Muutaman viime vuoden aikana DNA-analyysi on antanut tutkijoille mahdollisuuden piirtää elämäpuuta uskomattoman yksityiskohtaisesti, mutta puun juuressa on aina ollut kysymysmerkki. Vaikka on epätodennäköistä, että tutkijat koskaan löytäisivät tarkkaa lajia, joka aloitti kaiken, he esittivät äskettäin melko hyvän kuvauksen LUCA: sta, joka on kaikkien maapallon olentojen viimeinen yleinen yhteinen esi-isä, jota joskus kutsutaan myös mikrobiseksi Eveksi.
Elämä sellaisena kuin se tiedämme, on tällä hetkellä jaettu kuuteen valtakuntaan: kasvit, eläimet, sieni, protistit, eubakteerit ja arkebakteerit. Ensimmäiset neljä kuuluvat domeeniin, joka tunnetaan nimellä eukaryootit, urheilusolut, joilla on erilliset ytimet. Kaksi muuta valtakuntaa, eubakteerit ja arkebakteerit ovat yksisoluisia organismeja, joilla ei ole erillistä ydintä. Kaikki ne kehittyivät yksisoluisesta esi-isästä, joka asui noin 4 miljardia vuotta sitten, kun Maa oli taivaallinen vauva.
Kaikkien näiden miljardien vuosien muutosten jälkeen LUCA: n sormenjäljet ovat edelleen näkyvissä nykyaikaisten organismien geeneissä. Siksi Düsseldorfissa, Saksassa sijaitsevan Heinrich Heinen yliopiston evoluutiobiologi William Martin ryhtyi tutkimaan LUCA: n polkua bakteerien ja arhaan geeneissä. Kaksi ryhmää tutkijoiden mielestä tuli eukaryooteiksi.
Geenien jäljittäminen bakteereissa on erityisen vaikeaa, koska ne voivat vaihtaa geneettistä materiaalia, jolloin on vaikea selvittää, saivatko yksisoluiset organismit esi-isänsä geenin vai nousivatko ne toiselta lajilta evoluutiotien varrella, kertoo Robert F. Service at Science . Joten Martin ja hänen tiiminsä päättivät etsiä geenejä, jotka jakavat ainakin kaksi nykyajan bakteerilajia ja kaksi arhaea, mikä on osoitus geenin todennäköisestä perinnöllisyydestä eikä evoluutiohitsaaja.
Tutkijat kammasivat DNA-tietopankkien kautta analysoimalla 2000 modernin mikrobin genomit, jotka on sekvensoitu kahden viimeisen vuosikymmenen aikana. Kuuden miljoonan geenin kokonaismäärästä he löysivät 355 geeniperhettä, jotka olivat laajalti levinneet mikrobien keskuudessa, mikä tarkoittaa, että ne olivat todennäköisesti LUCA-geenejä. He julkaisivat tuloksensa julkaisussa Nature Microbiology .
LUCA: n geenit ovat ekstremofiilisen organismin geenejä, jotka asuivat todennäköisesti alueella, jolla merivesi ja magma kohtaavat merenpohjassa, tunnetaan hydrotermisinä tuuletusaukkoina, raportoi Nicholas Wade The New York Times -lehdessä . Samankaltaiset olennot kummittelevat näitä ympäristöjä edelleen myrkyllisten sulfidien ja metallien joukossa. Ja monet tutkijat uskovat jo nyt, missä elämä alkaa.
"Minulla oli häpeä tuloksesta, en voinut uskoa sitä", Martin kertoo Michael Le Page: lle New Scientistista . "Se on paikalla hydrotermisen tuuletusteorian suhteen."
Geenit osoittavat, että LUCA asui elinympäristössä ilman happea, Service kirjoittaa. Se ruokki myös vetykaasua, tarkoittaen, että se oli todennäköisesti organismi, joka asui lähellä kuumennettuja vulkaanisia tuuletusaukkoja, joissa todennäköisesti tuotettiin vetykaasua. LUCA: n elämäntapa on samanlainen kuin tutkijoiden löytämät kahden tyyppiset mikrobit, klostridium-suvun anaerobiset bakteerit ja metanogeeniryhmän vetyä syövä arhaea, kertoo UCLA: n evoluutiobiologi James Lake
Mutta kaikki eivät ole vakuuttuneita siitä, että vetyä kuluttava vent-asukas, jonka Martin paljasti, on todella LUCA. John Sutherland Cambridgen yliopistosta Englannista, jonka tutkimuksen mukaan elämän alku sai alkunsa maasta eikä syvältä valtamerestä, kertoo Wadelle, että elämä olisi voinut kehittyä muualle ja että se sitten ajautettiin paikoille, kuten hydrotermisille tuuletusaukoille, maailmanlaajuisten katastrofien, kuten Myöhäinen raskaat pommitukset, katastrofaalinen aika maapallon historiassa välillä 4–3, 8 miljardia vuotta sitten, jolloin planeetta muutettiin asteroidien ja komeettojen suihkun avulla.
Itse asiassa hän väittää, että peruskemia osoittaa, että elämä todennäköisesti on alkanut maan vesialtaissa, Darwinin "lämpimissä pienissä lampissa". Hänen mukaansa auringon ultraviolettivalo, joka ei päästä hydrotermisiin aukkoihin, on avainasemassa siinä, kemia.
Lisää tutkimusta tarvitaan tutkijoille elämäpuuhun kiertyvien oksien purkamiseksi ja sen selvittämiseksi, onko Martinin LUCA super mahtava täti vai mikrobinen Eve.
