Maapallon vanhin esivanhempi siirtyi entistä kauemmas menneisyyteen

Kuvittele, että sukupuuhaara ulottuu 4,2 miljardia vuotta taaksepäin. Siellä odottaa yksisoluisen eliön muotoinen isoiso... no, sanotaan vaikka kaukaisin sukulainen. Tieteentekijät juuri tekivät juuri tällaisen löydön. Ja se muuttaa käsityksiämme elämän alkulähteistä.

Kyseessä on LUCA, eli viimeinen universaali yhteinen esivanhempi. Kaikki maanpäällinen elämä – suolistobakteerit, valaat ja sinäkin – polveutuu tästä yhdestä mikroskooppisesta olennaista.

Milloin elämä alkoi?

Perinteisesti LUCA sijoittui noin neljän miljardin vuoden päähän. Se on jo vanhaa, mutta Maan syntyyn mahtui vielä 600 miljoonaa vuotta ennen sitä.

Nyt kansainvälinen tutkijaryhmä väittää toisin. Heidän mallinsa mukaan LUCA eli jo 4,2 miljardia vuotta sitten. Kahden sadan miljoonan vuoden ero kuulostaa pieneltä, mutta geologisessa mittakaavassa se on valtava harppaus.

Tuolloin elettiin hadeaalista eoonia. Nimi viittaa Hadesiin, sillä Maa oli tulivuorten, nestemäisen pinnan ja myrkyllisen ilmakehän peittämä tulikunta.

Miten tällaisen iän selvittää?

Fossiileja ei ole. Sen sijaan tutkijat vertasivat nykyeliöiden geenejä. He laskivat mutaatioita, eli DNA-muutoksia, jotka kertyvät sukupolvien myötä.

Tämän pohjalta he rakensivat matemaattisia malleja. Ne veivät ajassa taaksepäin ja paljastivat, milloin lajit jakoivat yhteisen kantamuodon. Periaatteessa kyse on geenien arkeologiasta.

Brystolin yliopiston Edmund Moody, päällikkötutkija, korosti haastavuutta. Geenit vaihtavat paikkaa organismien välillä, joten tarvittiin kehittyneitä tietokonesimulaatioita historian purkamiseen.

Yllättävä löytö: immuunijärjestelmä

Tutkijat eivät tyydyneet ajoitukseen. He kaivoivat syvemmälle ja arvelivat LUCA:n ominaisuuksia.

Tässä tulee käänne: LUCA:lla oli immuunijärjestelmä. Alkuelämä suojautui viruksia vastaan. Se ei vain kopioitunut sattumalta, vaan taisteli tunkeilijoita vastaan – alkukantaisia viruksia, jotka yrittivät kaapata sen koneiston.

LUCA ei ollut yksin

Toinen kiehtova havainto: LUCA eli osana ekosysteemiä. Exetern yliopiston Tim Lenton, toinen tutkija, näkee sen selvästi.

Tämä esivanhempi tuotti jätettä, jota muut mikrobit söivät. Esimerkiksi metanogeenejä, jotka päästivät metaania. Kierrätys pyöri jo. LUCA muokkasi ympäristöään ja oli ravintoketjun lenkki. Planeetta oli vasta lapsenkengissä.

Mitä tämä kertoo?

LUCA on vanhin tunnettumme yhteinen kantamuoto. Silti emme tiedä, miten elämä syntyi tyhjästä. Kemiallisista aineista biologisiin – se on yhä avoin arvoitus.

Tutkimus työntää aikajanaa taaksepäin ja valaisee LUCA:n luonnetta. Alkuelämän synty jää silti tieteen suurimmaksi kysymykseksi.

Parasta on, miten nykygenetiikka lukee menneisyyttä elävien organismien DNA:sta. Työkalut kehittyvät, ja tarina täyttyy. Mahtavaa, eikö?