Una representación digital que ilustra cómo LUCA ya estaba siendo atacada por virus hace 4.200 millones de años. Crédito: Diseño Gráfico Científico
A
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Universidad de BristolUn estudio dirigido encuentra que la vida en la Tierra evolucionó a partir de un ancestro común llamado LUCA, que floreció poco después de la formación del planeta.
Mediante análisis genéticos y modelos evolutivos, los investigadores identificaron la existencia de LUCA hace unos 4.200 millones de años, revelando que era un organismo complejo con un sistema inmunológico integral para los primeros ecosistemas de la Tierra.
Un modelo genético de LUCA y sus descendientes
Todo lo que vive hoy desciende de un único ancestro común conocido cariñosamente como LUCA (Último Ancestro Común Universal).
LUCA es el presunto ancestro común del que desciende toda la vida celular moderna, desde organismos unicelulares como las bacterias hasta gigantescas secuoyas (así como nosotros, los humanos). LUCA representa la raíz del árbol de la vida antes de que se dividiera en los grupos reconocidos hoy como Bacteria, Archaea y Eukarya. La vida moderna evolucionó a partir de LUCA a partir de diversas fuentes: ibid.
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Aminoácidos Se utiliza para construir proteínas en todos los organismos celulares, una moneda de energía compartida (ATP), la presencia de maquinaria celular como el ribosoma y otros relacionados con la producción de proteínas a partir de información almacenada.
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>ADNY toda la vida celular utiliza el ADN como forma de almacenar información.
Métodos de investigación y la era LUCA
El equipo comparó todos los genes en genomas vivos.
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>EspecieContando las mutaciones que se han producido en sus secuencias a lo largo del tiempo desde que compartieron antepasado en LUCA.
El momento de la divergencia de algunas especies se conoce a partir del registro fósil, por lo que el equipo utilizó el equivalente genético de una ecuación familiar utilizada para calcular la velocidad en física para determinar cuándo existió LUCA, alcanzando la respuesta hace unos 4.200 millones de años. Cien millones de años después de la formación de la Tierra y nuestro sistema solar.
Coautor Dr. Sandra Álvarez-Carretero dijo: «No esperábamos que LUCA fuera tan antiguo, a sólo cientos de millones de años de la formación de la Tierra. Sin embargo, nuestros resultados son compatibles con las observaciones modernas de la habitabilidad temprana de la Tierra.
Conocimientos fisiológicos y modelado evolutivo de LUCA.
A continuación, el equipo modeló la biología de LUCA mapeando las características fisiológicas de las especies vivas en LUCA a través de linajes de vida. El autor principal es el Dr. Edmund Moody explicó: «La historia evolutiva de los genes se complica por los intercambios entre linajes. Debemos utilizar modelos evolutivos complejos para conciliar la historia evolutiva de los genes con el linaje de las especies.
Coautor Dr. Tom Williams dijo: “La verdadera ventaja aquí es la aplicación del enfoque de concordancia de árbol de genes, especies y árboles a un conjunto de datos diverso que representa los dominios primarios de la vida, Archaea y Bacteria. Esto nos permite decir con cierta confianza y juzgar ese nivel de confianza sobre cómo vivió LUCA.
La complejidad y el impacto ambiental de LUCA
El coautor, el profesor David Pisani, dijo: «Nuestro estudio muestra que LUCA es un organismo complejo, no muy diferente de los procariotas modernos, pero lo que es realmente interesante es que claramente tenía un sistema inmunológico temprano, lo que también muestra que incluso hace 4.200 millones de años, Nuestros antepasados estaban inmersos en una carrera armamentista con los virus.
El coautor Tim Lenton (Universidad de Exeter, Facultad de Geografía) dijo: “Está claro que LUCA está explotando y cambiando su entorno, pero es poco probable que viva solo. Sus desechos podrían haber sido alimento para otros microbios, como los metanógenos, lo que habría ayudado a crear un ecosistema de reciclaje.
Amplias implicaciones del estudio sobre la vida temprana
«Los hallazgos y métodos utilizados en este trabajo sirven de base para estudios futuros que analicen con más detalle la evolución posterior de los procariotas a la luz de la historia de la Tierra, incluidas las arqueas menos estudiadas junto con sus representantes metanogénicos», añadió la coautora, la profesora Anja Spang. Instituto Real de los Países Bajos para la Investigación del Mar).
El coautor, el profesor Philip Donoghue, dijo: «Nuestro trabajo reúne datos y métodos de muchas disciplinas, revelando conocimientos sobre la Tierra primitiva y la vida que ninguna disciplina podría lograr por sí sola. También muestra la rapidez con la que se establecieron los ecosistemas en la Tierra primitiva. La vida podría haber florecido en biosferas similares a la Tierra en otras partes del universo. Esto indica que.
Cita: Edmond RR Moody, Sandra Álvarez-Carretero, Tara A. Mahendrarajah, James W. Clark, Holly C. «La naturaleza del último ancestro común universal y sus implicaciones para el sistema terrestre primitivo» por Betts, Nina Dombrowski, Leonard L. Szánthó, Richard A. Boyle, Stuart Danes, Xi Chen, Nick Lane, Zhiheng Yang, Graham A. Shields , Gergely J. Szöllősi, Anja Spang, David Pisani, Tom A. Williams, Timothy M. Lenton, CJonoghilip. 12 de julio de 2024, Naturaleza, Ecología y Evolución.
DOI: 10.1038/s41559-024-02461-1
En el estudio participaron científicos del University College London (UCL), la Universidad de Utrecht, el Centro de Investigación Ambiental de Budapest y el Instituto de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Graduados de Okinawa.
La investigación fue financiada por la Fundación John Templeton. Las opiniones expresadas en esta publicación son las de los autores y no reflejan necesariamente las opiniones de la Fundación John Templeton.
