Conform Descopera: Un nou studiu sugerează că viața pe Pământ ar fi putut apărea de două ori, independent. Cercetătorii propun ipoteza că cele două mari ramuri ale vieții, bacteriile și arheele, ar fi dobândit separat capacitatea de a avea un metabolism complet. Deși ambele folosesc reacții metabolice similare, enzimele care le catalizează sunt diferite din punct de vedere evolutiv.
Această teorie radicală, publicată în revista Science Advances, contestă imaginea tradițională a unui singur strămoș comun universal. „Datele indică o singură origine a codului genetic, dar două origini ale vieții”, afirmă biologul WILLIAM MARTIN, de la Universitatea Heinrich Heine din Dusseldorf.
Ce rol joacă metabolismul în apariția vieții
Metabolismul reprezintă ansamblul reacțiilor chimice care permit unui organism să producă moleculele necesare funcționării sale. Spre deosebire de virusuri, care nu au propriul metabolism, toate formele de viață cunoscute depind de acest proces. Problema majoră este că enzimele care susțin metabolismul sunt produse chiar de reacții metabolice. Întrebarea fundamentală rămâne: cum au avut loc primele astfel de reacții înainte de existența enzimelor?
Autorii studiului plasează originile acestor prime reacții în mediile hidrotermale de pe Pământul timpuriu. Acolo, metalele prezente în mod natural ar fi acționat ca primii catalizatori, transformând substanțe precum hidrogenul, dioxidul de carbon și amoniacul în molecule din ce în ce mai complexe.
Analiza enzimelor implicate în metabolismul bacteriilor și arheelor a permis cercetătorilor să reconstruiască etapele evoluției acestora. Concluzia este că ultimul strămoș comun universal al tuturor organismelor, cunoscut sub denumirea de LUCA (Last Universal Common Ancestor), deținea enzime doar pentru aproximativ jumătate dintre reacțiile metabolice. Celelalte reacții erau încă susținute de catalizatori metalici din mediul înconjurător.
Ipoteza dublei apariții a vieții
Pe măsură ce proto-celulele au evoluat, acestea au început să producă tot mai multe enzime proprii, devenind treptat independente de mediul extern. Cercetătorii sugerează că această tranziție spre organisme complet autonome s-a produs abia după separarea liniilor evolutive ale bacteriilor și arheelor. Fiecare dintre aceste grupuri ar fi găsit independent soluții diferite pentru aceleași reacții metabolice, dezvoltând seturi distincte de enzime.
Studiul oferă și o posibilă explicație pentru o altă problemă legată de originea vieții: alimentarea metabolismului cu ATP. Această moleculă, produsă cu ajutorul enzimelor, nu exista înainte de apariția vieții. Experimentele echipei sugerează că, în condițiile mediilor hidrotermale, un compus numit fosfit, împreună cu paladiul, ar fi putut îndeplini temporar acest rol energetic esențial.
Dacă ipoteza va fi confirmată prin cercetări suplimentare, ea ar putea schimba fundamental imaginea clasică a arborelui vieții. În locul unui singur „trunchi” reprezentat de LUCA, este posibil ca bacteriile și arheele să fi pornit din două linii evolutive distincte, care s-au separat înainte ca primele organisme să poată fi considerate cu adevărat vii.
Studiul a fost publicat în revista Science Advances.
Sursa: Descopera
