co naukowcy uważają za naszego najstarszego przodka, jednokomórkowy organizm o nazwie LUCA, prawdopodobnie żył w ekstremalnych warunkach, w których Magma spotkała wodę-w otoczeniu podobnym do tego z wulkanu Kilauea w Parku Narodowym wulkanów Hawajskich. Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images Ukryj podpis

Jeśli Wiktorianie byli urażeni twierdzeniem Karola Darwina, że pochodzimy od małp, wyobraź sobie ich zdziwienie, jeśli usłyszeli, że nasz pierwszy przodek był znacznie bardziej prymitywny niż to, zwykłe jednokomórkowe stworzenie, nasza mikrobiologiczna Ewa.

teraz wiemy, że wszystkie żyjące stworzenia wywodzą się od jednego wspólnego przodka, zwanego LUCA, ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka. Trudno myśleć o bardziej jednoczącym spojrzeniu na życie. Wszystkie żywe stworzenia są połączone z jednokomórkową istotą, korzeniem z kompleksowo rozgałęziającym się drzewem życia. Gdybyśmy mogli odtworzyć film o życiu wstecz, znaleźlibyśmy tego małego człowieka na samym początku, jedynego aktora, który stałby się bardzo dramatyczną historią, trwającą około 4 miliardy lat.

przed Lucą istniały, bardzo możliwe, Inne formy życia. Nie wiemy dokładnie, kim był LUCA, ani kiedy to kwitło. Ale paleo-biologom-naukowcom, którzy badają istoty, które żyły dawno temu – udało się znakomicie odwzorować ewolucję życia od dołu do góry w niezwykłych szczegółach, zwłaszcza biorąc pod uwagę trudności w znalezieniu skamieniałych dowodów na stworzenia żyjące miliardy lat temu. Zamiast szukać kości lub odcisków w skałach, aby znaleźć Lucę, szukają DNA. Są w stanie wyśledzić Lucę do prostego stworzenia prokariotycznego (jednokomórkowej bakterii z niezabezpieczonym materiałem genetycznym), który żył około 3 miliardy lat temu. To musiał być bardzo twardy organizm, zdolny do przetrwania w bardzo ekstremalnych warunkach.

drzewo życia jest dość skomplikowane. Jednak, jeśli spojrzysz na obrazek, dowiesz się dwóch ważnych rzeczy: po pierwsze, że ludzie i inne zwierzęta są absolutną mniejszością, gałązka w prawym dolnym rogu jako część eukariotów, organizmów z komórkami, które mają DNA jako materiał genetyczny chroniony przez błonę. (Eukarioty obejmują zwierzęta, rośliny, grzyby i pierwotniaki.) Po drugie, że zdecydowana większość żywych stworzeń to bakterie.

Obok eukariotów znajdziesz archaea, również jednokomórkowe organizmy, które są w stanie przetrwać w ekstremalnych środowiskach, takich jak w pobliżu gorących podwodnych otworów termicznych lub beztlenowych Mokradeł. Wszystkie dowody wskazują, że LUCA był prymitywną formą archai.

Biolog ewolucyjny William Martin z Uniwersytetu Heinricha Heinego w Duesseldorfie w Niemczech próbował odnaleźć Lucę w genach bakterii i archeonów. Nie jest to łatwe zadanie, ponieważ organizmy często wymieniają geny, co utrudnia poznanie tego, co pochodzi z bardzo starożytnej linii, a co zostało odebrane niedawno.

strategia Martina polegała na poszukiwaniu genów znalezionych w co najmniej dwóch rodzajach współczesnych bakterii i archeonów; oznaczałoby to, że gen został odziedziczony po odległych przodkach, w przeciwieństwie do przypadkowego niedawnego odbioru.

Po przeanalizowaniu genów z 2000 współczesnych drobnoustrojów zsekwencjonowanych w ciągu ostatnich 20 lat, naukowcy odkryli 355 rodzin genów, które często pojawiały się wśród drobnoustrojów, co sugeruje, że miały wspólne pochodzenie. Po przeanalizowaniu dowody DNA wskazywały, że LUCA był beztlenowy (żył pod nieobecność tlenu) i ciepłolubny — to znaczy ciepłolubny. Jak napisał Martin i współpracownicy:

„LUCA zamieszkiwał geochemicznie aktywne środowisko bogate w H2 (Wodór), dwutlenek węgla i żelazo. Dane wspierają teorię autotroficznego pochodzenia life…in ustawienie hydrotermalne.”

innymi słowy, zgodnie z tymi wynikami, LUCA był prawdopodobnie prostym jednokomórkowym organizmem, który żył tam, gdzie woda morska i magma spotkały się na dnie oceanu, tak zwane otwory hydrotermalne.

są oczywiście krytycy teorii, którzy twierdzą, że życie powstało zamiast tego na lądzie i migrowało do podwodnych siedlisk, aby chronić się przed trudnymi warunkami na powierzchni — z powodu intensywnych i częstych uderzeń meteorytów, które obumarły około 3,9 miliarda lat temu. Odpowiedź, jeśli uda się ją znaleźć, będzie zależeć od tego, czy rzeczywiście istnieją jakiekolwiek istniejące biochemiczne sygnatury takiego prymitywnego życia ziemskiego, co jest trudnym zadaniem ze względu na ciągłe ubijanie starożytnych skał.

w tej chwili dowody wskazują na naszą mikrobiologiczną Ewę jako twardy organizm Podwodny, zdolny do rozwoju w bardzo trudnych warunkach. Powinniśmy się tego spodziewać po każdym organizmie, który rozgałęził się, by stać się każdym innym stworzeniem, jakie kiedykolwiek żyło. Mów o dziedzictwie genetycznym!

Marcelo Gleiser jest fizykiem teoretycznym i pisarzem oraz profesorem filozofii przyrody, fizyki i astronomii w Dartmouth College. Jest dyrektorem Instytutu interdyscyplinarnego zaangażowania w Dartmouth, współzałożycielem 13.7 i aktywnym promotorem nauki dla ogółu społeczeństwa. Jego najnowsza Książka to proste piękno nieoczekiwanego: poszukiwanie pstrąga przez filozofa przyrody i znaczenie wszystkiego. Możesz być na bieżąco z Marcelo na Facebooku i Twitterze: @ mgleiser