Ο LUCA, ήταν τεράστιος: ένας μεγα-οργανισμός που τέτοιος δεν έχει ξαναεμφανιστεί από τότε, γέμιζε τους ωκεανούς του πλανήτη μέχρι να διαιρεθεί σε τρία μέρη και να δώσει γένεση στους προγόνους όλων των οργανισμών που ζουν σήμερα στη Γη.
Αυτή η περίεργη εικόνα προκύπτει από τις προσπάθειες των επιστημόνων να εντοπίσουν τον τελευταίο κοινό πρόγονο όλων των ειδών. Προσοχή στη διαφορά: όχι την πρώτη μορφή ζωής που εμφανίστηκε στον πλανήτη μας, αλλά τη μορφή ζωής από την οποία προέκυψαν όλες οι άλλες!
Ένας παγκόσμιος μεγα- οργανισμός!
Τα πλέον πρόσφατα αποτελέσματα αυτών των προσπαθειών οδηγούν στο συμπέρασμα ότι ο οικουμενικός κοινός μας πρόγονος LUCA (Last Universal Common Ancestor) προέκυψε από την πάλη των πρώιμων μορφών ζωής για επιβίωση, μια πάλη η οποία είχε ως συνέπεια να μετατραπούν οι ωκεανοί σε ένα τεράστιο «παζάρι» ανταλλαγών γενετικού υλικού. Κύτταρα τα οποία αγωνίζονταν να επιβιώσουν μόνα τους αντάλλασσαν χρήσιμα υλικά μεταξύ τους –χωρίς ανταγωνισμό –, πράγμα που οδήγησε στη δημιουργία ενός παγκόσμιου μεγα-οργανισμού.
Πριν από 2,9 δισεκατομμύρια χρόνια ο LUCA διαιρέθηκε σε τρεις τύπους ζωής: στα μονοκύτταρα βακτήρια και αρχαιοβακτήρια και στους πιο πολύπλοκους ευκαρυωτικούς οργανισμούς από τους οποίους προέκυψαν τα φυτά και τα ζώα. Είναι πολύ δύσκολο να ξέρει κανείς τι συνέβη πριν από τη διαίρεση. Δεν υπάρχουν απολιθώματα από εκείνη την εποχή και οποιοδήποτε γονίδιο που υπήρχε τότε έχει πιθανότατα υποστεί μεταλλάξεις που το καθιστούν αγνώριστο. Οι δυσκολίες αυτές όμως δεν είναι αξεπέραστες για τη διαμόρφωση του πορτρέτου του LUCA, λέει ο Gustavo Gaetano-Anolles του Πανεπιστημίου του Ιλινόι.
Ο πρόγονός μας, δεν χρησιμοποιούσε καθόλου DNA
Ο LUCA, πρέπει να είχε έναν πλούσιο μεταβολισμό με την ικανότητα να αξιοποιεί διαφορετικές τροφικές πηγές και να διέθετε εσωτερικά οργανίδια. Τα παραπάνω μοιάζουν πολύ οικεία. Αλλά η γενετική του ήταν πολύ διαφορετική ιστορία. Κατ’ αρχάς ο LUCA πιθανότατα δεν χρησιμοποιούσε καθόλου DNA. Οταν ο Poole μελέτησε την ιστορία των ενζύμων που ονομάζονται ριβονουκλεοτιδικές αναγωγάσες και δημιουργούν τις δομικές υπομονάδες του DNA, δεν βρήκε καμία ένδειξη της παρουσίας τους στον LUCA. Πιθανότατα όμως ο LUCA χρησιμοποιούσε RNA το οποίο επίσης μπορεί να αποθηκεύει πληροφορία και να ελέγχει χημικές αντιδράσεις.
Ο LUCA ήταν ένας.... αδέξιος τύπος!
" Ο LUCA ήταν ένας αδέξιος τύπος ο οποίος προσπαθούσε να λύσει τα προβλήματα της επιβίωσης πάνω στην πρώιμη Γη" λέει ο Gaetano-Anolles, ο οποίος πιστεύει ότι τα πρώιμα κύτταρα πρέπει να μοιράζονταν μεταξύ τους γονίδια και πρωτεΐνες. Νέα και χρήσιμα μόρια θα πρέπει να περνούσαν χωρίς ανταγωνισμό από κύτταρο σε κύτταρο και να γίνονταν παγκόσμια. Κύτταρα τα οποία απομονώνονταν από αυτό το αλισβερίσι ήταν καταδικασμένα.
Αυτή η ελεύθερη ανταλλαγή και η έλλειψη ανταγωνισμού είχε ως συνέπεια ο πρωτόγονος ωκεανός να λειτουργεί ουσιαστικά σαν ένας και μοναδικός μεγα-οργανισμός. Απομεινάρια αυτού του συστήματος ανταλλαγών εντοπίζονται και σήμερα σε μικροβιακές κοινότητες οι οποίες επιζούν μόνο όταν είναι μεικτές. Και οι μη στεγανές μεμβράνες του LUCA θα διευκόλυναν την κοινοκτημοσύνη.
Μόνο όταν κάποια κύτταρα εξελίχθηκαν έτσι ώστε να παράγουν ό,τι χρειαζόταν θα μπορούσε ο μεγα-οργανισμός να διαιρεθεί. Δεν γνωρίζουμε πότε ακριβώς έγινε αυτό, αλλά φαίνεται πως συνέπεσε με την εμφάνιση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα πριν από 2,9 δισεκατομμύρια χρόνια. Ανεξάρτητα από την αιτία, πάντως, η ζωή στη Γη ποτέ πια δεν ήταν ίδια.
Πηγή: TO BHMA (www.tovima.gr), New Scientist, Michael Marshall
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.