Μια φορά και έναν καιρό, η Γη ήταν έρημη. Όλα άλλαξαν όταν, από κάποιον αδιευκρίνιστο χημικό συνδυασμό στις αρχές της ιστορίας του πλανήτη μας, κάτι άρχισε να στριφογυρνά – επεξεργαζόμενο τη διαθέσιμη ύλη για να επιβιώσει, να αναπαραχθεί, να ακμάσει.
Τι ήταν αυτό το “κάτι” και πότε πρωτοεμφανίστηκε είναι ερωτήσεις που έχουν συνοδεύσει την ανθρωπότητα για πολλούς αιώνες, ίσως από τη στιγμή που μπορέσαμε να αναρωτηθούμε “τι είμαι;” Τώρα, μια νέα μελέτη έχει βρει μερικές απαντήσεις – και η ζωή εμφανίστηκε εκπληκτικά νωρίς.
Μελετώντας τα γονίδια των οργανισμών που επιβιώνουν σήμερα, οι επιστήμονες έχουν καταστήσει σαφές ότι ο τελευταίος κοινός πρόγονος (LUCA), ο πρώτος οργανισμός που έφερε όλη τη ζωή που υπάρχει σήμερα στη Γη, εμφανίστηκε το πολύ στα 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Η Γη, για να έχουμε μια εικόνα, είναι περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρονών. Αυτό σημαίνει ότι η ζωή πρωτοεμφανίστηκε όταν ο πλανήτης ήταν ακόμα σχεδόν νεογέννητος.
“Δεν περιμέναμε ο LUCA να είναι τόσο παλιός, μέσα σε εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια από το σχηματισμό της Γης,” λέει η εξελικτική βιολόγος Sandra Álvarez-Carretero του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ στο Ηνωμένο Βασίλειο. “Ωστόσο, τα αποτελέσματά μας συμβαδίζουν με τις σύγχρονες απόψεις για την καταλληλότητα της πρώιμης Γης για τη ζωή.”
Η NASA ανακαλύπτει έναν απίστευτο πλανήτη που μοιάζει με «υπερ-Γη» και ίσως έχει ζωή
Πίσω όταν ήταν νέα, η Γη ήταν ένα πολύ διαφορετικό μέρος, με μια ατμόσφαιρα που σήμερα θα βρίσκαμε εξαιρετικά τοξική. Οξυγόνο, στην ποσότητα που φαίνεται να χρειάζονται οι τρέχουσες μορφές ζωής, δεν εμφανίστηκε παρά μόνο σχετικά αργά στην εξελικτική ιστορία του πλανήτη, περίπου πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια.
Αλλά η ζωή εμφανίστηκε πριν από αυτό· έχουμε απολιθώματα μικροβίων από πριν από 3,48 δισεκατομμύρια χρόνια. Και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι συνθήκες στη Γη μπορεί να ήταν επαρκώς σταθερές για να υποστηρίξουν τη ζωή από περίπου 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Όμως ο πλανήτης μας υπόκειται σε διαβρωτικές, γεωλογικές και οργανικές διαδικασίες που καθιστούν σχεδόν αδύνατη την εύρεση αποδεικτικών στοιχείων για αυτήν τη ζωή από εκείνη την εποχή.
Έτσι, υπό την καθοδήγηση του φυλογενετιστή Edmund Moody του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ, μια ομάδα επιστημόνων αναζήτησε κάπου αλλού: στα γονίδια των ζωντανών οργανισμών και στα απολιθώματα.
Η μελέτη βασίζεται σε κάτι που ονομάζεται μοριακό ρολόι. Βασικά, μπορούμε να εκτιμήσουμε το ρυθμό με τον οποίο συμβαίνουν οι μεταλλάξεις και να υπολογίσουμε πόσο χρόνο έχει περάσει από τη διαφοροποίηση των οργανισμών από κοινούς πρόγονους.
Όλοι οι οργανισμοί, από τον ταπεινότερο μικρόβιο ως τον πανίσχυρο μύκητα, έχουν κάποια κοινά στοιχεία. Υπάρχει ένας κοινός γενετικός κώδικας. Ο τρόπος με τον οποίο παράγουμε πρωτεΐνες είναι ο ίδιος. Υπάρχει ένα σχεδόν κοινό σύνολο 20 αμινοξέων που είναι όλα προσανατολισμένα με τον ίδιο τρόπο. Και όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρησιμοποιούν την αδενοσίνη τριφωσφορικό ως πηγή ενέργειας στα κύτταρά τους.
Η ζωή χρειαζόταν μόνο μια μικρή ποσότητα οξυγόνου για να αναπτυχθεί
Ο Moody και οι συνεργάτες του υπολόγισαν, βασιζόμενοι σε αυτές τις ομοιότητες και διαφορές, πόσο καιρό έχει περάσει από τότε που οι διάδοχοι του LUCA άρχισαν να διαφοροποιούνται. Και, χρησιμοποιώντας πολύπλοκο εξελικτικό μοντέλο, κατάφεραν να μάθουν περισσότερα για τον ίδιο τον LUCA – τι ήταν και πώς επέβιωνε σε μια Γη τόσο αντίθετη στα απογόνους του.
Ο LUCA, σύμφωνα με τα ευρήματά τους, πιθανώς ήταν πολύ παρόμοιος με ένα προκαρυώτη, έναν μονοκύτταρο οργανισμό που δεν έχει πυρήνα. Φυσικά, δεν εξαρτιόταν από οξυγόνο, αφού τότε θα υπήρχε ελάχιστος οξυγόνος διαθέσιμος· κάτι τέτοιο δεν είναι απρόσμενο για ένα μικρόβιο. Έτσι, οι μεταβολικές διαδικασίες του πιθανώς παρήγαγαν ξιδικό οξύ.
Αλλά υπήρχε κάτι άλλο ενδιαφέρον. Φαίνεται ότι ο LUCA δεν ήταν μόνος. “Η μελέτη μας έδειξε ότι ο LUCA ήταν ένας περίπλοκος οργανισμός, όχι πολύ διαφορετικός από τους σύγχρονους προκαρυώτες,” λέει ο φυλογενομικιστής Davide Pisani του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ.
“Αλλά αυτό που είναι πραγματικά ενδιαφέρον είναι ότι φαίνεται ότι διέθετε ένα πρώιμο ανοσοποιητικό σύστημα, δείχνοντας ότι ακόμα και πριν από 4,2 δισεκατομμύρια χρόνια, ο πρόγονός μας συμμετείχε σε έναν αγώνα οπλών με ιούς.”
Επειδή οι μεταβολικές διαδικασίες του θα είχαν παράγει προϊόντα απόβλητα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν από άλλες μορφές ζωής, θα μπορούσαν να εμφανιστούν σχεδόν αμέσως μετά τον LUCA.
Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται σχετικά λίγος χρόνος για να εμφανιστεί ένα ολοκληρωμένο οικοσύστημα στην εξελικτική ιστορία ενός πλανήτη – ένα εύρημα με σημαντικές επιπτώσεις πέρα από το δικό μας μικρό μπλε σημείο.
“Η δουλειά μας συγκεντρώνει δεδομένα και μέθοδοι από πολλές επιστημονικές περιοχές, αποκαλύπτοντας ειδήσεις για την πρώιμη Γη και ζωή που δεν θα μπορούσαν να επιτευχθούν από καμία από μόνη της την επιστήμη,” εξηγεί ο παλαιοβιολόγος Philip Donoghue του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ.
“Δείχνει επίσης πόσο γρήγορα δημιουργήθηκε ένα οικοσύστημα στην πρώιμη Γη. Αυτό υποδηλώνει ότι η ζωή μπορεί να ανθίζει σε γησίους κόσμους παρόμοιους με τον Δικό μας Πλανήτη.”
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
Ο Γραφάκης δεν μοιάζει να έγραψε ο ίδιος εκτός αν τα ελληνικά του είναι περιορισμένα
ΟΚ λίγο υπερβολικό το συμπέρασμα από μόνο το γεγονός ότι το μικρόβιο χρησιμοποιείται σαν αρσενικού γένους, αλλά μου φάνηκε πολύ περίεργο