LUCA – Предшественикът на клетъчния живот на Земята се е появил по-рано отколкото считахме
Преди към 4,5 милиарда години една протопланета, наречена Тея, се разрушава в Земята, раждайки нашата луна. Сравнително малко време по-късно, става монументално раждане от различен тип. Според документ, оповестен в Nature Ecology & Evolution, към момента неидентифицираният бацил, за който учените имат вяра, че е предходник на целия клетъчен живот на Земята, е роден някъде преди 3,9 милиарда години.
Както се оказва, последният повсеместен общ предходник или last universal common ancestor – LUCA за малко – се появява още по-рано в сравнение с учените допускаха до момента.
Учените определяха раждането на LUCA до интервал от 3,5 до 3,8 милиарда години, само че новите доказателства, изследвани в изследването, демонстрират, че това се е случило към 100 милиона години по-рано.
Изследователите от университетите в Бристол и Бат дефинираха новата ера на LUCA, употребявайки концепцията за „ молекулярен часовник “, която не разчита единствено на вкаменелости, с цел да построи график за ранната фаза на Земята. Когато става въпрос за вкаменелости от ранния интервал на Земята, постоянно има и по-стари, които чакат да бъдат изложени, което може да наподобява вълнуващо, само че основава компликации при установяване на времева рамка.
Молекулярният часовник, за разлика от тях, употребява разлики в геномите на обособените типове, с цел да каже какъв брой време е минало, защото те са споделяли общ предшественик. Основната концепция е, че колкото повече разновидности споделят два типа, толкоз повече време е минало, защото техните еволюционни пътеки се разграничават.
Екипът ползва вид на този метод към някои от най-старите съществуващи вкаменелости, които в миналото са откривани, надявайки се, че ще разкрият по кое време се е родил LUCA.
„ Използвахме такава часовникова рамка, при която клоните в еволюционното дърво могат да имат разнообразни скорости на еволюция “, изяснява водещият създател Холи Бетс от университета в Бристол. „ Тъй като разликите във възрастта, които молекулярният часовник дава, са относителни, изяснява Бетс, „ по-късно използваме фосилни калибрирания, с цел да закрепим дървото в действително време “.
Бетс и нейният екип употребяват закостенял метод, в който вкаменелостите могат да бъдат датирани с убеденост, с цел да трансформират параметрите на часовника и да интегрират всички резултати. Това значи, че „ макар че нашите резултати не са безусловно супер точни, те би трябвало да бъдат отноително прецизни “. В последна сметка екипът изследва 29 гени от общо 102 живи организми, представляващи бактерии, архаии и еукариоти (многоклетъчни организми, които включват животни, растения и гъби). След това употребяват девет вкаменелости, с цел да закотвят дървото, в това число и микрофосили, открити в австралийската групировка Strelly Pool, датирани на към 3,4 милиарда години, което ги прави най-старите доказани вкаменелости.
Използвайки дървото, учените откриват, че бактериите и архаите се появяват към един милиард години след LUCA, до момента в който еукариотите се появяват към 1,8 милиарда години по-късно. Откритието за еукариотите е в сходство с предходните проучвания и удостоверява, че човешката линия не е една от главните в развиването на живота. По-рано известните теории настояват, че животът се е развил от три клона – еукариоти, бактерии и архея – само че в този момент наподобява, че еукариотите се появяват по-късно от истинските клонове на живота.
„ Вместо това, еукариотите пораждат от археята и се образуват посредством ендосимбиоза сред археална клетка и бактериална клетка “, споделя Бетс. „ Така че главната догадка в този момент има две съществени линии на живот – бактериите и археата, като еукариотите се разграничават като линия в тях “.
От това изобретение следва, че бактериите и археата се отделят от LUCA – и по този начин става допустимо да се употребяват тези две линии, с цел да се разбере какъв брой е остарял LUCA, изяснява съавторът на проучването и професор по филогеномика в университета в Бристол Давиде Пизани, лекар на науките. Чрез по-нататъшното използване на метода на молекулярния часовник те пресмятат, че LUCA е роден преди към 3,9 милиарда години.
Пизани споделя, че се надява, че това проучване е единствено едно от първите от многото, в които се комбинират вкаменелостите и генетичните данни „ освен с цел да открият периоди, само че и да схванат еволюцията по-широко “.
„ Фосилите могат да ни кажат толкоз доста, изключително когато има толкоз малко останали от ранните стадии на Земята “, споделя Бетс. „ Но никакви вкаменелости в никакъв случай не могат да ни покажат същинската възраст на рода от който са останали, тъй като би трябвало родът е съществувал преди да са се образували вкаменелостите. Това прави молекулярният часовник толкоз потребен, като можем да го използваме, с цел да погледнем във времето преди вкаменелостта, когато в действителност се появяват линиите на живота.
Публикувано в изданието Inverse.
