hvad forskere mener at være vores ældste forfader, den encellede organisme ved navn LUCA, levede sandsynligvis under ekstreme forhold, hvor magma mødte vand-i en indstilling svarende til denne fra Kilauea vulkan i nationalparken. Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images skjul billedtekst
skift billedtekst
Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images
hvad forskere mener at være vores ældste forfader, den encellede organisme ved navn LUCA, levede sandsynligvis under ekstreme forhold, hvor magma met vand-i en indstilling svarende til denne fra Kilauea Volcano i vulkaner National Park.
Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images
Hvis victorianere blev fornærmet af Charles Darvins påstand om, at vi stammede fra aber, forestil dig deres overraskelse, hvis de hørte, at vores første forfader var meget mere primitiv end det, en simpel encellet væsen, vores mikrobielle Eva.
Vi ved nu, at alle eksisterende levende væsener stammer fra en enkelt fælles forfader, kaldet LUCA, den sidste universelle fælles forfader. Det er svært at tænke på et mere samlende syn på livet. Alle levende væsener er knyttet til en enkeltcellet væsen, roden til livets komplekse forgrenede træ. Hvis vi kunne spille livets film baglæns, ville vi finde denne lille fyr ved udgangspunktet, den eneste skuespiller i, hvad der ville blive en meget dramatisk historie, der varede omkring 4 milliarder år.
der var meget muligvis andre livsformer før LUCA. Vi ved ikke nøjagtigt, hvem LUCA var, eller hvornår det trivedes. Men paleo-biologer-forskere, der undersøger skabninger, der levede for længe siden — har lykkedes glimrende at kortlægge livets udvikling fra bunden op i ekstraordinære detaljer, især i betragtning af vanskelighederne med at finde fossile beviser for skabninger, der lever for milliarder af år siden. I stedet for at lede efter knogler eller aftryk i klipper, for at finde LUCA ser de på DNA. De er i stand til at spore LUCA til en simpel prokaryot væsen (en encellet bakterie med ubeskyttet genetisk materiale), der levede for omkring 3 milliarder år siden. Det må have været en meget hård organisme, der er i stand til at overleve i meget ekstreme miljøer.
livets træ er ret kompliceret. Men hvis du ser på billedet, lærer du to vigtige ting: for det første at mennesker og andre dyr er det absolutte mindretal, en kvist nederst til højre som en del af eukaryoterne, organismer med celler, der har DNA som genetisk materiale beskyttet af en membran. (Eukaryoter omfatter dyr, planter, svampe og protosoer.) For det andet, at langt de fleste levende væsener er bakterier.
Ved siden af eukaryoterne finder du archaea, også encellede organismer, der er i stand til at overleve i ekstreme miljøer, såsom nær varme termiske ventilationsåbninger under vandet eller iltfrie vådområder. Alle beviser tyder på, at LUCA var en primitiv form for archaea.Evolutionsbiologen Vilhelm Martin fra Heinrich Heine University i Duesseldorf, Tyskland, forsøgte at opspore LUCA i generne af bakterier og arkæer. Dette er ikke en let opgave, da organismer ofte bytter gener, hvilket gør det svært at vide, hvad der kom fra en meget gammel slægt, og hvad der blev hentet for nylig.Martins strategi var at søge efter gener, der findes i mindst to slags moderne bakterier og archaea; dette ville indikere, at genet er arvet fra fjerne forfædre, i modsætning til at være en tilfældig nylig afhentning.efter at have analyseret gener fra 2.000 moderne mikrober sekventeret i løbet af de sidste 20 år fandt forskerne 355 genfamilier, der ofte optrådte blandt mikroberne, hvilket tyder på, at de delte en fælles oprindelse. Efter analysen viste DNA — beviset, at LUCA var anaerob (levet i fravær af ilt) og termofil-det vil sige varmekærende. Som Martin og samarbejdspartnere skrev:
“LUCA beboede et geokemisk aktivt miljø rig på H2 (brintgas), kulsyre og jern. Dataene understøtter teorien om en autotrofisk Oprindelse af life…in en hydrotermisk indstilling.”
med andre ord, ifølge disse resultater var LUCA sandsynligvis en simpel encellet organisme, der levede, hvor havvand og magma mødtes på havbunden, de såkaldte hydrotermiske ventilationskanaler.
der er selvfølgelig kritikere af teorien, der hævder, at livet i stedet stammer fra land og migrerede til undervandshabitater for at beskytte sig mod vanskelige forhold på overfladen — på grund af intense og hyppige meteoritiske påvirkninger, der døde for omkring 3, 9 milliarder år siden. Svaret, hvis det kan findes, vil afhænge af, om der faktisk er nogen eksisterende biokemiske signaturer af et sådant primitivt jordliv, en vanskelig opgave på grund af den konstante kærning af gamle klipper.
for øjeblikket peger beviser på vores mikrobielle Eva som en hård undervandsorganisme, der kan trives under meget hårde forhold. Vi bør forvente, at dette fra enhver organisme, der forgrenede sig, bliver enhver anden skabning, der nogensinde har levet. Tal om genetisk arv!Marcelo Gleiser er teoretisk fysiker og forfatter — og professor i naturfilosofi, fysik og astronomi ved Dartmouth College. Han er direktør for Institut for tværfagligt Engagement i Dartmouth, medstifter af 13.7 og en aktiv promotor for videnskab til offentligheden. Hans seneste bog er det uventede enkle skønhed: en naturlig filosofs søgen efter ørred og betydningen af alt. Du kan følge med Marcelo på Facebook og kvidre: @mgleiser