to, Co vědci věří, že náš nejstarší předek, jednobuněčný organismus jménem LUCA, pravděpodobně žil v extrémních podmínkách, kde magma met vody — v prostředí, podobné to jeden ze Sopky Kilauea na Hawai Sopky Národní Park. Danita Delimont/Getty Images/Gallo Obrázky skrýt titulek

přepnout titulek

Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images

to, Co vědci věří, že náš nejstarší předek, jednobuněčný organismus jménem LUCA, pravděpodobně žili v extrémních podmínkách, kde magma met vody — v prostředí, podobné to jeden ze Sopky Kilauea na Hawai Sopky Národní Park.

Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images

Pokud Viktoriáni byli uraženi tím, že Charles Darwin tvrdí, že pocházíme z opice, představte si jejich překvapení, když slyšeli, že náš první předek byl mnohem primitivnější než to, že pouhé jednobuněčný tvor, naše mikrobiální Eva.

nyní víme, že všechny existující živé bytosti pocházejí z jediného společného předka, zvaného LUCA, posledního univerzálního společného předka. Je těžké myslet na sjednocující pohled na život. Všechny živé bytosti jsou spojeny s jednobuněčný tvor, kořen složité větvení stromu života. Kdybychom mohli hrát film života dozadu, našli bychom tohoto malého chlapce na začátku, jediného herce v tom, co by se stalo velmi dramatickým příběhem, trvajícím asi 4 miliardy let.

před Lucou existovaly velmi pravděpodobně jiné formy života. Nevíme přesně, kdo byl LUCA, ani kdy se mu dařilo. Ale paleo-biologové — vědci, kteří vyšetřují tvorové, kteří žili už dávno — podařilo skvěle v mapování života je vývoj od zdola nahoru v mimořádných detailech, zejména s ohledem na obtíže při hledání fosilní důkazy o stvoření žijící před miliardami let. Místo toho, aby hledali kosti nebo otisky ve skalách, aby našli lucu, dívají se na DNA. Jsou schopni vystopovat lucu k jednoduchému prokaryotickému tvoru (jednobuněčné bakterii s nechráněným genetickým materiálem), který žil asi před 3 miliardami let. Musel to být velmi tvrdý organismus, schopný přežít ve velmi extrémních prostředích.

strom života je dost komplikovaný. Nicméně, pokud se podíváte na obrázek, dozvíte dvě důležité věci: první, že lidé a ostatní zvířata jsou v absolutní menšině, větvička vpravo dole jako součást eukaryot, organismů s buňkami, které mají DNA jako genetický materiál chráněn membránou. (Eukaryoti zahrnují zvířata, rostliny, houby a prvoky.) Za druhé, že drtivá většina živých tvorů jsou bakterie.

Vedle eukaryot najdete archaea, také jednobuněčné organismy, které jsou schopny přežít v extrémních podmínkách, například v blízkosti hot podvodní termické otvory nebo bez kyslíku-mokřady. Všechny důkazy naznačují, že LUCA byla primitivní formou archaea.

Evoluční biolog William Martin Heinrich Heine University Düsseldorf, Německo, snažil vystopovat LUCA v genech bakterií a archaea. To není snadný úkol, protože organismy často vyměňují geny, takže je těžké vědět, co pocházelo z velmi staré linie a co bylo vyzvednuto nedávno.

Martin strategií bylo hledání genů našla v nejméně dvou druhů moderní bakterie a archaea; to naznačuje, že gen se dědí od vzdálených předků, jak protichůdný k bytí náhodné posledních vyzvednutí.

Po analýze genů od 2000 moderní mikroby sekvenovány za posledních 20 let, vědci zjistili, 355 genových rodin, které se objevily často mezi mikroby, což naznačuje, že sdílejí společný původ. Po analýze důkazy DNA ukázaly, že LUCA byla anaerobní (žila v nepřítomnosti kyslíku) a teplomilná — tj. Jako Martin a spolupracovníci napsal:

„LUCA obýval geochemically aktivní prostředí bohaté na H2 (vodík), oxidu uhličitého a železa. Data podporují teorii autotrofního původu life…in hydrotermální prostředí.“

jinými slovy, podle těchto výsledků, LUCA byl pravděpodobně jednoduchý, jednobuněčný organismus, který žije, kde mořské vody a magmatu se setkal v oceánu, tzv. hydrotermální průduchy.

Tam jsou, samozřejmě, kritici této teorie, kteří tvrdí, že život vznikl místo na zemi a se stěhoval do podvodní stanoviště, aby se chránit sebe od těžkých podmínkách na povrchu — vzhledem k intenzivní a časté meteorické dopady, že zemřel dolů kolem 3,9 miliardy let. Odpověď, pokud bude nalezena, bude záviset na tom, zda skutečně existují nějaké existující biochemické podpisy takového primitivního pozemského života, což je obtížný úkol kvůli neustálému víření starých hornin.

v tuto chvíli důkazy ukazují na naši mikrobiální Evu jako tvrdý Podvodní organismus, schopný prosperovat ve velmi těžkých podmínkách. Měli bychom to očekávat od každého organismu, který se rozvětvil, aby se stal každým dalším tvorem, který kdy žil. Mluvte o genetickém dědictví!

Marcelo Gleiser je teoretický fyzik a spisovatel a profesor přírodní filozofie, fyzika a astronomie na Dartmouth College. Je ředitelem Institutu pro interdisciplinární angažovanost v Dartmouthu, spoluzakladatelem 13.7 a aktivním propagátorem vědy pro širokou veřejnost. Jeho poslední knihou je prostá krása nečekaného: hledání přirozeného filozofa po Pstruhovi a smyslu všeho. Můžete držet krok s Marcelo na Facebook a Twitter: @mgleiser