Uuden tutkimuksen mukaan ihmisen ja eläinten yhteinen esi-isä oli monimutkainen solu, joka eli lähes kolme miljardia vuotta sitten ja ravintona käytti vetyä hapen sijaan.
Sisällysluettelo
Kuinka elämä syntyi maapallolle elottomista yhdisteistä, on edelleen mysteeri, jonka tiede joutuu vielä selvittämään. Ryhmä tutkijoita on kuitenkin löytänyt kaikkien maapallon elävien olentojen yhteisen esi-isän, joka eli noin 2,72 miljardia vuotta sitten , mikä selittää monimutkaisen elämän alkuperän. Heidän mukaansa nämä ensimmäiset solut elivät vedellä ennen kuin ilmakehä rikastui hapella.
Kaikki kasvit, sienet ja eläimet koostuvat eukaryooteista – monimutkaisista soluista, joissa on tuma ja erikoistuneet sisäosat, jotka suorittavat tiettyjä, eriytyneitä tehtäviä, kuten kehon elimet.
Tähän asti tutkijat ovat uskoneet, että mikrobien ryhmä, jota kutsutaan Asgard-arkkeiksi, voi olla eukaryoottien muinaisia esi-isiä. Itse asiassa Asgard-alaryhmä, joka tunnetaan nimellä Heimdallarchaeia, pidetään nykyisten monimutkaisten solujen lähimpänä sukulaista.
Kuitenkin uusi artikkeli, joka julkaistiin äskettäin Nature-lehdessä, kiinalaisten tutkijoiden toimesta, kumosi tämän ajatuksen. Kiinalaiset tutkijat havaitsivat, että eukaryootit eivät polveudu Heimdallarchaeia-ryhmästä, vaan paljon vanhemmista mikro-organismeista.
Lisäksi he havaitsivat, että nämä monimutkaiset mikro-organismit kehittyivät anaerobisissa (happettomissa) ja vetypitoisissa ympäristöissä, mikä on yhden johtavan teorian elämän syntymästä maapallolla, vetyhypoteesin, mukaista.
Uusi elämän puu
Tutkijat ottivat näytteitä Asgardin arkeista esimerkiksi merenpohjasta. Kalastusalue, joka on rikas mikro-organismeista, mutta jossa niiden DNA on sekoittunut muiden lajien DNA:han. Sitten he onnistuivat erottamaan sen tietokoneiden avulla ja rekonstruoimaan noin 223 lähes täydellistä genomin.
Sitten ryhmä käytti filogenomiikkaa, menetelmää, jolla verrattiin asgardien, eukaryoottien ja muiden mikro-organismien geenejä, mikä mahdollisti sukupuun rakentamisen, joka osoitti niiden väliset yhteydet.
Tutkijoiden yllätykseksi puut eivät luokitelleet eukaryooteja Heimdallarchaeia-ryhmään, kuten aiemmissa tutkimuksissa oli oletettu. Eukaryootit ovat todennäköisesti haarautuneet vielä ennen Heimdallarchaeia-ryhmän monimuotoistumista vielä vanhemmasta yhteisestä esivanhemmasta Asgardissa.
Lopuksi he käyttivät laskennallisia menetelmiä näiden muinaisten mikro-organismien iän laskemiseen . Heidän tutkimustuloksensa viittaavat siihen, että Asgardissa eläneiden arkkien ja eukaryoottien esi-isä eli yli 2,7 miljardia vuotta sitten, kun maapallon ilmakehässä ei vielä ollut riittävästi happea.
Vanhat ja vedellä toimivat
Nämä laskelmat osoittavat, että vanhin esi-isämme on vetyä metabolisoiva solu, joka oli olemassa ennen suurta hapetuskatkosta , joka tapahtui vähintään 2,1 miljardia vuotta sitten ja johti happea sisältävän ilmakehän muodostumiseen, joka meillä on nykyään maapallolla.
Tulokset vahvistavat vetyhypoteesin eukaryogeneesistä, jonka mukaan eukaryootit syntyivät symbioottisen suhteen seurauksena vedyn kuluttavan arkean ja vedyn tuottavan bakteerin välillä . Tämä johtopäätös perustuu hapelle erittäin herkän entsyymin esiintymiseen, mikä viittaa siihen, että tämä esi-isä oli sopeutunut elämään ilman tätä alkuainetta.
Tämä on myös yhdenmukaista kahden domeenin teorian kanssa, jonka mukaan elämä jakautuu bakteereihin ja arkeihin ja että eukaryootit ovat peräisin arkeiden ryhmästä eivätkä ole erillinen domeeni, kuten klassinen kolmen domeenin teoria olettaa.
”Oletettu erittäin hapelle herkän entsyymin esiintyminen yhdessä tuolloisen syvänmeren hapettoman ympäristön kanssa viittaa siihen, että tämä esi-isä on todennäköisesti kasvanut anaerobisesti”, ryhmä toteaa tutkimuksessaan. ”Tuloksemme korjaavat olemassa olevaa tietoa ja täyttävät joitakin aukkoja eukaryoottien varhaisen evoluution vaiheissa.”
