Conform Descopera: O ipoteză radicală sugerează că viața pe Pământ ar fi putut apărea de două ori, independent. Cercetătorii propun că cele două mari ramuri ale vieții, bacteriile și arheele, ar fi dobândit separat capacitatea de a avea un metabolism complet, un pas esențial în transformarea materiei neînsuflețite în organisme vii. Deși ambele folosesc reacții metabolice similare, enzimele care le catalizează sunt diferite din punct de vedere evolutiv, indicând posibile origini distincte.
Metabolismul, motorul vieții: Misterul enzimelor
Metabolismul reprezintă complexul de reacții chimice prin care un organism își produce moleculele necesare funcționării. Spre deosebire de virusuri, care nu dispun de un metabolism propriu, toate formele de viață cunoscute depind de acest proces. O provocare majoră în înțelegerea originii vieții este modul în care primele reacții metabolice ar fi putut avea loc înainte de existența enzimelor, acestea fiind, la rândul lor, produse de reacții metabolice.
Ipoteza actuală indică spre mediile hidrotermale de pe Pământul timpuriu. Acolo, metalele prezente în mod natural ar fi acționat ca primii catalizatori, transformând hidrogenul, dioxidul de carbon, amoniacul și alte substanțe în molecule din ce în ce mai complexe. Analizând enzimele implicate în metabolismul bacteriilor și al arheelor, cercetătorii au reconstruit etapele evoluției acestora. Concluzia este că ultimul strămoș comun universal, cunoscut ca LUCA, deținea enzime doar pentru aproximativ jumătate dintre reacțiile metabolice. Restul erau susținute de catalizatori metalici din mediul înconjurător.
Viața, o dublă apariție: De ce enzime diferite?
Pe măsură ce proto-celulele au evoluat, au început să producă tot mai multe enzime proprii, devenind treptat independente de mediul extern. Cercetătorii susțin însă că această tranziție către organisme complet autonome s-ar fi produs abia după separarea bacteriilor și a arheelor. Cele două linii evolutive ar fi găsit independent soluții diferite pentru aceleași reacții metabolice, dezvoltând astfel enzime distincte.
Studiul oferă și o posibilă explicație pentru o altă enigmă legată de originea vieții. În prezent, metabolismul tuturor organismelor este alimentat de ATP, o moleculă produsă cu ajutorul enzimelor, care nu exista înainte de apariția vieții. Experimentele echipei sugerează că, în condițiile specifice izvoarelor hidrotermale, un compus numit fosfit, împreună cu paladiul, ar fi putut îndeplini temporar acest rol energetic crucial.
O nouă perspectivă asupra arborelui vieții
Dacă această ipoteză va fi confirmată prin cercetări suplimentare, ea ar putea modifica semnificativ imaginea clasică a arborelui vieții. În loc de un singur „trunchi” reprezentat de LUCA, ar fi posibil ca bacteriile și arheele să fi pornit din două linii evolutive distincte, care s-au separat înainte ca primele organisme să poată fi considerate cu adevărat vii. O astfel de descoperire ar relansa discuțiile despre natura complexă și potențial neprevăzută a începuturilor vieții pe Pământ.
Studiul a fost publicat în revista Science Advances.
Sursa: Descopera
