科学者たちは私たちの最も古い祖先であると信じています,ルカという単細胞生物,おそらくマグマが水を満たした極端な条件に住んでいました-ハワイ火山国立公園のキラウエア火山からこれに似た設定で. Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images hide caption
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科学者たちは私たちの最も古い祖先であると信じているもの、ルカという単細胞生物は、ハワイ火山国立公園のキラウエア火山。
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ビクターがチャールズ-ダーウィンのサルの子孫であるという主張に怒っていた場合、私たちの最初の祖先はそれよりもはるかに原始的で、単なる単細胞の生き物である微生物のイブであると聞いたら、彼らの驚きを想像してみてください。
現存するすべての生き物は、最後の普遍的な共通の祖先であるルカと呼ばれる単一の共通の祖先から派生していることがわかりました。 より統一的な人生観を考えるのは難しいです。 すべての生き物は、単細胞の生き物、生命の複雑な分岐ツリーへのルートにリンクされています。 私たちが人生の映画を後ろ向きに演じることができれば、この小さな仲間を出発点に見つけるでしょう、約40億年続く非常に劇的な物語になるであろうものの中で唯一の俳優です。
ルカの前には、おそらく他の生命体がありました。 私たちはルカが誰だったのか、いつ繁栄したのか正確には分かりません。 しかし、古生物学者—長い時間前に住んでいた生き物を調査する科学者-は、特に数十億年前に生きている生き物の化石証拠を見つけることの難しさを考慮して、生命の進化をボトムアップから並外れた詳細にマッピングすることに見事に成功しました。 代わりに、彼らはDNAを見てルカを見つけるために、岩の骨や刻印を探しています。 彼らはルカを約30億年前に住んでいた単純な原核生物(保護されていない遺伝物質を持つ単細胞細菌)に追跡することができます。 それは非常に厳しい生物であり、非常に極端な環境で生き残ることができたに違いありません。
生命の木はかなり複雑です。 しかし、写真を見ると、二つの重要なことを学ぶことができます:まず、人間や他の動物は絶対的な少数派であり、真核生物の一部として右下の小枝、膜によっ (真核生物には、動物、植物、真菌および原生動物が含まれる。)第二に、生物の大部分は細菌であること。
真核生物の隣には、高温の水中熱通気口や無酸素湿地などの極端な環境で生き残ることができる古細菌、また単細胞生物があります。 すべての証拠は、ルカが古細菌の原始的な形であったことを示しています。
ドイツのDuesseldorfにあるHeinrich Heine大学の進化生物学者William Martinは、細菌と古細菌の遺伝子でLUCAを追跡しようとしました。 生物はしばしば遺伝子を交換し、非常に古代の系統から来たものと最近拾われたものを知ることを困難にするので、これは簡単な作業ではありません。
マーティンの戦略は、現代の細菌と古細菌の少なくとも二種類で見つかった遺伝子を検索することでした;これは、遺伝子が遠くの祖先から継承されていることを示しています,ランダムな最近のピックアップであることとは対照的に.
過去20年間に配列決定された2,000の現代微生物からの遺伝子を分析した後、研究者は微生物の間で頻繁に現れた355の遺伝子ファミリーを発見し、共通の起源を共有していることを示唆した。 一度分析されると、DNAの証拠は、LUCAが嫌気性(酸素の不在下で生きていた)であり、好熱性であることを示した—すなわち、熱を愛する。 マーティンと共同研究者が書いたように:
“ルカは、H2(水素ガス)、二酸化炭素、鉄が豊富な地球化学的に活性な環境に住んでいました。 データはの独立栄養起源の理論をサポートしていますlife…in 熱水の設定。”
言い換えれば、これらの結果によると、ルカは、海水とマグマが海底で出会った場所、いわゆる熱水噴出孔に住んでいた単純な単細胞生物であった可能性が高い。
もちろん、39億年前に死亡した激しい隕石の影響のために、生命は陸上ではなく水中の生息地に移住し、表面の困難な状況から身を守ると主張する説の批評家がいる。 答えは、もしそれが見つかるならば、そのような原始的な陸上生命の現存する生化学的特徴が実際に存在するかどうかに依存するであろう、古代の岩の絶え間ないかき回すことのために困難な仕事である。現時点では、証拠は非常に厳しい条件で繁栄することができ、タフな水中生物として私たちの微生物イブを指しています。
私たちは、これまでに住んでいた他のすべての生き物になるために分岐した任意の生物からこれを期待する必要があります。 遺伝的遺産について話す!Marcelo Gleiserは理論物理学者であり、作家であり、ダートマス大学の自然哲学、物理学、天文学の教授です。
彼はダートマスの学際的関与のための研究所のディレクターであり、13.7の共同創設者であり、一般市民への科学の積極的な推進者です。 彼の最新の本は、予期せぬものの単純な美しさです:マスのための自然な哲学者の探求とすべての意味。 あなたはFacebookやTwitterでマルセロに追いつくことができます:@mgleiser