Otkriće upućuje da je život na Zemlji započeo relativno brzo nakon formiranja planete pre 4,54 milijarde godina i da je bio sposoban za kompleksne biološke procese mnogo ranije nego što se mislilo.
U novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Ecology & Evolution međunarodni tim naučnika rekonstruirao je poslednjeg univerzalnog zajedničkog pretka (LUCA – Last Universal Common Ancestor) svih današnjih oblika života – od bakterija, preko biljaka do ljudi. Bio je to složen organizam koji je živeo pre otprilike 4,2 milijarde godina, posedovao 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 mislilo.
Svaki živi organizam – od bakterije, preko vlati trave do slona – kodiran je sa ista četiri slova DNK. Ribozomi 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,. Iako nije prvi oblik života, on je ključna tačka u evolucionom stablu iz koje potiču dva glavn područja života: bakterije i arheje.
Prethodne procene ukazivale su da on bio jednostavan organizam s ograničenim brojem gena. Međutim nova studija pokazala je da je imao genom veličine oko 2,5 megabaza, koji je kodirao približno 2.600 proteina – slično modernim prokariotskim organizmima. Prokarioti su jednoćeelijski organizmi koji, za razliku od eukariota, nemaju membranom obavijene organele poput jedra, mitohondrija i endoplazmatskog retikuluma. Genetski materijal slobodno je smešten u citoplazmi.
Analiza gena novootkrivenog organizma obelodanila je prisustvo složenih metaboličkih puteva, uključujući onaj koji omogućuje vezivanje ugljen-dioksida s vodonikom za stvaranje acetata i energije. Takavdanas postoji kod nekih anaerobnih mikroorganizama, a to sugeriše da je najstariji preteča bio sposoban za samostalno preživljavanje u anaerobnim ili u uslovima bez vazduha.
Zanimljivo je i otkriće gena sličnih današnjim CRISPR sklopovima koje bakterije koriste za odbranu od virusa, i to upućuje da imao rani oblik imunološkog sistema.Profesor Davide Pizani, koautor studije, kaže da je ovo istraživanje pokazalo da je to bio složen organizam, ne previše različit od modernih prokariota: „Posebno je zanimljivo što je posedovao rani imunološki sistem, što pokazuje da je već pre 4,2 milijarde godina naš predak bio uključen u evolucionu trku s virusima”.
Iako se dugo smatralo da je obitavao u dubokim hidrotermalnim izvorima okeana, nova proučavanja sugerišu da je mogao boraviti i u plićim, toplim vodenim telima na površini Zemlje. Postojanje gena za popravku oštećenja uzrokovanih ultraljubičastim zračenjem podržava ovu hipotezu. Edmund Mudi, vodeći autor, ističe da se pokazalo je jedan gen kodirao protein koji popravlja oštećenja izazvana ultraljubičastim svetlom. „To upućuje da je mogao živeti relativno blizu površine vode, u dosegu sunčevih zraka”.
Inače, nije bio usamljen; predstavljao je deo ranog ekoistemas drugim mikroorganizmima. Njegov metabolizam izlučivao je otpadne tvari, poput acetata, koje su mogle služiti kao hrana drugim organizmima, čime se stvarala osnova za složenije ekološke interakcije. Saznanje da je bio složen organizam s razvijenim metabolizmom i ranim imunološkim sistemom ima značajne implikacije za razumevanje evolucije života. Naime, upućuje da je život na Zemlji započeo relativno brzo nakon formiranja planete pre 4,54 milijarde godina i da je bio sposoban za kompleksne biološke procese mnogo ranije nego što se mislilo.
„Ako su naši zaključci tačni, brzina evolucije ili inovacija života, bila je mnogo veća u ranoj povesti Zemlje nego što je danas”, objasnio je Mudi. Ovo otkriće takođe podržava ideju da bi život mogao biti česta pojava u svemiru ako postoje odgovarajući uslovi poput tekuće vode i stabilnog izvora energije.
(Ilustracija Nature)
(Indeks)
