Conform Descopera: Viața pe Pământ, un mister bifuncțional? Ipoteza apariției duble
O ipoteză îndrăzneață, publicată recent, sugerează că viața pe Pământ ar fi putut apărea de două ori, independent. Conform noilor cercetări, cele două mari ramuri ale vieții de pe Terra, bacteriile și arheele, ar fi dobândit separat capacitatea de a avea un metabolism complet, un pas crucial în transformarea materiei neînsuflețite în organisme vii. Chiar dacă utilizează reacții metabolice similare, enzimele care stau la baza acestora sunt distincte din punct de vedere evolutiv, indicând origini separate pentru funcționalitatea vitală.
Metabolismul, cheia supraviețuirii și dubla sa apariție
Metabolismul reprezintă ansamblul reacțiilor chimice prin care un organism își produce moleculele necesare funcționării. Spre deosebire de viruși, care sunt dependenți de gazda lor pentru procesele metabolice, toate formele de viață cunoscute au propriul metabolism. Provocarea majoră în înțelegerea originii vieții constă în modul în care au apărut primele reacții metabolice, având în vedere că enzimele care le catalizează sunt, la rândul lor, produse de reacții metabolice.
Cercetătorii propun că soluția ar fi rezidat în mediile hidrotermale de pe Pământul timpuriu. Acolo, metalele prezente în mod natural ar fi acționat ca primii catalizatori, transformând hidrogenul, dioxidul de carbon și alte substanțe în molecule din ce în ce mai complexe. Analizând enzimele implicate în metabolismul bacteriilor și arheelor, s-a reconstituit o imagine evolutivă. Se pare că ultimul strămoș comun universal (LUCA) deținea enzime doar pentru aproximativ jumătate din reacțiile metabolice, restul fiind încă susținute de catalizatori metalici din mediul înconjurător.
O nouă paradigmă: de la LUCA la două linii evolutive distincte
Pe măsură ce proto-celulele au evoluat, au început să își producă propriile enzime, devenind treptat independente de mediul extern. Ipoteza ambițioasă este că această tranziție spre autonomie completă s-a produs după separarea bacteriilor și a arheelor. Cele două linii evolutive ar fi găsit, independent, soluții diferite pentru aceleași reacții metabolice, dezvoltând seturi distincte de enzime.
Această teorie ar putea explica și cum a apărut molecula de ATP, esențială pentru alimentarea metabolismului în toate organismele actuale, dar care nu exista înainte de apariția vieții. Experimentele echipei sugerează că, în condițiile specifice izvoarelor hidrotermale, un compus numit fosfit, alături de paladiu, ar fi putut îndeplini temporar acest rol energetic.
Ipoteza, publicată în revista Science Advances, necesită confirmări prin cercetări suplimentare. Dacă se va dovedi corectă, ar putea rescrie imaginea clasică a arborelui vieții. În loc de un singur „trunchi” reprezentat de LUCA, este posibil ca bacteriile și arheele să își aibă originile în două linii evolutive separate, care s-au desprins înainte ca primele forme de viață să poată fi considerate cu adevărat vii.
Sursa: Descopera
