Život na Zemi mohol vzniknúť dvakrát. Nová štúdia prináša odvážnu teóriu
Keď dnes hovoríme o pôvode života na Zemi, zvyčajne si predstavujeme jednu spoločnú líniu, z ktorej sa neskôr oddelili všetky známe organizmy. Nový výskum však túto predstavu komplikuje. Vedci našli stopy naznačujúce, že dve najstaršie vetvy bunkového života mohli dospieť k samostatnému fungovaniu nezávisle od seba.
Výsledky publikované v časopise Science Advances sa týkajú baktérií a archeí, teda dvoch veľmi starých skupín organizmov. Obe zrejme zdedili rovnaký základný genetický kód, no schopnosť žiť nezávisle od okolitého prostredia si mohli vytvoriť oddelene.
Prvé bunky boli odkázané na chémiu svojho okolia
Výskumníci sa zamerali na približne 420 chemických reakcií, ktoré bunky využívajú pri tvorbe aminokyselín, zložiek RNA, vitamínov a ďalších látok potrebných pre život.
Zistili, že posledný univerzálny spoločný predok všetkých buniek, známy ako LUCA, pravdepodobne nemal enzýmy pre všetky tieto reakcie. Približne polovica metabolizmu mohla stále závisieť od kovov prirodzene prítomných v okolí.
To podporuje predstavu, že najstaršie formy života boli úzko prepojené napríklad s prostredím hydrotermálnych prieduchov na dne oceánov, kde sa nachádza množstvo kovov schopných urýchľovať chemické reakcie.
Baktérie a archeóny našli vlastné riešenia
Postupom času sa primitívne bunkové systémy stávali čoraz menej závislými od okolitého prostredia. Kovy začali postupne nahrádzať enzýmy, ktoré si bunky dokázali vytvárať samy.
Práve tu vedci zaznamenali zásadný rozdiel. Baktérie a archey si pri niektorých rovnakých metabolických úlohách vytvorili odlišné enzýmy s rozdielnou štruktúrou.
Podľa autorov to naznačuje, že obe línie sa k úplnej biologickej samostatnosti dopracovali vlastnou cestou. Inými slovami, ich spoločný predok ešte nemusel byť plne nezávislou bunkou v dnešnom zmysle slova.
Život mohol mať jeden genetický základ, ale dva začiatky
Vedci preto navrhujú nezvyčajnú interpretáciu pôvodu života. Genetický kód mohol vzniknúť iba raz, no prechod k voľne žijúcim bunkám sa mohol uskutočniť dvakrát – osobitne pri predkoch baktérií a osobitne pri predkoch archeí.
Takáto predstava by mierne menila klasický obraz stromu života. Namiesto jednej hotovej bunkovej formy, z ktorej sa následne oddelili dve hlavné vetvy, mohli baktérie a archey dokončiť svoj vývoj k samostatnému životu až po tom, ako sa ich evolučné cesty rozišli.
Vedci našli aj možný zdroj energie pred ATP
Výskum sa venoval aj ďalšej veľkej záhade. Dnešné bunky využívajú ako hlavný zdroj energie ATP, no jeho vznik je závislý od enzýmov. Na úplnom začiatku života preto pravdepodobne muselo existovať jednoduchšie riešenie.
Experimenty ukázali, že fosfit, forma fosforu vyskytujúca sa v hydrotermálnych prostrediach, môže v prítomnosti paládia spúšťať reakcie podobné tým, ktoré dnes zabezpečuje ATP spolu s enzýmami.
To poskytuje možné vysvetlenie, ako mohli prvé metabolické procesy získavať energiu ešte pred vznikom moderného bunkového mechanizmu.
Pôvod života zostáva otvorenou otázkou
Nová štúdia neprináša definitívnu odpoveď na to, kde a ako život na Zemi vznikol. Ponúka však nový pohľad na obdobie, keď sa obyčajné chemické reakcie postupne menili na biologický metabolizmus.
Ak sa výsledky potvrdia ďalšími výskumami, predstava jedného jediného prechodu od neživej chémie k samostatným bunkám môže byť príliš jednoduchá. Najstaršia história života mohla byť oveľa zložitejšia, než naznačuje tradičný strom evolúcie.
