https://frosthead.com

Hle LUCA, poslední univerzální společný předek života na Zemi

V posledních několika letech umožnila analýza DNA vědcům překreslit strom života neuvěřitelnými detaily, ale na jeho spodní části byl vždy otazník. I když je nepravděpodobné, že by vědci někdy našli přesný druh, který to všechno začal, nedávno přišli s docela dobrým popisem LUCA, posledního univerzálního společného předka všech stvoření Země, někdy označovaného jako mikrobiální Eva.

Život, jak víme, je v současné době rozdělen do šesti království: rostliny, zvířata, houby, protisté, eubakterie a archaebakterie. První čtyři patří do domény známé jako eukaryoty, sportovní buňky s odlišnými jádry. Další dvě království, eubakterie a archaebakterie jsou jednobuněčné organismy bez odlišného jádra. Všichni se vyvinuli z jednobuněčného předka, který žil asi před 4 miliardami let, když byla Země nebeským dítětem.

Po všech těch miliardách let změn se v genech moderních organismů stále objevují otisky prstů LUCA. To je důvod, proč se William Martin, evoluční biolog na Univerzitě Heinricha Heine v německém Düsseldorfu, rozhodl studovat stopu LUCA v genech bakterií a archaea, vědci se domnívají, že se stali eukaryoty.

Sledování genů v bakteriích je obzvláště obtížné, protože mohou vyměňovat genetický materiál, což ztěžuje rozeznání, zda jednobuněčné organismy přijaly gen od předka nebo ho zachytily od jiného druhu na evoluční cestě, uvádí Robert F. Service at Science . Martin a jeho tým se tedy rozhodli hledat geny sdílené nejméně dvěma druhy moderních bakterií a dvěma archaea, což je ukazatel toho, že gen byl pravděpodobně zděděn a nikoli evoluční stopař.

Vědci prošli DNA databankami a analyzovali genomy 2 000 moderních mikrobů sekvenovaných v posledních dvou desetiletích. Z celkem šesti milionů genů našli 355 genových rodin, které byly mezi mikroby rozšířené, což znamená, že se pravděpodobně jedná o geny, které LUCA předává. Výsledky publikovali v Nature Microbiology .

Geny LUCA jsou geny extremofilního organismu, který pravděpodobně žil v oblasti, kde se mořské vody a magma setkávají na dně oceánu, známé jako hydrotermální průduchy, uvádí Nicholas Wade v The New York Times . Podobná stvoření stále pronásledují tato prostředí mezi toxickými oblaky sulfidů a kovů. A mnoho vědců již věří, že právě zde začal život.

"Byl jsem nadšený výsledkem, nemohl jsem tomu uvěřit, " říká Martin Le Page u New Scientist . "Je to na místě s ohledem na hydrotermální ventilační teorii."

Geny ukazují, že LUCA žila v prostředí bez kyslíku, píše Service. Také se živilo plynným vodíkem, což znamenalo, že to byl pravděpodobně organismus, který žil v blízkosti přehřátých vulkanických průduchů, kde byl pravděpodobně produkován plynný vodík. Životní styl LUCA je podobný dvěma typům mikrobů, které vědci odhalili, anaerobní bakterie z rodu clostridium a vodíkový gobbling archaea ve skupině methanogenů, James Lake, evoluční biolog UCLA říká Service

Ale ne každý je přesvědčen, že odhalovač s vodíkem, který Martin odkryl, je opravdu LUCA. John Sutherland z University of Cambridge v Anglii, jehož výzkum naznačuje, že počátky života začaly na pevnině a ne hluboko v oceánu, říká Wadeovi, že život se mohl vyvíjet jinde a poté byl během globálních katastrof, jako je Pozdní těžké bombardování, katastrofické období v historii Země před 4 miliardami až 3, 8 miliardami let, ve kterém byla planeta přetvořena sprchou asteroidů a komet.

Ve skutečnosti tvrdí, že základní chemie ukazuje, že život pravděpodobně vznikl v kalužích vody na zemi, což je Darwinův „teplý rybník.“ Ultrafialové světlo ze slunce, které nedosahuje až k hydrotermálním průduchům, je podle něj klíčovým prvkem chemie.

Vědci potřebují další výzkum, aby odhalili kroucení větví stromu života a určili, zda je Martinova LUCA super-velká teta nebo mikrobiální Eva.

Hle LUCA, poslední univerzální společný předek života na Zemi