Pokoli körülmények között alakulhatott ki a földi élet

Egy nemrég publikált kutatás szerint minden korábbinál, a Föld kialakulása után alig 400 millió évvel később, a korai hadaikumban jelent meg a minden mai élőlény közös ősének tekintett első organizmus, méghozzá nem is akármilyen környezetben. Pokoli körülmények uralkodtak ekkoriban a frissen megszületett bolygónkon; a sorozatos becsapódási események felszaggatták a szilárd kérget és iszonyatos mennyiségű hőt szabadítottak fel, ami miatt 1000 Celsius fokot meghaladó hőmérsékletű magmatengerré vált a felszín. Amikor az aszteroida becsapódások száma visszaesett, a megszilárduló kéregből rengeteg vízgőz jutott az ősatmoszférába, ami több évezredig kitartó és heves esőzések formájában jutott vissza a felszínre létrehozva az első őstengereket, az élet keletkezésének közegét. Az új kutatás rávilágít, hogy a hadaikum rémálomszerű világában hogyan maradhatott fenn az az organizmus, LUCA, amit a földi élővilág és benne valamennyiünk közös ősének tekintenek.

Pokoli körülmények jellemezték a hadaikum időszalagját Fotó: Wikimedia Commons

A feltételezések szerint LUCA élőhelye a hadaikum ősóceánjainak hidrotermális kürtőiben lehetett  Fotó: Bizley Art

Ez egyben azt is jelenti, hogy a földi élet története olyan környezeti viszonyok között kezdődött el, amelyeket erre mindeddig alkalmatlannak tartottunk. Önként adódik tehát a kérdés: ha ennyire ellenséges, életellenes volt a hadaikumi környezet, mégis, hogyan maradhatott meg közös ősünk ebben a zord közegben? A tudósok azt feltételezik, hogy LUCA olyan hidrotermális kürtőkben élt, ahol a föld mélyéről feltörő ásványokban gazdag forró víz és gázok megfelelő tápanyagot biztosítottak számára.

Már LUCA is küzdhetett az első primitív ősi vírusokkal

"A gének evolúciós történetét jelentően megbonyolítja a leszármazási vonalak közötti csere" - mondta sajtónyilatkozatában Edmund Moody, a Bristoli Egyetem munkatársa és a tanulmány vezető szerzője, akit a Popular Mechanics portál  idéz. „Komplikált evolúciós modelleket kellett használnunk ahhoz, hogy összeegyeztessük a gének evolúciós történetét a fajok genealógiájával” - fűzte hozzá az evolúcióbiológus. 

A hadaikum idején jöttek létre az első prokarióták    Fotó: New Scientist

A tudósok azonban nem elégedtek meg azzal, hogy meghatározták a legelső közös ős korát, hanem egy lépéssel még tovább mentek és visszakeresték az élő fajok fiziológiai jellemzőit, hogy megértsék, milyen lehetett LUCA 4,2 milliárd évvel ezelőtt - a kapott eredmények pedig nagyon meglepő válaszokat adtak. A tudósok szerint bár LUCA egy egyszerű prokarióta volt, de valószínűleg már rendelkezett egy kezdetleges immunrendszerrel, vagyis harcolt az ősvírusokkal.

A prokarióták körülhatárolt sejtmag nélküli élőlények, az ismert legősibb sejtes szervezetek, egyúttal a legegyszerűbbek is, mivel az eukarióták rendkívül differenciált és fejlett sejtszervecskéket alkotó belső membránrendszere bennük még rendkívül kezdetleges.

Ez egyértelműen arra utal, hogy már akkor is létezhettek olyan primitív ősvírusok, amelyek megpróbálták kihasználni az új életformát, vagyis LUCA nem lehetett egyedül. "Egyértelmű, hogy LUCA megváltoztatta a környezetét, de az nem valószínű, hogy egyedül élt volna" - nyilatkozta ezzel kapcsolatban Tim Lenton, az Exeteri Egyetem munkatársa és a tanulmány társszerzője, hozzátéve, hogy LUCA más mikrobákkal együtt hozzájárulhatott az élet történetében az első újrahasznosító primitív ökoszisztéma kialakításához. Míg LUCA az általunk ismert legrégebbi közös ős, a tudósok azt még mindig nem értik, hogyan fejlődhetett ki az élet a kezdetektől számítva az első olyan korai közösségekig, amelyeknek LUCA is része volt.

A közös ős, LUCA leszármazási vonalai az emberig      Fotó: Al Hakam

Az igazi és még mindig megválaszolatlan kérdés az azonban, hogy miként vált az élettelen anyag az élet hordozójává. 

A kutatás arra is rávilágít, hogy az egyszerű létformák a mindeddig életellenesnek vélt környezeti körülmények között is kifejlődhetnek, ami új megvilágításba helyezi a földönkívüli élet lehetőségeivel kapcsolatos kérdések megválaszolását is. Egy bizonyos: az élet eredete sokkal bonyolultabb és lenyűgözőbb annál, mint ahogy eddig gondoltuk. A további tanulmányoknak mélyebbre kell merülniük ebben a fantasztikus őstörténetben ahhoz, hogy valóban megérthessük létezésünk titkait.

A kutatás legfontosabb megállapításai

• a Földön minden élet egy egyetemes közös ősre vezethető vissza,
• ez a közös ős már 400 millió évvel a Föld kialakulása után létezhetett,
• ez az életforma korai immunrendszerrel rendelkezhetett, ami azt valószínűsíti, hogy küzdött az ősi vírusokkal.