„LUCA. Tai visų gyvų būtybių protėvis“ ()
Gyvybė Žemėje turėjo nuo kažko prasidėti, ir mokslininkai mano, kad tas „kažkas“ yra LUCA – paskutinis universalus bendras protėvis (angl. Last Universal Common Ancestor). Šis į prokariotą panašus organizmas yra visų gyvų būtybių protėvis – nuo mažiausių bakterijų iki didingiausių mėlynųjų banginių.
© Sergioht87 (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/photos/planet-earth-earth-planet-global-4427438/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Nors kambro periodo gyvybės sprogimas davė pradžią sudėtingai gyvybei maždaug prieš 530 mln. metų, tikroji gyvybės Žemėje istorija yra daug ilgesnė. Daugelį metų mokslininkai skaičiavo, kad LUCA greičiausiai atsirado maždaug prieš 4 mlrd. metų, t. y. praėjus tik 600 mln. metų nuo planetos susiformavimo.
Tačiau tarptautinės mokslininkų grupės atliktas tyrimas šią laiko juostą dar labiau paankstina – maždaug iki 4,2 mlrd. metų, kartu atskleisdamas keletą įdomių detalių apie tai, koks galėjo būti LUCA. Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Nature Ecology & Evolution“.
„Bendrą visų išlikusių ląstelių gyvybės protėvių kilmę įrodo universalus genetinis kodas, baltymų sintezės mechanizmas, bendras beveik universalaus 20 aminorūgščių rinkinio chiralumas ir ATP, kaip bendros energijos valiutos, naudojimas. Todėl LUCA suvokimas turi įtakos mūsų supratimui apie ankstyvąją gyvybės evoliuciją Žemėje. Ar LUCA buvo paprastas, ar sudėtingas organizmas? Kokioje aplinkoje jis gyveno ir kada?“, – rašoma straipsnyje.
|
Norėdami tiksliai nustatyti, kada Žemėje atsirado LUCA, mokslininkai turėjo biologiniu laiku grįžti atgal. Pirmiausia komanda palygino gyvų rūšių genus ir suskaičiavo mutacijas, kurios įvyko po to, kai jos su LUCA turėjo bendrą protėvį. Naudodama genetinę lygtį, pagrįstą rūšių atsiskyrimo laiku, tyrėjų komanda nustatė, kad LUCA Žemėje turėjo knibždėte knibždėti jau praėjus 400 mln. metų nuo jos sukūrimo – taigi, šis organizmas atsidūrė pačiame geologinio košmaro, vadinamo Hadėjaus eonu, viduryje.
„Genų evoliucijos istoriją apsunkina jų mainai tarp gimininių linijų, – teigia Bristolio universiteto mokslininkas ir pagrindinis tyrimo autorius Edmundas Moody. – Turime naudoti sudėtingus evoliucinius modelius, kad suderintume genų evoliucijos istoriją su rūšių genealogija.“
Nesitenkindama vien tik amžiaus sužinojimu, tyrėjų komanda žengė dar vieną žingsnį – ir norėdama suprasti, koks LUCA turėjo būti prieš 4,2 mlrd. metų, ištyrė gyvų rūšių fiziologines savybes. Rezultatai pateikė netikėtų atsakymų. Mokslininkai apskaičiavo, kad nors LUCA buvo paprastas prokariotas, jis greičiausiai turėjo imuninę sistemą, t. y. jau kovojo su pirmykščiais virusais.
„Akivaizdu, kad LUCA naudojosi aplinka ir ją keitė, tačiau mažai tikėtina, kad jis gyveno vienas, – teigia Ekseterio universiteto mokslininkas ir vienas iš tyrimo autorių Timas Lentonas. – Jo atliekos turbūt buvo maistas kitiems mikrobams, pavyzdžiui, metanogenams, kurie greičiausiai turėjo sukurti perdirbimo ekosistemą.“
Nors LUCA yra seniausias mums žinomas bendras protėvis, mokslininkai vis dar nesupranta, kaip gyvybė evoliucionavo nuo pat savo ištakų iki ankstyvųjų populiacijų, kurių dalimi LUCA ir yra. Tolesniais tyrimais reikės giliau pasinerti į šią pirmapradę istoriją ir tiksliai atskleisti, kaip atsiradome mes ir visos kitos gyvos būtybės, rašo „Popula Mechanics“.
