Jos Viktoriaanit loukkaantuivat Charles Darwinin väitteestä, että polveuduimme apinoista, kuvitelkaa heidän hämmästyksensä, jos he kuulivat, että ensimmäinen esi-isämme oli paljon alkeellisempi kuin tuo, pelkkä yksisoluinen olento, mikrobiomimme Eeva.

tiedämme nyt, että kaikki olemassa olevat elävät olennot polveutuvat yhdestä yhteisestä esi-isästä, jota kutsutaan LUCAKSI, viimeiseksi universaaliksi yhteiseksi esi-isäksi. On vaikea ajatella yhdistävämpää elämänkatsomusta. Kaikki elävät olennot ovat yhteydessä yksisoluiseen olentoon, juuret monimutkaisesti haarautuvaan elämän puuhun. Jos voisimme esittää elokuvan elämästä takaperin, löytäisimme tämän pienen kaverin alkupisteestä, ainoan näyttelijän, joka olisi hyvin dramaattinen tarina, joka kestäisi noin 4 miljardia vuotta.

ennen Lucaa oli hyvin mahdollisesti muitakin elämänmuotoja. Emme tiedä, kuka LUCA oli tai milloin se kukoisti. Mutta Paleo-biologit-tiedemiehet, jotka tutkivat kauan sitten eläneitä olentoja — ovat onnistuneet loistavasti kartoittamaan elämän kehitystä alhaalta ylöspäin poikkeuksellisen yksityiskohtaisesti, varsinkin kun otetaan huomioon, miten vaikeaa on löytää fossiilitodisteita miljardeja vuosia sitten eläneistä olennoista. Sen sijaan, että he etsisivät luita tai jälkiä kivistä, he etsivät Lucaa DNA: sta. He pystyvät jäljittämään Lucan yksinkertaiseen prokaryoottiseen olentoon (yksisoluiseen bakteeriin, jolla on suojaamatonta geneettistä materiaalia), joka eli noin 3 miljardia vuotta sitten. Sen on täytynyt olla hyvin sitkeä eliö, joka pärjää hyvin äärimmäisissä ympäristöissä.

elämän puu on aika monimutkainen. Jos kuitenkin katsot kuvaa, opit kaksi tärkeää asiaa: ensinnäkin, että ihmiset ja muut eläimet ovat ehdoton vähemmistö, oksa oikeassa alakulmassa osana eukaryootteja, organismeja, joiden soluissa on DNA geneettisenä materiaalina kalvon suojaamana. (Eukaryootteja ovat eläimet, kasvit, sienet ja alkueläimet.) Toiseksi, että valtaosa elävistä olennoista on bakteereja.

eukaryoottien vierestä löytyy arkeoneja, myös yksisoluisia eliöitä, jotka kykenevät selviytymään äärimmäisissä ympäristöissä, kuten kuumien vedenalaisten lämpöaukkojen lähellä tai hapettomissa kosteikoissa. Kaikki todisteet viittaavat siihen, että LUCA oli arkhaian alkeellinen muoto.

evoluutiobiologi William Martin Heinrich Heinen yliopistosta Duesseldorfista Saksasta yritti jäljittää Lucaa bakteerien ja arkaaisten geenien avulla. Tämä ei ole helppo tehtävä, sillä eliöt vaihtavat usein geenejä, jolloin on vaikea tietää, mikä on peräisin hyvin vanhasta sukupuusta ja mikä on poimittu myöhemmin.

Martinin strategiana oli etsiä geenejä, joita löytyy ainakin kahdenlaisista nykyisistä bakteereista ja arkaaisista; tämä viittaisi siihen, että geeni on periytynyt kaukaisilta esi-isiltä sen sijaan, että se olisi satunnainen viimeaikainen noutaja.

analysoituaan geenejä 2 000 nykyaikaisesta mikrobista, jotka jaksotettiin viimeisen 20 vuoden aikana, tutkijat löysivät 355 geeniperhettä, jotka esiintyivät usein mikrobien joukossa, mikä viittaa siihen, että niillä oli yhteinen alkuperä. Kun analysoitiin, DNA-todisteet osoittivat, että LUCA oli anaerobinen (eli ilman happea) ja termofiilinen — eli lämpöä rakastava. Kuten Martin ja yhteistyökumppanit kirjoittivat:

”LUCA asui geokemiallisesti aktiivisessa ympäristössä, jossa oli runsaasti H2: ta (vetykaasua), hiilidioksidia ja rautaa. Aineisto tukee teoriaa autotrofisesta alkuperästä life…in hydrotermiset puitteet.”

toisin sanoen näiden tulosten mukaan LUCA oli todennäköisesti yksinkertainen yksisoluinen eliö, joka eli siellä, missä merivesi ja magma kohtasivat merenpohjassa, niin kutsutuissa hydrotermisissä tuuletusaukoissa.

on tietenkin olemassa teorian arvostelijoita, jotka väittävät elämän syntyneen sen sijaan maalla ja siirtyneen vedenalaisiin elinympäristöihin suojautuakseen vaikeilta olosuhteilta pinnalla — voimakkaiden ja usein toistuvien meteoriittisten vaikutusten takia, jotka laantuivat noin 3,9 miljardia vuotta sitten. Vastaus, Jos se voidaan löytää, riippuu siitä, onko todella olemassa mitään biokemiallisia merkkejä tällaisesta alkukantaisesta maanpäällisestä elämästä, mikä on vaikea tehtävä muinaisten kivien jatkuvan myllerryksen vuoksi.

tällä hetkellä todisteet osoittavat mikrobiomimme olevan sitkeä Vedenalainen organismi, joka pystyy menestymään hyvin kovissa olosuhteissa. Meidän pitäisi odottaa tätä kaikilta eliöiltä, – jotka haarautuivat ja joista tuli kaikki muut eläneet olennot. Mikä geneettinen perintö!

Marcelo Gleiser on teoreettinen fyysikko ja kirjailija — sekä luonnonfilosofian, fysiikan ja tähtitieteen professori Dartmouth Collegessa. Hän on johtaja Institute for Cross-tieteenalojen sitoutumista klo Dartmouth, co-perustaja 13.7 ja aktiivinen edistäjä tieteen suurelle yleisölle. Hänen uusin kirjansa on yllätyksen yksinkertainen kauneus: luonnollinen filosofin taimenen etsintä ja kaiken merkitys. Marcelon perässä voi seurata Facebookia ja Twitteriä: @mgleiser