Strămoșul Tuturor Lucrurilor Vii Mai Sofisticat Decât Gândirea

{h1}

Ultimul strămoș comun universal al pământului, numit luca, ar fi putut fi mult mai complex decât o supă chimică și chiar mai sofisticat decât cele mai simple creaturi de astăzi, spun oamenii de știință, care sugerează că organismul era echipat cu o organelă și poate avea

Strămoșul comun misterios al întregii vieți de pe Pământ ar fi putut fi mai complex decât se credea până acum - un organism sofisticat cu o structură complexă, sugerează acum oamenii de știință.

Ultimul strămoș comun universal, sau LUCA, este ceea ce cercetătorii numesc înaintașul tuturor lucrurilor vii. Mult despre LUCA rămâne enigmatic - mulți cred că a fost puțin mai mult decât un ansamblu primitiv de părți moleculare, o supă chimică din care evoluția a construit treptat forme mai complexe. Unii chiar dezbat dacă a fost chiar o celulă. [Teorii despre prima viață a Pământului]

Acum, după ani de cercetări privind o caracteristică o dată neglijată a microbilor, oamenii de știință sugerează că ultimul strămoș comun universal a fost într-adevăr complex și recunoscut ca celulă.

Organe miniaturale

Cercetătorii s-au concentrat pe o regiune de celule încărcate cu concentrații mari de polifosfați, molecule precum ATP utilizate pentru a transfera energie în jurul celulei sub formă chimică. Acest loc de depozitare pentru polifosfați poate reprezenta primele organele universale cunoscute - compartimente în interiorul celulelor care acționează în mod esențial ca organe în miniatură - sugerează investigatorii. Alte tipuri de organule includ cloroplastul, care oferă plantelor capacitatea de a folosi lumina solară ca energie, și mitocondriul, care permite vieții să folosească oxigenul pentru respirație.

Oamenii de știință au crezut că organulele lipsesc de la bacterii și verii lor microbieni înrudiți, arheea. Acum, aceste descoperiri sugerează că acest organel de depozitare a polifosfaților este prezent în toate cele trei domenii ale vieții - bacterii, arhaea și eucariote, care includ animale, plante și ciuperci.

„A fost o dogmă a microbiologiei care organele nu erau prezente în bacterii”, a declarat cercetătorul Manfredo Seufferheld, un fiziolog de stres și biolog celular la Universitatea din Illinois, la Urbana-Champaign. Cu toate acestea, cercetările anterioare ale lui și ale colegilor săi au arătat că structura de stocare a polifosfaților în cel puțin două specii bacteriene era fizică, chimică și funcțională la fel ca o organelă numită acidocalcisom găsită în multe eucariote unicelulare.

Pentru a căuta această unitate de stocare, în ultimele lor cercetări, echipa a analizat istoria evolutivă a unei enzime cunoscute sub numele de pirofosfatază proton vacuolară (V-H + PPase), care este comună în acidocalcisomul celulelor eucariote și bacteriene. Rezultatele au arătat că arhaea are și enzima și o structură cu aceleași proprietăți fizice și chimice ca un acidocalcisom.

"Acest organel pare a fi universal", a spus Seufferheld pentru WordsSideKick.com. „Acest lucru sugerează că ultimii strămoși comuni universali au avut o structură celulară mult mai multă decât credeau alții”.

Descrierea unui strămoș comun

Prin compararea secvențelor genelor pentru această enzimă din sute de organisme reprezentând cele trei domenii ale vieții, cercetătorii au construit un arbore genealogic care arată modul în care diferitele versiuni ale enzimei din diferite specii erau legate. Cu cât au fost mai multe secvențe similare, cu atât erau mai strâns legate și cu cât erau mai puțin asemănătoare, cu atât erau mai îndepărtate.

Cercetatorii au descoperit o componenta a V-H + PPase impartita de 31 de specii de eucariote, 231 de bacterii si 17 de arhaea. Cea mai simplă și cea mai probabilă explicație pentru această descoperire „ar fi faptul că aveți deja enzima chiar înainte de începerea diversificării pe Pământ”, a declarat cercetătorul Gustavo Caetano-Anollés, un genomic evoluționist la Universitatea Illinois din Urbana-Champaign. Proteina a fost acolo pentru a începe și apoi a fost moștenită în toate descendențele emergente.

Aceste descoperiri sugerează „am putea subestima cât de complex a fost de fapt acest strămoș comun”, a spus cercetătorul James Whitfield, filogeneticist la Universitatea din Illinois, la Urbana-Champaign.

Este posibil ca ultimul strămoș comun universal să fi fost mai complex decât chiar și cele mai simple organisme vii în ziua de azi.

"Unii au susținut că motivul pentru care bacteriile sunt atât de simple este pentru că trebuie să trăiască în medii extreme și trebuie să se reproducă extrem de rapid, astfel că pot fi de fapt versiuni reduse ale celor existente acolo", a spus Whitfield. "Conform acestei păreri, acestea au devenit eficientizate genetic și structural din ceea ce au fost inițial." [Viața extremă pe Pământ: 8 creaturi bizare]

O critică potențială este că arhaea și bacteriile ar putea să nu fi moștenit acest organel de la ultimul strămoș comun universal. Ambele domenii ale vieții sunt potențial capabile să absoarbă gene și chiar organele de la altă viață - primul fenomen este cunoscut sub numele de transfer lateral sau orizontal al genelor, cel de-al doilea drept endosimbioză.

Cu toate acestea, cercetătorii au spus că este mult mai puțin probabil ca bacteriile și arhaea să se confrunte cu acest organel prin transferul genic lateral și endosimioză. Arborele genealogic elaborat pentru V-H + PPase este în mare parte similar cu alți arbori genealogici de viață creați prin studii anterioare care au analizat fiecare până la sute de gene. Acest lucru sugerează că V-H + PPază și organelul său asociat au fost transmise la fel ca toate celelalte gene. Dacă s-ar implica transferul genic lateral sau endosimbioza, arborele genealogic pentru V-H + PPase „ar intra în conflict puternic cu pomii genealogici pe care îi recunoaștem din alte surse de date”, a declarat Whitfield pentru WordsSideKick.com.

O posibilitate cu privire la ultimul strămoș comun universal care a rămas a fost acela că nu era un organism unicelular, a adăugat Whitfield. Mai degrabă, ar fi putut fi mai degrabă o colonie de entități subcelulare minuscule. „Nu avem cum să spunem”, a spus el.

Cercetătorii intenționează acum să investigheze istoria evolutivă a altor proteine ​​legate cu acest organel pentru a obține o imagine despre cum ar fi putut fi ultimul strămoș comun universal.

Oamenii de știință au detaliat rezultatele lor online pe 5 octombrie în revista Biology Direct.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


7 Sfaturi Pentru A Vă Menține Animalele De Răcoare În Timpul Vremii Calde
7 Sfaturi Pentru A Vă Menține Animalele De Răcoare În Timpul Vremii Calde

Ce Se Întâmplă Cu Acest „Jumătate De Pește, Jumătate De Pasăre” Din China?
Ce Se Întâmplă Cu Acest „Jumătate De Pește, Jumătate De Pasăre” Din China?

Există Aproape Un Miliard De Fumători Pe Pământ
Există Aproape Un Miliard De Fumători Pe Pământ

8 Motive Pentru Care Iubim Tardigradele
8 Motive Pentru Care Iubim Tardigradele

Care Sunt Diferitele Izolatoare Electrice?
Care Sunt Diferitele Izolatoare Electrice?


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com