Znanstvenici su napravili ključni korak u razumijevanju podrijetla života na Zemlji, otkrivši nove detalje o posljednjem univerzalnom zajedničkom pretku, poznatom kao LUCA (Last Universal Common Ancestor). Ovaj misteriozni organizam, koji je živio prije više od 4 milijarde godina, mogao bi pružiti odgovore na neka od najstarijih pitanja o evoluciji života.
LUCA: Ključ za razumijevanje evolucije
Povijest života na Zemlji proteže se milijardama godina unatrag. Prije otprilike 375 milijuna godina, naši su riboliki preci disali pomoću škrga, dok se prije više od 600 milijuna godina pojavio zajednički predak svih životinja, mikroskopski urmetazoan. No, prije svega toga, postojao je LUCA – organizam iz kojeg su se razvili svi današnji oblici života. LUCA nije bio prvi oblik života na Zemlji, ali je bio ključni evolucijski most koji povezuje sve sadašnje žive organizme. Znanstvenici već desetljećima pokušavaju rekonstruirati LUCA-in genom i razumjeti njegove karakteristike, a najnovija studija, objavljena u časopisu Nature Ecology & Evolution, donosi revolucionarne uvide.
Rekonstrukcija LUCA-inog genoma
U novoj studiji, tim međunarodnih znanstvenika koristio je napredne metode kako bi rekonstruirao genom LUCA-e. Da bi to postigli, analizirali su genome 700 različitih organizama – 350 bakterija i 350 arheja. Važno je napomenuti da su eukarioti, poput biljaka, životinja i gljiva, isključeni iz ove analize jer se smatra da su evoluirali kasnije, kroz složene procese spajanja bakterija i arheja. Korištenjem baze podataka KEGG, koja pomaže u razumijevanju metaboličkih putova organizama, znanstvenici su uspjeli klasificirati gene u različite obitelji. Zatim su stvorili filogenetska stabla koja prikazuju evolucijske odnose među vrstama i ukazuju na način na koji su se razvijale tijekom vremena. Jedan od ključnih rezultata ove studije bio je set od 57 gena zajedničkih svim analiziranim organizmima, koji su vjerojatno prisutni u gotovo svim oblicima života. Ovi geni, koji su se vrlo malo promijenili tijekom milijardi godina, pružili su dragocjene informacije o LUCA-inom metabolizmu.
Kako je LUCA preživio?
Iako je LUCA vjerojatno bio složen organizam, sličan modernim bakterijama i arhejama, njegov je genom bio relativno malen. Znanstvenici nisu pronašli dokaze o fotosintezi, procesu koji koriste neke bakterije, niti o fiksaciji dušika, kemijskom procesu koji koriste neki moderni mikroorganizmi za preživljavanje. Unatoč tome, LUCA je očigledno posjedovao dovoljno složen metabolizam da preživi u vrlo teškim uvjetima rane Zemlje. Jedan od najzanimljivijih aspekata ove studije bio je pokušaj preciznog datiranja LUCA-e. Koristeći takozvane paralogne gene, odnosno gene koji su nastali dupliciranjem prije LUCA-e, te kombinirajući te podatke s fosilnim dokazima, znanstvenici su došli do procjene da je LUCA živio prije oko 4,2 milijarde godina. Ako je ova procjena točna, to bi značilo da su genetski kod, sinteza proteina i sam život evoluirali izuzetno brzo, gotovo odmah nakon formiranja Zemlje.
Ova rekonstrukcija LUCA-e predstavlja značajan korak naprijed u razumijevanju evolucije života, ali je daleko od konačne. Svake godine otkrivaju se novi organizmi, a napredak u tehnologiji omogućuje sve preciznije analize. Moguće je da će buduća istraživanja otkriti dodatne detalje o LUCA-i i njegovoj ulozi u razvoju života na Zemlji. Znanstvenici također upozoravaju da su mnogi organizmi koji su živjeli u isto vrijeme kada i LUCA možda izumrli, a njihovi geni nisu preživjeli do danas. To znači da naš trenutni prikaz LUCA-e možda nije potpuna slika. Ipak, ova studija postavlja temelje za buduća istraživanja koja će nastaviti otkrivati tajne najranijih oblika života na Zemlji. Stoga, iako LUCA ostaje djelomično misterij, njegova rekonstrukcija otvara nova pitanja i mogućnosti za istraživanje evolucije života, pomažući nam da bolje razumijemo našu vlastitu biološku prošlost.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
