodka, nazywanego pieszczotliwie LUCA - od Last Universal Common Ancestor, czyli ostatni uniwersalny wspólny przodek. Był to pierwszy żywy organizm na Ziemi.
LUCA jest wspólnym przodkiem dla wszystkich organizmów komórkowych, od którego pochodzi całe współczesne życie. Od organizmów jednokomórkowych, takich jak bakterie, po drzewa i wszelkie zwierzęta. Oczywiście był to także przodek ludzi.
LUCA reprezentuje najgłębszy i pierwszy korzeń drzewa życia, zanim jeszcze podzieliło się ono na rozpoznawane dzisiaj grupy, bakterie, archeony (archeobakterie) i eukarioty (organizmy zbudowane z komórek posiadających jądro komórkowe z chromosomami).
Współczesne życie wyewoluowało z LUCA, a dzięki wspólnemu przodkowi wszystkie organizmy korzystają z tych samych rozwiązań w tym z tych samych aminokwasów, które są używane 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 przechowywanych w DNA, a nawet faktu, że całe życie komórkowe wykorzystuje samo DNA jako sposób przechowywania informacji.
Kiedy powstało życie na Ziemi?
Kiedy jednak pojawił się pierwszy żywy organizm na Ziemi? Jak stary jest LUCA? Badacze znaleźli nowy sposób, by to ustalić. Zespół naukowców z Uniwersytetu w Bristolu 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 mld lat temu.
To było wielkie zaskoczenie. Naukowcy mówili wcześniej raczej o 3,5 – 3,8 mld lat temu. Tymczasem według nowych ustaleń stało się to zaledwie około 400 mln lat po uformowaniu się Ziemi. Wcześniej przypuszczano, że zajęło to miliard lat.
Nie spodziewaliśmy się, że LUCA będzie tak stara, zaledwie setki milionów lat od powstania Ziemi. Jednak nasze wyniki pasują do współczesnych poglądów na temat zamieszkiwalności wczesnej Ziemi
- mówi współautorka badania dr Sandra Álvarez-Carretero.
Więcej o życiu we Wszechświecie przeczytasz na Spider`s Web:
Walka o życie
Wyniki badań sugerują, że LUCA był - uwaga na niewdzięczną nazwę - beztlenowym acetogenem klasy prokariotycznej, czyli mikroorganizmem, który wytwarza octan jako produkt końcowy oddychania beztlenowego lub fermentacji. Co ciekawe, wygląda na to, że życie od samego początku musiało zmagać się ze śmiertelnym zagrożeniem - wirusami.
Nasze badanie wykazało, że LUCA był złożonym organizmem, nieróżniącym się zbytnio od współczesnych prokariontów, ale co naprawdę interesujące, jasne jest, że posiadał wczesny układ odpornościowy, co pokazuje, że nawet 4,2 mld lat temu nasz przodek brał udział w wyścigu zbrojeń z wirusami
- powiedział współautor, profesor Davide Pisani.
To jednak nie wszystko. Badacze zaznaczają, 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.
Dowód na życie w kosmosie
Praca naukowców pokazuje więc, jak szybko na wczesnej Ziemi powstał ekosystem. Sugeruje to, że życie może kwitnąć w biosferach podobnych do Ziemi w innych częściach wszechświata, o czym badacze piszą w artykule "Natura ostatniego wspólnego przodka i jego wpływ na wczesny system Ziemi", który ukazał się w prestiżowym Nature.
Naukowcy kontynuują badania nad najwcześniejszymi formami życia na Ziemi. Badają również inne planety w naszym Układzie Słonecznym, szukając śladów życia. Odkrycie najstarszego ekosystemu na Ziemi to dopiero początek fascynującej podróży w poszukiwaniu odpowiedzi na jedno z najważniejszych pytań: Czy jesteśmy sami we wszechświecie?
