地球上所有生命的根源都可以追溯到一个共同的祖先,即“最后共同祖先”(Last Universal Common Ancestor,简称LUCA)。一项新的研究表明,这个生命体可能在地球形成后仅仅4亿年就已存在。
更深入的分析还显示,这个古老的生命形式很可能已经拥有了早期免疫系统,这意味着它或许一直在与病毒作斗争。
生命的起点:LUCA的出现
生命总要从某个地方开始,科学家们认为,这个“地方”就是LUCA。正如其名称所示,这个类似原核生物的生命体代表着所有生物的祖先,从微小的细菌到庞大的蓝鲸,都与它有着千丝万缕的联系。
虽然寒武纪生命大爆发在约5.3亿年前以惊人的方式启动了复杂生命的进程,但地球生命的时间线远比我们想象的要长得多。多年来,科学家们一直估计LUCA大约在40亿年前出现,这仅仅是地球形成后6亿年。但是,一项由国际科学家团队进行的新研究将这一时间线推回到了42亿年前,同时还发现了一些关于LUCA生命状态的迷人细节。这项研究成果发表在《自然生态与进化》杂志上。
追溯起源:时间线的推演
为了精确地确定LUCA在地球上出现的时间,科学家们必须采用“倒推”的方法。首先,研究团队比较了现存物种的基因,并计算了自与LUCA共享共同祖先以来发生的突变。基于物种分离的时间,研究团队利用遗传方程推算出LUCA一定早在地球形成后4亿年就已经存在了。这意味着这个生命体位于冥古宙时期,一个地质上极其严酷的时期。
该研究的主要作者、布里斯托尔大学的埃德蒙德·穆迪在一份新闻稿中表示:“基因的进化史因其在谱系之间的交换而变得复杂。我们必须使用复杂的进化模型来协调基因的进化史与物种的谱系。”
令人惊讶的发现:早期的免疫系统
研究团队并不满足于仅仅了解LUCA的年龄,他们更进一步,追溯了现存物种的生理特征,以了解42亿年前的LUCA可能是什么样子。研究结果给出了令人惊讶的答案。科学家们估计,虽然LUCA是一个简单的原核生物,但它很可能已经拥有了免疫系统,这意味着它已经在与原始病毒作斗争了。
埃克塞特大学的蒂姆·伦顿是该研究的合作者,他在一份新闻稿中表示:“很明显,LUCA一直在利用和改变其环境,但它不太可能独自生活。它的废物会成为其他微生物的食物,例如产甲烷菌,这将有助于创造一个循环生态系统。”
未来的探索:生命的奥秘
虽然LUCA是我们所知的最古老的共同祖先,但科学家们仍然不了解生命是如何从其最初的起源进化到LUCA所在的早期群落的。未来的研究需要更深入地研究这一原始历史,并揭示你、我以及所有其他生物究竟是如何产生的。
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