Что такое LUCA
LUCA (Last Universal Common Ancestor — Последний универсальный общий предок) — гипотетический микроорганизм, ставший предком всех ныне живущих организмов на Земле. Это не первая жизнь и не самый древний организм, а та популяция клеток, от которой берут начало три домена жизни: бактерии, археи и эукариоты.
LUCA жил примерно 3,5–4 млрд лет назад. К этому времени эволюция уже миллионы лет работала, создавая более ранние формы жизни, до нас не дошедшие.
Что мы знаем о LUCA
Реконструкция LUCA основана на генах, общих для всех трёх доменов жизни. Исследование 2016 года (Вёзе, Мартин) проанализировало геномы 6,1 млн бактерий и архей и нашло 355 генов, вероятно унаследованных от LUCA:
- Генетический код: ДНК как носитель информации, РНК как посредник, белки как исполнители — эта центральная догма молекулярной биологии восходит к LUCA.
- Рибосомы — молекулярные машины для синтеза белков — универсальны для всего живого.
- Клеточная мембрана из липидного бислоя.
- АТФ как универсальная «валюта» энергии.
Где жил LUCA
Анализ генов указывает, что LUCA жил в условиях высоких температур и давления, богатых водородом и CO₂. Это указывает на гидротермальные жерла (чёрных курильщиков) глубокого океана как вероятное место обитания. Химические градиенты в жерлах могли обеспечивать энергию для первых метаболических реакций.
LUCA и происхождение жизни
LUCA — не «первая жизнь». До него были более примитивные формы, возможно, РНК-мир: период, когда РНК выполняла и функции носителя информации, и катализатора (рибозимы), без ДНК и белков. LUCA — продукт длительной эволюции этого более раннего периода.