Siste universelle felles opphav

Siste universelle felles opphav (LUCA , Least Universal Common Ancestor)) er de opprinnelige cellene  som dannet rota og fundamentet i evolusjonen av «livets tre» med utvikling av de tre domener:   prokaryotene i bakterieriket (Bacteria) og arkebakterieriket (Archaea), samt eukaryotriket (Eucarya). Alt eksisterende liv på Jorden har et felles opphav. Det er ifølge celleteorien kontinuerlige cellelijnjer mellom dagens celler i alle levende organismer og de første cellene på Jorden Man antar at de heterogene LUCA-cellene var omgitt av et lipid dobbeltmembran (plasmamembram). De hadde en enkel form for anaerob metabolisme med glykolyse og fermentering med redoksreaksjoner via transisjonsmetaller som kunne produsere energi. Me med en felles genetisk kode i DNA transkribert til RNA, eller direkte fra RNA kunne LUCA lage proteiner på ribosomer i cellene. LUCA-cellene har en ca. 4.3-3.7 milliarder gammel utviklingshistorie.  Jorden er ca. 4.5 milliarder år gammel. Virusriket består av cellulære parasitter og som utnytter cellene til sin egen reproduksjon.

Den første type metabolisme var sannsynligvis Wood-Ljungdah-lmetabolisme med en hydrogen(H2)avhengig reduksjon ar karbondioksid (CO2) (reduktiv acetyl-koenzym A metabolismevei). Nødvendige gasser for LUCA var varkarbondisoksid (CO2), hydrogen (H2), karbonmonoksid (CO) og ammniakk (NH3) og hydrogensulfid (H2S).  

I begynnelsen av den biologiske evolusjonen var det et to-domenetre med de to typer prokaryoter (Prokaryota):  de ekte bakteriene (Bacteria)  og arkebakteriene (Archae), Etter hvert utviklet det seg en trede grein  til eukaryotene (Eukarya). Man har tenkt at LUCA har befunnet seg i jern-svovelrike hydrotermiske ventiler. Det er felles og universelle gener som finnes i alle genomer hos alt kjent liv. Imidlertid viser indikerer studier av genet for revers gyrase at LUCA var en ikke-termofil bakterie.

LUCA er ikke opprinnelsen av livet som man finner 3.7 milliarder gamle stromatolitter. Nye funn har satt spørsmålstegn når livet oppstod på Jorden og har nå antydet at det skjedde allerede for 4.2 milliarder år siden og hvis Jorden er 4.5 milliarder år gammel er det noe som ikke stemmer med tidsskalaen. Romteleskapene James Webb og Evklid fved Lagrangepunkt 2iviser at Universet var usedvanlig komplekst med tusenvis av galakser allerede for ca. 12 milliarder år siden. Her er det mye å gruble over.

LUCA må ha inneholdt mange enzymer (proteiner), man antar ca. 2600 fi som deltok i energimetabolismen, biosyntesen av aminosyrer og nukleinsyrer, samt enzymer i proteinsyntesen og resirkulering av metabolitter.  

Det er ifølge celleteorien kontinuerlige cellelinjer mellom dagens celler i alle levende organismer og de første cellene på Jorden.

ESA romekspedisjonen Europa Clipper som vil være framme i 2030 deltar i jJakten på LUCA under isen på Jupiters måne Europa hvor James Webb-teleskopet viser at det også finnes CO2 på overflaten.  Både CO2, H2O, nitrogen, svovel, fosfor og  transisjonsmetaller er nødvendige forutsetninger for liv.

Litteratur

Weiss MC, Preiner M, Xavier JC, Zimorski V, Martin WF. The last universal common ancestor between ancient Earth chemistry and the onset of genetics. PLoS Genet. 2018 Aug 16;14(8):e1007518. doi: 10.1371/journal.pgen.1007518

Wikipeda

Tilbake til hovedside

Publisert 8. okt. 2024 17:00 - Sist endret 4. des. 2024 12:45