یک مطالعه جدید نشان داده است که آخرین اجداد مشترک جهانی (LUCA ۴.۲ میلیارد سال پیش روی زمین ظاهر شده است، به این معنی که زندگی برای اولین بار زمانی که این سیاره هنوز در حال تولد بود شکل گرفته است.

ساندرا آلوارز کارترو، زیست‌شناس تکاملی از دانشگاه بریستول در بریتانیا، می‌گوید: ما انتظار نداشتیم LUCA تا این حد باستانی باشد.

در مراحل اولیه خود، زمین مکانی کاملا متفاوت با جوی بوده که امروزه بسیار سمی است. اکسیژن، به مقدار مورد نیاز حیات فعلی، تا اواخر تاریخ تکامل سیاره (حدود ۳ میلیارد سال پیش) ظاهر نشده بود.

اما دانشمندان بر این باورند که شرایط روی زمین ممکن است در حدود ۴.۳ میلیارد سال پیش به اندازه کافی پایدار بوده باشد که بتواند حیات را پشتیبانی کند.

از آنجایی که سیاره ما تحت فرآیند‌های فرسایشی است که یافتن شواهدی از آن حیات را از آن زمان تقریباً غیرممکن می‌کند، تیم تحقیقاتی به رهبری دانشمند فیلوژنتیک ادموند مودی از دانشگاه بریستول، ژنوم موجودات و فسیل‌ها را مورد مطالعه قرار دادند.

این مطالعه مدرن بر به اصطلاح ساعت مولکولی متکی است، یعنی تخمین سرعت وقوع جهش و شمارش تعداد برای تعیین مدت زمانی که از زمانی که موجودات زنده به اشکال متفاوت از اجدادشان تکامل یافته اند، می‌گذرد.

همه موجودات زنده، از کوچک‌ترین میکروب‌ها تا قوی‌ترین قارچ‌ها، دارای ویژگی‌های مشترک هستند: آنها از آدنوزین تری فسفات (ATP) به عنوان منبع انرژی در سلول‌های خود استفاده می‌کنند.

بر اساس شباهت‌ها و تفاوت ها، مودی و همکارانش تعیین کردند که چه مدت از ظهور جهش‌های واگرا در جانشینان LUCA گذشته است. با استفاده از مدل‌سازی پیچیده تکاملی، آنها توانستند درباره خود LUCA اطلاعات بیشتری کسب کنند و دریافتند که احتمالاً بسیار شبیه به یک موجود زنده پروکاریوتی (جانداری تک سلولی که هسته ندارد) است.

او به وضوح به اکسیژن وابسته نبود، زیرا اکسیژن کمی در دسترس بود.

دانشمند دیوید پیسانی، از دانشگاه بریستول، می‌گوید: مطالعه ما نشان داد که LUCA یک ارگانیسم پیچیده بود که تفاوت چندانی با پروکاریوت‌های امروزی نداشت، اما آنچه واقعاً جالب است این است که دارای سیستم ایمنی اولیه است که نشان می‌دهد حتی ۴.۲ میلیارد سال‌ها پیش، ارگانیسم‌ها خود را در برابر ویروس‌ها مسلح می‌کنند.

از آنجایی که فرآیند‌های متابولیکی آن زباله‌هایی تولید می‌کند که می‌تواند توسط سایر اشکال حیات استفاده شود، ممکن است کمی بعد از LUCA ظاهر شود، به این معنی که زمان نسبتا کمی طول می‌کشد تا یک اکوسیستم کامل در تاریخ تکامل یک سیاره ظاهر شود.

فیلیپ دونوگهو، دیرینه شناس از دانشگاه بریستول، توضیح می‌دهد: کار ما نشان می‌دهد که اکوسیستم‌ها با چه سرعتی در زمین اولیه ایجاد شدند.

این مطالعه در مجله Nature Ecology & Evolution منتشر شد.

منبع: ScienceAlert