Conform Descopera: Ipoteză îndrăzneață în lumea științei: Viața pe Pământ ar fi apărut de două ori, independent. Un nou studiu sugerează că cele două mari ramuri ale vieții, bacteriile și arheele, ar fi dobândit separat capacitatea de a avea un metabolism complet, procesul esențial pentru transformarea materiei neînsuflețite în organisme vii.
Chiar dacă ambele grupuri de organisme folosesc reacții metabolice similare, enzimele care le catalizează sunt diferite din punct de vedere evolutiv. Această descoperire ridică semne de întrebare cu privire la originea unică a vieții, așa cum era considerată până acum.
„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.
Metabolismul: motorul vieții și enigmele sale
Metabolismul reprezintă ansamblul reacțiilor chimice prin care un organism își produce moleculele necesare funcționării. Spre deosebire de virusuri, care nu au propriul metabolism, toate formele de viață cunoscute depind de acest proces vital. Problema principală este cum au apărut primele reacții metabolice înainte de existența enzimelor, care sunt ele însele produse de aceste reacții.
Autorii studiului sugerează că mediile hidrotermale de pe Pământul timpuriu ar fi jucat un rol crucial. Metalele prezente în mod natural în aceste zone ar fi acționat ca primii catalizatori, transformând hidrogenul, dioxidul de carbon și amoniacul în molecule din ce în ce mai complexe.
Două drumuri evolutive pentru viața pe Terra?
Analizând enzimele implicate în metabolismul bacteriilor și arheelor, cercetătorii au reconstruit etapele evoluției acestora. Concluzia este că ultimul strămoș comun universal al tuturor organismelor, cunoscut sub denumirea de LUCA, deținea enzime doar pentru aproximativ jumătate din reacțiile metabolice. Restul reacțiilor erau susținute de catalizatori metalici din mediul înconjurător.
Pe măsură ce proto-celulele au evoluat, acestea au început să producă tot mai multe enzime proprii, devenind treptat independente de mediul extern. Cercetătorii consideră că această tranziție către organisme complet autonome s-a produs abia după separarea bacteriilor și a arheelor. Cele două linii evolutive ar fi găsit, separat, soluții diferite pentru aceleași reacții metabolice, dezvoltând enzime distincte.
Studiul oferă, de asemenea, o posibilă explicație pentru o altă problemă legată de originea vieții. În prezent, metabolismul tuturor organismelor este alimentat de ATP, o moleculă produsă cu ajutorul enzimelor, care nu exista înainte de apariția vieții. Experimentele echipei sugerează că, în condițiile din izvoarele hidrotermale, un compus numit fosfit, împreună cu paladiul, ar fi putut îndeplini temporar acest rol.
Ipoteza propusă de oamenii de știință necesită confirmări suplimentare prin cercetări avansate. Dacă se va dovedi corectă, 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
