تمامی موجودات زنده‌ای که امروز بر سطح زمین وجود دارند را می‌توان به یک نیای مشترک نهایی بازگرداند که در زبان علمی از آن با نام LUCA یاد می‌شود. پژوهشی تازه بیان می‌کند که این ارگانیسم احتمالاً تنها حدود ۴۰۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری زمین بر روی این سیاره زندگی می‌کرده است. بررسی‌های دقیق‌تر همچنین نشان می‌دهد که این موجود احتمالاً نوعی سامانه ایمنی اولیه داشته و به همین دلیل از همان ابتدا در حال مبارزه با ویروس‌ها بوده است.
زندگی بر روی زمین ناگزیر باید از نقطه‌ای آغاز شده باشد و دانشمندان باور دارند که آن نقطه همان LUCA بوده است؛ موجودی که بنا به ماهیت خود، نیای تمام موجودات زنده کنونی به شمار می‌آید، از ریزترین باکتری‌ها گرفته تا عظیم‌ترین نهنگ‌های آبی.
اگرچه انفجار کامبرین حدود ۵۳۰ میلیون سال پیش موجب جهش بزرگ و ناگهانی در پیدایش اشکال پیچیده حیات شد، اما خط زمانی واقعی حیات بر زمین بسیار طولانی‌تر است. برای سال‌ها پژوهشگران بر این باور بودند که LUCA در حدود ۴ میلیارد سال پیش پدیدار شده، یعنی حدود ۶۰۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری اولیه کره زمین. با این حال، مطالعه‌ای از یک گروه بین‌المللی از دانشمندان این زمان‌بندی را حتی عقب‌تر برده و مدعی شده است که حضور LUCA را باید حدود ۴.۲ میلیارد سال پیش در نظر گرفت؛ افزون بر این، نتایج تحقیق حاوی جزئیات شگفت‌انگیزی درباره ماهیت زیستی این موجود نیز بوده است. یافته‌های این پژوهش در مجله علمی Nature Ecology & Evolution منتشر شده است.
در بخشی از این مقاله آمده است که خاستگاه مشترک همه سلول‌های زنده کنونی را می‌توان در رمز ژنتیکی جهانی، دستگاه سنتز پروتئین، تقارن نوری یکسان مجموعه تقریباً جهان‌شمول ۲۰ اسیدآمینه و همچنین استفاده همگانی از ATP به‌عنوان منبع انرژی مشترک مشاهده کرد. بنابراین شناخت ما از LUCA درک ما را از مراحل نخستین تکامل زندگی بر زمین به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد. پرسش‌های اساسی همچنان باقی است: آیا LUCA موجودی ساده بوده یا پیچیده؟ در چه محیطی زندگی می‌کرده و در چه زمانی دقیق پدید آمده است؟
برای مشخص کردن زمان دقیق ظهور LUCA، دانشمندان ناچار شدند مسیر پژوهش خود را به عقب بازگردانند. آنان نخست ژن‌های موجودات زنده امروزی را مقایسه کرده و تعداد جهش‌هایی را که از زمان اشتراک نیاکان با LUCA رخ داده است، شمارش کردند. سپس با استفاده از یک معادله ژنتیکی مبتنی بر زمان جدایی گونه‌ها، برآورد شد که LUCA احتمالاً در حدود ۴۰۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری زمین حضور داشته؛ دوره‌ای که مصادف با بخشی از دوران دوزخی یا Hadean بوده، زمانی که زمین محیطی جهنمی و پرآشوب داشته است. ادموند مودی، پژوهشگر دانشگاه بریستول و نویسنده اصلی این مطالعه، در بیانیه‌ای توضیح داد که تاریخ تکاملی ژن‌ها به دلیل تبادل آن‌ها میان تبارها بسیار پیچیده است و برای همین ناچاریم از مدل‌های تکاملی پیچیده برای سازگار کردن تاریخچه ژن‌ها با شجره‌نامه گونه‌ها بهره بگیریم.
تیم پژوهشی تنها به تعیین سن LUCA بسنده نکرد و پا را فراتر گذاشت تا ویژگی‌های فیزیولوژیکی موجودات زنده کنونی را بازسازی کرده و دریابند که LUCA در حدود ۴.۲ میلیارد سال پیش چه ماهیتی داشته است. نتایج به دست آمده نشان داد که این موجود هرچند یک پروکاریوت ساده بوده، اما به احتمال زیاد سامانه‌ای ایمنی در اختیار داشته؛ یعنی حتی در آن روزگار بسیار نخستین نیز ناچار به مبارزه با ویروس‌های ابتدایی بوده است. تیم لنتون، پژوهشگر دانشگاه اکستر و یکی از نویسندگان مقاله، در بیانیه‌ای اعلام کرد که آشکار است LUCA در حال بهره‌برداری و تغییر محیط خود بوده، اما بعید است به‌تنهایی زندگی کرده باشد. او افزود که فضولات LUCA احتمالاً به‌عنوان منبع تغذیه برای میکروب‌های دیگر، مانند متانوژن‌ها عمل کرده و به این ترتیب نوعی چرخه بازیافت زیستی را شکل داده است.
اگرچه LUCA قدیمی‌ترین نیای مشترکی است که تاکنون شناسایی کرده‌ایم، اما همچنان درک ما از این‌که حیات چگونه از ابتدایی‌ترین شکل‌های خود به جوامع اولیه‌ای که LUCA بخشی از آن‌ها بوده، تکامل یافته، ناقص باقی مانده است. برای روشن‌تر شدن این زنجیره پیچیده، تحقیقات آینده باید با دقت بیشتری به تاریخچه نخستین حیات بپردازند تا مشخص شود که ما و تمام موجودات زنده دیگر چگونه از دل آن گذشته دور پدیدار شده‌ایم.
دانلود آهنگ
