Πέμπτη, 28 Ιουλίου 2016

LUCA: ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ ΘΕΩΡΟΥΝ ΟΤΙ ΑΝΑΚΑΛΥΨΑΝ ΤΟΝ ΚΟΙΝΟ ΠΡΟΓΟΝΟ ΟΛΗΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ ΣΤΗΝ ΓΗ



Η ζωή στη Γη ξεκίνησε από κάπου και στη συνέχεια εξαπλώθηκε- και επιστήμονες θεωρούν ότι έχουν βρει τον «προπάτορα», τον οργανισμό από τον οποίο προήλθαν όλοι οι σημερινοί ζωντανοί οργανισμοί.

Όπως αναφέρεται σε δημοσίευμα του New Scientist, πλέον υπάρχει μια καλή εικόνα σχετικά με το πώς έμοιαζε και πού ζούσε ο πρόγονος αυτός, χάρη σε μια μελέτη η οποία εντόπισε 355 γονίδια τα οποία πιθανότατα κατείχε. «Ήταν συγκλονιστικό για εμάς το ότι βρήκαμε τόσα πολλά» είπε ο Γουίλιαμ Μάρτιν, του Πανεπιστημίου του Ντίσελντορφ στη Γερμανία, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας, βάσει της οποίας ο κοινός πρόγονος (υπό τον χαρακτηρισμό LUCA- Last Universal Common Ancestor) ζούσε σε σημεία με έντονη υδροθερμική δραστηριότητα στη θάλασσα, όπου θερμό νερό, πλούσιο σε υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα και ορυκτά, έβγαινε από τον πυθμένα.


Ο Μάρτιν περιγράφει τον οργανισμό που υποδεικνύεται ως LUCA ως «ημι-ζωντανό», επειδή ενδεχομένως να βασιζόταν σε αβιοτικές αντιδράσεις στα σημεία αυτά για την παραγωγή πολλών από των χημικών που χρειαζόταν. Ο θεωρούμενος LUCA εμφανίστηκε πριν από περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια και οδήγησε σε δύο είδη απλών κυττάρων, τα βακτήρια και τα αρχαία. Αναζητώντας γονίδια κοινά σε όλα τα σημερινά ζωντανά κύτταρα, μελέτες υπέδειξαν περίπου 100 γονίδια, τα οποία σχεδόν σίγουρα υπήρχαν στον οργανισμό.

Αυτό δείχνει τι είχε κοινό ο οργανισμός αυτός με τα σύγχρονα κύτταρα, αλλά αυτό που πραγματικά θέλουν οι επιστήμονες να μάθουν, σύμφωνα με τον Μάρτιν, είναι το σε τι διέφερε. Οπότε, η ομάδα του ανέλυσε τα γονιδιώματα 1.800 βακτηρίων και 130 αρχαίων για τον εντοπισμό των γονιδίων που ήταν τα πιο παλαιά, αλλά δεν ήταν απαραίτητα κοινά. Τα 355 που βρέθηκαν περιελάμβαναν κάποια «παγκόσμια/ οικουμενικά» γονίδια, όπως κάποια που εμπλέκονται στην ανάγνωση του γενετικού κώδικα. Αλλά κάποια άλλα υποδεικνύουν πολύ πιο διαφορετικά χαρακτηριστικά και «τρόπο ζωής».

Ένα χαρακτηριστικό το οποίο συναντάται σε όλα σχεδόν τα ζωντανά κύτταρα είναι το ότι προωθούν ιόντα μέσω μίας μεμβράνης για τη δημιουργία ηλεκτροχημικής δραστηριότητας, που με τη σειρά της χρησιμοποιείται για την παραγωγή ΑΤΡ (τριφωσφορικής αδενοσίνης). Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πως ο οργανισμός αυτός δεν μπορούσε να προβεί σε μια τέτοια δραστηριότητα, αλλά μπορούσε να αξιοποιήσει μια ήδη υπάρχουσα ώστε να παράξει ΑΤΡ.

Επίσης, ο θεωρούμενος LUCA φαίνεται να είχε ένα γονίδιο για μια πρωτεΐνη «περιστρεφόμενη πόρτα», που μπορούσε να κινεί ιόντα νατρίου και υδρογόνου στο πλαίσιο αυτής της δραστηριότητας. Μια τέτοια πρωτεΐνη θα ήταν τεράστιας σημασίας για την εκμετάλλευση των συνθηκών στα σημεία όπου ζούσε ο οργανισμός. Ωστόσο, δεν βρέθηκαν γονίδια που εμπλέκονται στην παραγωγή αμινοξέων, που αποτελούν δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών- αυτό δείχνει πως ο LUCA ίσως να βασιζόταν σε αμινοξέα τα οποία παράγονταν στο περιβάλλον του, κατά τον Μάρτιν.

Όπως αναφέρεται σε δημοσίευμα του Independent, δεν είναι λίγοι οι επιστήμονες που θεωρούν πως ο οργανισμός που υποδεικνύεται ως LUCA θα μπορούσε να θεωρηθεί ως κάποιου είδους πρόγονος, αλλά πολύ χαμηλά στη σχετική «σκάλα» καθώς, βασιζόταν στο περιβάλλον του για κάποιες διεργασίες, άρα δεν ήταν ακριβώς ζωντανός. Επίσης, η ζωή μπορεί να μην ξεκίνησε καν στα εν λόγω σημεία υδροθερμικής δραστηριότητας στη θάλασσα, αλλά να έφτασε εκεί από κάποιο άλλο γεγονός, όπως πχ συγκρούσεις με αστεροειδείς, μετεωρίτες ή κομήτες που πιθανώς οι δρόμοι των οποίων να είχαν διασταυρωθεί κάποια στιγμή με αυτούς άλλων μορφών ζωής, κάπου αλλού στο Σύμπαν.