LUCA непонятный - общий праотец ныне живущих

18 March

У всех ныне живущих организмов часть генетических особенностей и следовательно биохимии одинаковая. И у бактерий, и у человека. Единственным приемлемым объяснением этого может быть лишь то, что все мы произошли от общего предка, которого назвали LUCA (Last Universal Common Ancestor). Когда живые организмы начали расходиться от него, предок был очень примитивным, проще бактерии.

Есть одна странность. Ученые делают различия между Лукой и самыми первыми живыми организмами на Земле. В большинстве случаев указывается, что жизнь появилась в начале архейской эры - около 3.8 млрд лет назад, после последней метеоритной бомбардировки, которая по-идее должна была стереть с Земли все живое, даже если бы оно уже было. Лука же вроде как появился чуть позже - 3.5 млрд лет назад.

Однако другие данные, менее достоверные с точки зрения ученых, говорят, что Лука мог появиться в катархее, около 4.5 млрд лет назад, когда жизнь если и могла зародиться, то только-только, самые ее азы. Потому что условий для еще более раннего ее зарождения именно на Земле почти наверняка не было. Ведь планета только совсем недавно сформировалась.

Так что если Лука действительно появился 4.5 млрд лет назад, то куда вероятнее он и был первой жизнью. Если же это не так и Лука появился позже - 3.5 млрд лет назад, если до него была какая-то другая жизнь, то это выглядит весьма странно. Ведь вероятность появления живого, то есть самовоспроизводящейся способной к гомеостазу химической системы, даже в подходящих условиях скорее всего ничтожна.

Если же считать, что Лука - это одно, а первые живые организмы - другое, то придется предположить, что жизнь зарождалась неоднократно. Неважно, было ли разнесено это зарождение во времени или в пространстве. Это достаточно фантастическая ситуация, чтобы живое появлялось то тут, то там, возможно даже в несколько разных условиях.

Кроме того, условия в катархее и архее были принципиально разными. Как жизнь могла появиться сначала в одном эоне, потом в другом? Куда вероятнее, что только в одном из них нашлись подходящие условия для ее возникновения. И возможно именно катархей более предрасполагал к разнообразию химических реакций из-за более агрессивной среды.

Либо надо признавать, что у Луки были предки еще более примитивные, чем он. Они все вымерли, а вот он выжил и дал потомство. Проиграли ли они конкурентную борьбу Луке или же погибли при метеоритной бомбардировке, предшествовавшей архею, а Лука где-то запрятался и выжил, не важно. В любом случае они не оставили потомков.

Если бы оставили, то сейчас мы различались между собой куда больше. У нас с бактериями было бы не несколько сот общих "генов", а скажем всего несколько десятков, потому что предок был бы более древним, чем LUCA.

Однако то, как описывает появление Луки более новая гипотеза (https://nplus1.ru/material/2016/07/29/luca), говорит, что некуда быть проще, чем был Лука. Он вообще не был клеткой. Это была биохимическая система, привязанная к одному месту обитания - неорганической структуре, испещренной микроячейками. Ячейки играли роль разделителей между "клетками" - химическими системами, способными к самовоспроизведению и вероятно гомеостазу.

"Поры" в ячейках позволяли проходить через них неорганическим молекулам, и не позволяли органическим, которые, естественно, имеют более крупные размеры. Таким образом неорганические ячейки играли роль клеточных мембран.

В океане архея или катархея LUCAS-дом в геотермальном источнике представлял собой  этакую ячеистую химическую лабораторию. (Это гипотеза, к которой склоняется ряд ученых, а не научно-доказанный факт.) Источник: nplus1.ru
В океане архея или катархея LUCAS-дом в геотермальном источнике представлял собой этакую ячеистую химическую лабораторию. (Это гипотеза, к которой склоняется ряд ученых, а не научно-доказанный факт.) Источник: nplus1.ru

Если так, то Лука не появлялся от какого-то своего предка, а собирался его генотип с нуля, как паззл. И вот когда у него появилась своя органическая мембрана, когда он смог жить за пределами своего "неорганического домика", тогда он и стал распространяться по Земле, ее океанам. Приспосабливаясь к разным условиям, начал видоизменяться в разных бактерий. И хотя у всех появились свои особенности, основополагающие генетические принципы осталось у всех одинаковыми.

С такой точки зрения LUCA скорее всего и есть первый организм на Земле.

Схема, на которой показано, как разные группы организмов связаны с последним универсальным общим предком, который находится в центре.
Схема, на которой показано, как разные группы организмов связаны с последним универсальным общим предком, который находится в центре.