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Жизнь на Земле могла «возникнуть» дважды «независимо», предполагает исследование примитивных микроорганизмов возрастом в миллиарды лет
Несмотря на схожесть, эти микроорганизмы относятся к разным группам. Авторы не утверждают, что жизнь зародилась с нуля дважды. Бактерии
TL;DR
- Первые автономные клетки могли возникнуть двумя независимыми путями: один у бактерий, другой у архей.
- Бактерии и археи, имея общего предка, независимо развили механизмы для жизни без зависимости от среды.
- Исследование анализировало примитивный метаболизм до появления ферментов, предполагая роль металлов как катализаторов.
- LUCA, общий предок, обладал ферментами лишь для половины необходимых реакций.
- Металлы из гидротермальных источников могли катализировать ранние химические реакции, необходимые для жизни.
Estudo publicado na revista Science Advances indica que as primeiras células autônomas podem ter surgido em dois caminhos distintos, um nas bactérias e outro nas arqueas.
Pesquisadores da Universidade Heinrich Heine, em Düsseldorf (Alemanha), analisaram a evolução do metabolismo primitivo antes da existência de enzimas.
Embora bactérias e arqueas compartilhem um ancestral comum e o mesmo código genético, cada linhagem teria desenvolvido independentemente mecanismos para viver sem depender diretamente do ambiente.
O achado não afirma que a vida começou duas vezes do zero, mas que os dois domínios evoluíram separadamente após sua divergência evolutiva.
Publicado na revista científica Science Advances, um novo estudo sugere que as primeiras células capazes de sobreviver por conta própria podem ter surgido por dois caminhos distintos, um entre as bactérias e outro entre as arqueas.
Apesar de parecidos, esses microrganismos pertencem a grupos diferentes. Os autores não afirmam que a vida tenha começado do zero em duas ocasiões. Bactérias e arqueas já compartilhavam um ancestral e o mesmo código genético. Depois de se separarem, porém, cada linhagem teria desenvolvido de forma independente os mecanismos necessários para viver sem depender diretamente do ambiente.
O trabalho foi conduzido por pesquisadores da Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf, na Alemanha, e analisou a formação do metabolismo, conjunto de reações químicas usado pelos seres vivos para obter energia e produzir substâncias essenciais.
Antes das primeiras enzimas
Hoje, essas reações são aceleradas por proteínas chamadas enzimas. Mas as próprias enzimas são fabricadas pelas células, o que cria uma questão: como o metabolismo funcionava antes que as primeiras células pudessem produzi-las?
Para buscar uma resposta, os cientistas estudaram estruturas de proteínas, genomas e uma rede de 420 reações químicas. A análise indica que LUCA, o ancestral comum das células atuais, possuía enzimas para realizar apenas cerca de metade dessas tarefas.
As demais reações poderiam ter sido impulsionadas por metais encontrados em fontes hidrotermais, ambientes quentes e ricos em elementos químicos no fundo dos oceanos. Esses metais teriam funcionado como catalisadores naturais, ajudando a produzir componentes necessários à vida.
Dois caminhos para a autonomia
Com o passar do tempo, as células primitivas teriam criado mais enzimas e reduzido sua dependência do ambiente. Bactérias e arqueas desenvolveram proteínas diferentes para realizar algumas das mesmas funções essenciais, o que levou os pesquisadores a propor duas transições independentes para a vida livre.
A equipe também mostrou que fosfito e paládio podem provocar na água reações semelhantes às que hoje dependem do ATP, molécula responsável pelo fornecimento de energia às células.
A hipótese não comprova duas origens completamente separadas da vida. O estudo, publicado na Science Advances, indica que bactérias e arqueas podem ter conquistado sua autonomia celular por caminhos diferentes, conclusão que ainda deverá ser testada por outras pesquisas.