Conform Descopera: Ipoteză îndrăzneață: viața pe Pământ ar fi putut apărea de două ori, independent. Un nou studiu propune că cele două mari ramuri ale vieții cunoscute, bacteriile și arheele, ar fi dobândit separat capacitatea de a avea un metabolism complet, pasul esențial în transformarea materiei neînsuflețite în organisme vii. Deși ambele folosesc reacții metabolice similare, enzimele care le catalizează sunt diferite din punct de vedere evolutiv.
„Datele indică o singură origine a codului genetic, dar două origini ale vieții”, afirmă biologul William Martin, de la Universitatea Heinrich Heine din Dusseldorf, Germania. Această perspectivă ar putea rescrie înțelegerea noastră asupra originii vieții pe Terra, estimată acum peste 4 miliarde de ani.
Metabolismul, cheia originii 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. O problemă majoră în înțelegerea originii vieții este modul în care primele reacții metabolice au avut loc înainte de existența enzimelor, molecule complexe produse tocmai de aceste reacții.
Autorii studiului sugerează că soluția ar putea fi mediile hidrotermale de pe Pământul timpuriu. Acolo, metalele prezente în mod natural ar fi acționat ca primii catalizatori, transformând substanțe simple precum hidrogenul, dioxidul de carbon și amoniacul în molecule din ce în ce mai complexe.
Analizând enzimele implicate în metabolismul bacteriilor și al arheelor, cercetătorii au reconstruit etapele evoluției acestora. Ei au ajuns la concluzia că ultimul strămoș comun universal al tuturor organismelor, cunoscut drept LUCA, deținea enzime doar pentru aproximativ jumătate dintre reacțiile metabolice. Restul erau încă susținute de catalizatori metalici din mediul înconjurător.
Două linii evolutive, două inovații metabolice
Pe măsură ce proto-celulele au evoluat, au început să producă tot mai multe enzime proprii, devenind treptat independente de mediul extern. Cercetătorii cred că această tranziție către organisme complet autonome s-a produs abia după separarea bacteriilor și a arheelor. Cele două linii evolutive ar fi găsit independent soluții diferite pentru aceleași reacții metabolice, dezvoltând enzime distincte.
Studiul oferă și o posibilă explicație pentru o altă problemă legată de originea vieții: lipsa moleculei de ATP, principalul „combustibil” energetic al celulelor, înainte de apariția vieții. Experimentele echipei sugerează că, în condițiile existente în izvoarele hidrotermale, un compus numit fosfit, împreună cu paladiul, ar fi putut îndeplini temporar acest rol.
Ipoteza trebuie confirmată prin cercetări suplimentare. Dacă se va dovedi corectă, ea ar putea schimba 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
