Viața pe Pământ, de două ori: Un studiu incendiar zdruncină teoria

Conform Descopera: Viața pe Pământ ar fi putut apărea de două ori, sugerează un nou studiu

Un studiu revoluționar propune ipoteza îndrăzneață conform căreia viața pe Pământ ar fi apărut în mod independent, de două ori. Cercetătorii indică faptul că cele două mari ramuri ale vieții cunoscute, bacteriile și arheele, ar fi dobândit separat capacitatea esențială de a avea un metabolism complet, pasul crucial care le-a transformat din materie neînsuflețită în organisme vii. Deși ambele folosesc reacții metabolice similare, enzimele care le catalizează prezintă diferențe evolutive semnificative, sugerând origini distincte.

Ipoteza metabolismului dual și rolul catalizatorilor

Potrivit biologului William Martin de la Universitatea Heinrich Heine din Dusseldorf, Germania, datele colectate sugerează o singură origine a codului genetic, dar două apariții separate ale vieții. Metabolismul, ansamblul reacțiilor chimice care permit unui organism să își producă moleculele necesare funcționării, este esențial pentru toate formele de viață cunoscute. Totuși, apare întrebarea 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 oferit soluția. Metalele prezente în mod natural în aceste zone ar fi acționat ca primii catalizatori, transformând substanțe simple precum hidrogenul, dioxidul de carbon și amoniacul în molecule din ce în ce mai complexe. Analiza enzimelor implicate în metabolismul bacteriilor și al arheelor a condus la concluzia că ultimul strămoș comun universal (LUCA) deținea enzime doar pentru aproximativ jumătate dintre reacțiile metabolice. Restul erau dependente de catalizatori metalici din mediul înconjurător.

Separarea evolutivă și origini independente

Pe măsură ce proto-celulele au evoluat, ele 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 după separarea bacteriilor și a arheelor. Cele două linii evolutive ar fi găsit, independent, soluții diferite pentru aceleași reacții metabolice, ducând la dezvoltarea unor seturi distincte de enzime.

Studiul oferă, de asemenea, o posibilă explicație pentru problema originii vieții legată de ATP, molecula universală care alimentează metabolismul. ATP, produs cu ajutorul enzimelor, nu exista înainte de apariția vieții. Experimentele realizate de echipă sugerează că, în condițiile specifice izvoarelor hidrotermale, un compus numit fosfit, în combinație cu paladiul, ar fi putut îndeplini temporar acest rol energetic.

Implicații pentru înțelegerea arborelui vieții

Dacă ipoteza va fi confirmată prin cercetări suplimentare, ea ar putea schimba fundamental imaginea clasică a arborelui vieții. În loc de un 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. Acest nou scenariu ar putea redefini înțelegerea noastră despre originea și diversificarea vieții pe Pământ.

Studiul a fost publicat în revista Science Advances.

Sursa: Descopera