Cercetătorii germani sugerează că viața pe Pământ ar fi putut apărea de două ori, bacteriile și arheele dezvoltând separat mecanisme de metabolism esențial, relatează Science Alert, care citează un studiu publicat în Science Advances. Descoperirea ar putea schimba înțelegerea noastră despre originile vieții, transmite Libertatea.
Arheele sunt microorganisme unicelulare fără nucleu, care formează unul dintre cele trei domenii principale ale vieții, alături de bacterii și eucariote. Deși seamănă cu bacteriile la aspect, ele sunt foarte diferite din punct de vedere evolutiv și genetic, având o structură chimică unică a membranelor.
Trecerea de la materie anorganică la viață pe Pământ ar fi putut avea loc nu o dată, ci de două ori, sugerează studiul citat de Science Alert. Cercetătorii au descoperit că bacteriile și arheele – principalele grupe de organisme vii – au dezvoltat în mod independent mecanisme diferite pentru a efectua aceleași reacții metabolice esențiale pentru viață.
Studiul indică faptul că, în stadiile incipiente ale evoluției vieții pe Pământ, metalele naturale din izvoarele hidrotermale submarine au jucat rolul de catalizatori, inițiind reacții chimice fără ajutorul enzimelor. Pe măsură ce protocelulele au evoluat, acestea au început să producă propriile enzime, reducând treptat dependența de mediul înconjurător. „Acest proces ar putea explica modul în care viața a apărut de mai multe ori independent pe planeta noastră”, au explicat autorii cercetării.
„Surpriza este că enzimele care catalizează aceste reacții nu sunt conservate de-a lungul liniei evolutive care separă bacteriile de arheea”, a spus William Martin, biolog la Universitatea Heinrich Heine Düsseldorf din Germania.
Noile date duc la o singură concluzie. Liniile bacteriene și arheale au făcut tranziția către starea de viață liberă în mod independent. Doar celulele cu viață liberă sunt vii. Să spunem clar: ne uităm la o singură origine a codului genetic, dar la două origini ale vieții. Această ipoteză deschide noi perspective asupra originilor vieții și subliniază complexitatea procesului prin care materia anorganică s-a transformat în organisme vii.
Un aspect universal al vieții – și de care virusurile lipsesc – este metabolismul, ansamblul de reacții chimice pe care organismele le folosesc pentru a produce molecule vitale pentru funcționarea lor de zi cu zi. Enzimele sunt proteinele esențiale care acționează ca și catalizatori pentru aceste reacții în organisme, dar asta ridică o ciudată întrebare de genul „oul și găina”. Enzimele în sine sunt produse ale reacțiilor chimice, așadar, cum au început primele forme de viață să metabolizeze lucruri, inclusiv să producă enzime, fără ajutorul altor enzime?
În general, se crede că prima formă de viață a apărut medii extrem de reactive, cum ar fi fântânile hidrotermale. Metalele care apar în mod natural în aceste locuri ar fi putut fi primii catalizatori ai metabolismului, transformând compuși precum hidrogenul gazos, amoniacul și dioxidul de carbon în alte molecule utile.
Cercetătorii au investigat structurile proteice ale enzimelor metabolice centrale din genomurile bacteriilor și archeea și au dezvoltat o metodă și un algoritm pentru a le ordona în funcție de complexitate. De acolo, au putut determina care dintre ele au evoluat în ce ordine și au putut alcătui o cronologie aproximativă. Descoperirile ar putea avea implicații nu doar pentru înțelegerea istoriei Pământului, ci și pentru căutarea vieții pe alte planete.
