11/8/2026
Οι δύο παλαιότερες ομάδες οργανισμών στη Γη είναι τα βακτήρια και τα αρχαία (μονοκύτταροι μικροοργανισμοί). Μήπως ακολούθησαν ξεχωριστές οδούς από την αρχή; Αυτό υποδηλώνει μια νέα μελέτη.
Από Stephanie Pappas
Σύμφωνα με την τρέχουσα αντίληψη, η ζωή στη γη προέκυψε από ένα αβιοτικό περιβάλλον πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον William Martin από το Πανεπιστήμιο Heinrich Heine του Ντίσελντορφ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτή η ιστορική μετάβαση από τη χημεία στη βιολογία δεν συνέβη μία, αλλά δύο φορές.
Οι δύο πιο πρωτόγονες περιοχές της κυτταρικής ζωής είναι τα βακτήρια και τα αρχαία (μονοκύτταροι μικροοργανισμοί). Σύμφωνα με τα ευρήματα της Martin & Co., προέκυψαν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Και τα δύο πιθανώς είχαν έναν κοινό πρόγονο: μια υποθετική κυτταρόμορφη οντότητα που οι ειδικοί ονομάζουν LUCA (από το "τελευταίος παγκόσμιος κοινός πρόγονος"). Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, η ίδια η LUCA δεν ήταν ακόμη πλήρως ζωντανή - εξαρτιόταν από μέταλλα στο περιβάλλον της για να διατηρήσει τον μεταβολισμό της, μέταλλα που βρίσκονται, μεταξύ άλλων, σε υδροθερμικές οπές. Τα βακτήρια και τα αρχαία προέκυψαν ανεξάρτητα από την LUCA και το καθένα ανέπτυξε τα δικά του ένζυμα για να καταλύσει ζωτικές χημικές αντιδράσεις, λέει ο Martin.
Ορισμένοι ειδικοί υποστηρίζουν ότι το LUCA μπορεί να ήταν ήδη ένα σύνθετο κύτταρο. Ωστόσο, οι γενετικές μέθοδοι που χρησιμοποιούν θα μπορούσαν να είναι παραπλανητικές, εξηγεί ο Martin. Χρησιμοποιώντας μια μεταβολική προσέγγιση, αυτός και η ομάδα του εντόπισαν τα γονίδια που απαιτούνται για τη μετατροπή των αρχικών υλικών στην πρώιμη γη - όπως υδρογόνο, αμμωνία, διοξείδιο του άνθρακα, νερό, υδρόθειο και φωσφορικά άλατα - σε 20 απαραίτητα αμινοξέα, πέντε φυσικά νουκλεοτίδια και 20 συμπαράγοντες. «Πρόκειται μόνο για 420 χημικές αντιδράσεις», περιγράφει ο Martin. Συγκρίνοντας τα γονιδιώματα βακτηρίων και αρχαίων, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι αυτές οι δύο ομάδες οργανισμών μοιράζονται γονίδια για περίπου τα μισά από τα ένζυμα που επιτρέπουν τον βασικό μεταβολισμό. Τα υπόλοιπα είναι ειδικά είτε για βακτήρια είτε για αρχαία, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι δύο ομάδες «ακολούθησαν την πορεία προς τα ελεύθερα ζωντανά κύτταρα τουλάχιστον εν μέρει ανεξάρτητα», όπως υποστηρίζει η Natalia Mrnjavac, μέλος της ερευνητικής ομάδας του Martin που συμμετείχε στη μελέτη.
Το LUCA θα μπορούσε επομένως να ήταν ένα σύμπλεγμα RNA, DNA και ενζύμων παγιδευμένων στα πετρώματα των υδροθερμικών αεραγωγών, που χρειαζόταν τα μέταλλα σε αυτά τα πετρώματα ως καταλύτες για να διατηρήσει τον μεταβολισμό του. Μέσω της χημικής εξέλιξης, θα μπορούσε να έχει παράγει απογόνους που σταδιακά αντικατέστησαν τις αντιδράσεις που καταλύονται από μέταλλα με τις δικές τους ενζυματικές διεργασίες. Αυτό υποστηρίζεται από το γεγονός ότι τα μέταλλα μπορούν να αντικαταστήσουν τα βιολογικά ένζυμα σε πολλές θεμελιώδεις μεταβολικές διεργασίες και, αντίστροφα, τα σύγχρονα κυτταρικά ένζυμα συχνά περιέχουν μεταλλικά ιόντα στις ενεργές τους θέσεις. Για παράδειγμα, το μεταβατικό μέταλλο παλλάδιο μπορεί να καταλύσει τη μετατροπή των φωσφορωδών, τα οποία αφθονούν στις υδροθερμικές αεραγωγές, σε φωσφορικά άλατα, τα οποία παίζουν κρίσιμο ρόλο στη ζωή.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου