LUCA’nın virüsler tarafından nasıl saldırıya uğramış olabileceğini gösteren bir çizim

Dünya üzerindeki tüm yaşamın ortaya çıkmasına neden olan organizma, bir zamanlar düşünülenden çok daha önce, gezegenin oluşumundan sadece birkaç yüz milyon yıl sonra evrimleşmiş olabilir ve daha önceki değerlendirmelerin öne sürdüğünden çok daha karmaşık olabilir.

Günümüzde yaşayan tüm organizmaların, E. coli’den mavi balinalara kadar, içindeki DNA’nın birçok benzerliği vardır, bu da hepsinin milyarlarca yıl öncesine, son evrensel ortak ataya – LUCA’ya kadar izlenebileceğini düşündürmektedir . LUCA’yı anlamak için birçok çaba sarf edildi, ancak şimdi daha geniş bir yaklaşım benimseyen bir çalışma bazı şaşırtıcı sonuçlar ortaya koydu.

–İngiltere’deki Bristol Üniversitesi’nden Philip Donoghue , “Yapmaya çalıştığımız şey, LUCA’nın ne zaman var olduğu ve biyolojisinin ne olduğu konusunda bütünsel bir anlayış geliştirmek için farklı disiplinlerden insanları bir araya getirmek” .

Bugün yaşamın tüm ana dallarında bulunan genler, LUCA’dan itibaren kesintisiz bir hat boyunca aktarılmış olabilir ve bu da bize kadim atanın hangi genlere sahip olduğunu anlamamızı sağlar. Bu genlerin zaman içinde nasıl değiştiğine bakarak, LUCA’nın ne zaman hayatta olduğunu tahmin etmek mümkün olmalıdır.

Pratikte bu kulağa geldiğinden çok daha zordur çünkü genler dallar arasında kaybolmuş, kazanılmış ve takas edilmiştir. Donoghue, ekibin LUCA’da hangi genlerin mevcut olduğunu belirlemek için bunu hesaba katan karmaşık bir model oluşturduğunu söylüyor.

–Donoghue, “Geçmişte birçok insanın iddia ettiğinden çok daha karmaşık bir organizmayla ortaya çıktık,” .

Araştırmacılar, 2600 protein kodlayan genin LUCA’ya kadar izlenebileceğini tahmin ediyor, oysa bazı önceki tahminler 80 kadar düşük. Ekip ayrıca LUCA’nın yaklaşık 4,2 milyar yıl önce yaşadığı sonucuna varıyor – diğer tahminlerden çok daha önce ve Dünya’nın 4,5 milyar yıl önceki oluşumuna şaşırtıcı derecede yakın.

–Donoghue, “Bu, evrimleşen yaşamın, insanların geçmişte iddia ettiğinden daha basit olabileceğini, çünkü çok erken gerçekleştiğini gösteriyor” .

Bu erken tarih kısmen ekibin geliştirilmiş bir yöntem olduğunu söylediği şeyden kaynaklanıyor. Ancak araştırmacıların, diğerlerinden farklı olarak, LUCA’nın ancak Dünya’nın uzay enkazıyla vurulduğu ve potansiyel olarak gelişen yaşamı yok ettiği düşünülen geç ağır bombardımandan sonra var olabileceğini varsaymaması da bunun bir nedeni . Donoghue, bu dönemin aydan getirilen kayalara dayanarak 3,8 milyar yıl önceye tarihlendiğini, ancak rakam hakkında çok fazla belirsizlik olduğunu söylüyor.

Araştırmacılar, yeniden yapılanmalarının LUCA’nın UV hasarına karşı koruma genlerine sahip olduğunu gösterdiğinden, büyük ihtimalle okyanus yüzeyinde yaşadığını düşünüyor. Diğer genler, LUCA’nın hidrojenle beslendiğini gösteriyor ki bu da önceki çalışmalarla uyumlu. Ekip, bunun ölen diğer ilkel hücre türlerinin ekosisteminin bir parçası olabileceğini düşünüyor. Donoghue, “LUCA’nın kendi başına var olduğunu düşünmek aşırı derecede safça” diyor.

–Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Greg Fournier, “Bunu evrimsel bir bakış açısından ikna edici buluyorum . LUCA, yaşam hikayesinin başlangıcı değil, sadece genom verilerini kullanarak geriye doğru çalışabileceğimiz son ortak ata durumudur.”

Sonuçlar ayrıca LUCA’nın virüslerle savaşmak için CRISPR olarak bilinen bakteri savunma sisteminin ilkel bir versiyonuna sahip olduğunu gösteriyor.

–Edmund Moody ,  Bristol Üniversitesi, “4,2 milyar yıl önce bile, en eski atalarımız virüslerle savaşıyordu,”

Derin geçmişe bakmak belirsizliklerle doludur ve Donoghue ekibinin hedefi ıskalamış olabileceğini kabul eden ilk kişidir.

“Neredeyse kesinlikle hepsi yanlıştır,” diyor. “Yapmaya çalıştığımız şey sınırları zorlamak ve ilgili tüm kanıtları entegre etmek için ilk girişimi yaratmak.”

“Bu son söz olmayacak,” diyor. “Bu konu hakkında son sözümüz bile olmayacak, ancak bunun iyi bir başlangıç ​​olduğunu düşünüyoruz.”

LUCA terimini ortaya atan Fransa, Paris’teki Pasteur Enstitüsü’nden Patrick Forterre de organizmanın izole bir şekilde yaşamadığını düşünüyor.

–Forterre, “Ancak LUCA’nın 3,9 milyar yıl önceki son ağır bombardımandan önce yaşadığı iddiası benim için tamamen gerçek dışı, LUCA’nın yaşını ve gen içeriğini belirleme stratejilerinin bazı kusurları olduğundan oldukça eminim.”