Conform Descopera: Un nou studiu sugerează o ipoteză revoluționară: viața pe Pământ ar fi apărut de două ori, independent. Cercetătorii de la Universitatea Heinrich Heine din Dusseldorf (Germania) propun că cele două mari ramuri ale vieții, bacteriile și arheele, ar fi dobândit separat capacitatea de a funcționa printr-un metabolism complet, un pas considerat esențial pentru transformarea materiei neînsuflețite în organisme vii. Deși ambele grupuri de organisme folosesc reacții metabolice similare, enzimele care catalizează aceste procese sunt diferite din punct de vedere evolutiv, sugerând origini distincte.

Două origini, un singur cod genetic?

Biologul William Martin, unul dintre autorii studiului, afirmă că datele indică o singură origine a codului genetic, dar două origini ale vieții propriu-zise. Metabolismul, definit ca ansamblul reacțiilor chimice necesare funcționării unui organism, este crucial pentru toate formele de viață cunoscute, spre deosebire de virusuri. Însă, o provocare majoră în înțelegerea originii vieții este modul în care primele reacții metabolice ar fi avut loc înainte de existența enzimelor, având în vedere că enzimele sunt produse chiar de aceste reacții.

Ipoteza propusă de cercetători plasează originea acestor prime reacții în mediile hidrotermale de pe Pământul timpuriu. Acolo, metalele prezente natural ar fi acționat ca primii catalizatori, transformând substanțe precum hidrogenul, dioxidul de carbon și amoniacul în molecule din ce în ce mai complexe. Analizând enzimele implicate în metabolismul bacteriilor și arheelor, oamenii de știință au reconstruit etapele evoluției lor. Concluzia este că ultimul strămoș comun universal al tuturor organismelor cunoscute, numit LUCA (Last Universal Common Ancestor), deținea enzime doar pentru jumătate din reacțiile metabolice, restul fiind susținut de catalizatori metalici din mediul înconjurător.

Independență metabolică, soluții diferite

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 spre organisme complet autonome s-a produs abia după separarea liniilor evolutive ale bacteriilor și arheelor. Cele două grupuri ar fi găsit, independent, soluții diferite pentru aceleași reacții metabolice esențiale, dezvoltând astfel seturi distincte de enzime.

Studiul oferă, de asemenea, o posibilă explicație pentru o altă problemă persistentă în cercetarea privind originea vieții: moleculele de ATP, care alimentează metabolismul tuturor organismelor actuale, nu existau înainte de apariția vieții. Experimentele echipei de cercetători sugerează că, în condițiile izvoarelor hidrotermale, un compus numit fosfit, împreună cu paladiul, ar fi putut îndeplini temporar rolul de generator de energie.

O nouă viziune asupra arborelui vieții

Autorii studiului subliniază că această ipoteză necesită confirmare prin cercetări suplimentare. Dacă va fi dovedită corectă, ar putea schimba radical 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, separându-se înainte ca primele organisme să poată fi considerate cu adevărat vii.

Studiul a fost publicat în prestigioasa revistă științifică Science Advances.

Sursa: Descopera