Den sidste fælles stamfar til alle levende organismer (LUCA) levede for ca. 4,5 milliarder år siden, det vil sige, det er praktisk talt på samme alder som planeten. Biologer kom til en sådan uventet konklusion og anvendte datering ved hjælp af metoden "molekylært ur" … Resultatet præsenteres i en videnskabelig artikel offentliggjort i tidsskriftet Nature Ecology & Evolution af en gruppe ledet af Davide Pisani fra University of Bristol.
Den traditionelle informationskilde om livets udvikling er naturligvis fossiler. Men Jorden er en foranderlig planet. Erosion, kontinental bevægelse, vulkansk aktivitet og andre geologiske processer sletter gradvist spor fra fortiden. Oplysninger om Archean Eon (4,0-2,5 milliarder år siden) er ekstremt fragmentariske. Derudover er det undertiden helt vanskeligt at forstå, om de fundne fossiler er af biologisk oprindelse.
Den fossile registrering er imidlertid ikke den eneste kilde til information om livets udvikling. Det evolutionære træ af levende organismer kan bygges ikke kun på deres anatomi, men også ved at fortolke DNA-koden. Lighederne og forskellene i genomet indikerer, hvor tæt beslægtede visse grupper af levende væsener er, og gør det muligt at bestemme, hvem der stammede fra hvem. Dette gøres på meget samme måde som ved analyse af fossiler. Kun hvis paleontologer råder over et begrænset antal eksterne træk, som de kan sammenligne med hinanden, er genetik i en bedre position: hver af de mange tusinder af gener kan faktisk betragtes som en separat egenskab.
Genetiske metoder gør det muligt at producere og datere evolutionære begivenheder. Det er baseret på molekylær urmetoden. Essensen er enkel i generelle vendinger: det antages, at mutationer akkumuleres i samme gennemsnit (selv om det i nogle tilfælde er værd at overveje væsentlige ændringer til denne regel). Af antallet af mutationer, der adskiller to evolutionære grene, kan man derfor bedømme, hvor længe siden de divergerede.
I det store og hele er resultaterne opnået ved to metoder (genomisk og paleontologisk) i god overensstemmelse med hinanden. Dette beviser endnu en gang, at videnskab i generelle vendinger korrekt repræsenterer livets historie på Jorden. I de tilfælde, hvor fossilprotokollen er dårlig (som for eksempel i den arkæiske æra), kan genomiske metoder kompensere for manglen på viden.
Pisanis gruppe beregnet om igen mutationshastigheden og byggede et evolutionært træstræ med primært brug af genomiske teknikker, men også ved hjælp af daterede fossiler. Resultaterne er imponerende.
Salgsfremmende video:
Husk, at de ældste fossile spor i livet er 3,95 milliarder år gamle. Dette betyder dog ikke, at resultaterne af forfatterne af det nye værk er i modstrid med de paleontologiske data.
Faktum er, at næsten alle fossiler af enhver epoke er begravet i sedimentære klipper. De ældste spor i livet henviser faktisk til de ældste overlevende sedimentære klipper på Jorden. Det vil sige, livet kunne have eksisteret meget tidligere, men der var ingen geologiske forhold for dets spor at nå vores tid.
Flere andre vigtige evolutionære begivenheder er også blevet dateret. Så bakterier og archaea adskiltes ifølge forfatterens beregninger ikke tidligere end 3,4 milliarder år siden. Eukaryoter (som især inkluderer alle flercellede) optrådte for omkring 1,84 milliarder år siden. Den sidste fælles stamfar til alle mitokondrier (husk, at disse cellulære organeller, ifølge almindeligt accepterede ideer, tidligere var separate organismer) levede for 2.053-1,21 milliarder år siden.
De mest sensationelle resultater vedrører naturligvis LUCAs levetid. De betyder, at livet faktisk er i samme alder som Jorden, fordi dannelsen af planeten sluttede for omkring 4,5 milliarder år siden. Kort efter dette ramte Theia, hvorefter planeten overhovedet ikke havde en solid overflade, hvilket repræsenterede et kontinuerligt hav af ildångende lava.
Dermed tog dannelsen af levende ting fra primært organisk stof titusinder, mindst to eller tre hundrede millioner år. Hvis resultaterne fra Pisani og kolleger bekræftes, bliver eksperter nødt til at besvare spørgsmålet om, hvordan processen med fødslen af liv kunne afsluttes så hurtigt.
Imidlertid kan sandsynligheden for en fejl ikke udelukkes endnu. Vi har allerede nævnt, at der er vigtige subtiliteter i molekylærurmetoden. Så videnskabsmænd har bevist, at der i livets historie har været epoker, da mutationer forekom meget mere ofte end i gennemsnit. Derudover er nogle dele af genomet mere modtagelige for ændringer end andre. Endvidere har nogle organismer et mutationsstyringssystem: når de en gang er under ugunstige forhold, accelererer de målrettet mutagenese "i håb" om at få en ny egenskab, der giver dem mulighed for at tilpasse sig et nyt miljø. Sådan udvikler for eksempel bakterier antibiotikaresistens.
Naturligvis tager biologer ved hjælp af molekylær urmetoden hensyn til alle disse nuancer. Men ingen kan garantere, at der stadig ikke er nogen faktor, der fordrejer dateresultaterne. Eksperimenter i dag overrasker den ene efter den anden, og livets molekylære fundamenter bliver konstant mere komplekse, end vi forestillede os.
Anatoly Glyantsev
