Den siste felles stamfaren til alle levende organismer (LUCA) levde for rundt 4,5 milliarder år siden, det vil si at det er praktisk talt samme alder som planeten. Biologer kom til en så uventet konklusjon og benyttet dateringer med metoden "molekylær klokke" … Resultatet presenteres i en vitenskapelig artikkel publisert i tidsskriftet Nature Ecology & Evolution av en gruppe ledet av Davide Pisani fra University of Bristol.
Den tradisjonelle kilden til informasjon om livsutviklingen er selvfølgelig fossiler. Men Jorden er en planet som er i endring. Erosjon, kontinental bevegelse, vulkansk aktivitet og andre geologiske prosesser sletter gradvis spor fra fortiden. Informasjon om Archean Eon (for 4,0-2,5 milliarder år siden) er ekstremt fragmentarisk. I tillegg er det noen ganger helt vanskelig å forstå om fossile fossiler er av biologisk opprinnelse.
Men fossilprotokollen er ikke den eneste kilden til informasjon om livets utvikling. Det evolusjonære treet til levende organismer kan bygges basert ikke bare på deres anatomi, men også ved å tolke DNA-koden. Likhetene og forskjellene i genomet indikerer hvor nær beslektede visse grupper av levende vesener er, og gjør det mulig å fastslå hvem som stammet fra hvem. Dette gjøres på omtrent samme måte som med analyse av fossiler. Bare hvis paleontologer disponerer et begrenset antall ytre egenskaper som de kan sammenligne med hverandre, er genetikk i en bedre posisjon: hvert av de mange tusen gener kan faktisk betraktes som en egen egenskap.
Genetiske metoder gjør det mulig å produsere og datere evolusjonshendelser. Den er basert på molekylær klokkemetode. Essensen er enkel i generelle termer: det antas at mutasjoner akkumuleres med samme gjennomsnittshastighet (selv om det i noen tilfeller er verdt å vurdere vesentlige endringer i denne regelen). Av antall mutasjoner som skiller to evolusjonsgrener kan man derfor bedømme hvor lenge de divergerte.
I det store og hele er resultatene oppnådd ved to metoder (genomisk og paleontologisk) godt samstemt med hverandre. Dette beviser nok en gang at vitenskap i generelle termer korrekt representerer livets historie på jorden. I de tilfellene hvor fossilprotokollen er dårlig (som for eksempel i den arkeiske tiden), kan genomiske metoder kompensere for mangelen på kunnskap.
Pisanis gruppe beregnet mutasjonshastigheten på nytt og bygde et evolusjonært tre i livet, først og fremst avhengig av genomiske metoder, men også ved hjelp av daterte fossiler. Resultatene er imponerende.
Salgsfremmende video:
Husk at de eldste fossile sporene i livet er 3,95 milliarder år gamle. Dette betyr imidlertid ikke at resultatene fra forfatterne av det nye verket motsier de paleontologiske dataene.
Fakta er at nesten alle fossiler av enhver epoke er begravet i sedimentære bergarter. De eldste sporene i livet henviser faktisk til de eldste overlevende sedimentære bergartene på jorden. Det vil si at livet kunne ha eksistert mye tidligere, men det var ingen geologiske forhold for at sporene kunne nå vår tid.
Flere andre viktige evolusjonshendelser er også blitt datert på nytt. Så, ifølge bakterienes beregninger, skilte bakterier og archaea seg ikke tidligere enn 3,4 milliarder år siden. Eukaryoter (som inkluderer alle flercellede) dukket opp for rundt 1,84 milliarder år siden. Den siste felles stamfar til alle mitokondrier (husk at disse cellulære organellene, i henhold til generelt aksepterte konsepter, tidligere var separate organismer) levde for 2.053-1,21 milliarder år siden.
De mest oppsiktsvekkende resultatene er selvfølgelig knyttet til levetiden til LUCA. De mener at livet faktisk er på samme alder som Jorden, fordi dannelsen av planeten ble avsluttet for omtrent 4,5 milliarder år siden. Rett etter dette slo Theia til, hvoretter planeten ikke hadde en solid overflate i det hele tatt, og representerte et kontinuerlig hav av brannpustende lava.
Dermed tok dannelsen av levende ting fra primært organisk materiale titalls, minst to eller tre hundre millioner år. Hvis resultatene fra Pisani og kollegene blir bekreftet, vil eksperter måtte svare på spørsmålet om hvordan prosessen med fødselen av liv kan fullføres så raskt.
Imidlertid kan ikke sannsynligheten for en feil utelukkes ennå. Vi har allerede nevnt at det er viktige finesser i molekylær klokkemetoden. Så forskere har bevist at det i livets historie har skjedd epoker da mutasjoner skjedde mye oftere enn i gjennomsnitt. I tillegg er noen deler av genomet mer utsatt for endring enn andre. Videre har noen organismer et mutasjonsstyringssystem: når de en gang er i ugunstige forhold, akselererer de målrettet mutagenese "i håp" om å få en ny egenskap som lar dem tilpasse seg et nytt miljø. Slik utvikler for eksempel bakterier antibiotikaresistens.
Naturligvis tar biologer, ved bruk av molekylær klokkemetode, hensyn til alle disse nyansene. Men ingen kan garantere at det fremdeles ikke er noen faktor som forvrenger dateringsresultatene. Eksperimenter gjør i dag en overraskelse etter den andre, og de molekylære fundamentene i livet blir kontinuerlig mer sammensatte enn vi forestilte oss.
Anatoly Glyantsev
