Nenek moyang terakhir dari semua organisma hidup (LUCA) hidup kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu, iaitu, ia hampir sama dengan planet ini. Ahli biologi sampai pada kesimpulan yang tidak dijangka, menerapkan temu janji dengan kaedah "molekul jam" … Hasilnya disajikan dalam artikel ilmiah yang diterbitkan dalam jurnal Nature Ecology & Evolution oleh kumpulan yang diketuai oleh Davide Pisani dari University of Bristol.
Sudah tentu, sumber maklumat tradisional mengenai evolusi kehidupan adalah fosil. Tetapi Bumi adalah planet yang berubah. Hakisan, pergerakan benua, aktiviti gunung berapi dan proses geologi lain secara beransur-ansur menghapus jejak masa lalu. Maklumat mengenai Archean Eon (4.0-2.5 bilion tahun yang lalu) sangat berpecah belah. Di samping itu, kadang-kadang sukar difahami sama ada fosil yang dijumpai berasal dari biologi.
Walau bagaimanapun, catatan fosil bukan satu-satunya sumber maklumat mengenai perkembangan kehidupan. Pohon evolusi organisma hidup dapat dibina berdasarkan bukan hanya pada anatomi mereka, tetapi juga dengan menafsirkan kod DNA. Persamaan dan perbezaan dalam genom menunjukkan seberapa erat kaitan kumpulan makhluk hidup tertentu, dan memungkinkan untuk menentukan siapa yang berasal dari siapa. Ini dilakukan dengan cara yang hampir sama dengan analisis fosil. Hanya jika ahli paleontologi mempunyai sejumlah ciri luaran yang dapat dibandingkan antara satu sama lain, maka genetik berada dalam kedudukan yang lebih baik: setiap ribuan gen sebenarnya dapat dianggap sebagai sifat yang terpisah.
Kaedah genetik memungkinkan untuk menghasilkan dan tarikh peristiwa evolusi. Ia berdasarkan kaedah jam molekul. Intinya mudah dalam istilah umum: dipercayai bahawa mutasi berkumpul pada kadar rata-rata yang sama (walaupun dalam beberapa kes, perlu dipertimbangkan perubahan penting pada peraturan ini). Oleh itu, dengan jumlah mutasi yang membezakan dua cabang evolusi, seseorang dapat menilai berapa lama mereka menyimpang.
Secara keseluruhan, hasil yang diperoleh dengan dua kaedah (genomik dan paleontologi) sesuai dengan satu sama lain. Ini membuktikan sekali lagi bahawa sains secara umum mewakili sejarah kehidupan di Bumi dengan betul. Dalam kes-kes di mana catatan fosilnya buruk (seperti, misalnya, di zaman Arkean), kaedah genom dapat mengimbangi kekurangan pengetahuan.
Kumpulan Pisani mengira semula kadar mutasi dan membangun pohon evolusi kehidupan, bergantung terutamanya pada teknik genomik, tetapi juga menggunakan fosil bertarikh. Hasilnya memberangsangkan.
Video promosi:
Ingatlah bahawa jejak hidup fosil tertua berusia 3.95 bilion tahun. Namun, ini tidak bermaksud bahawa hasil pengarang karya baru itu bertentangan dengan data paleontologi.
Faktanya ialah hampir semua fosil dari mana-mana zaman terkubur di dalam batuan sedimen. Jejak kehidupan tertua, masing-masing, sebenarnya merujuk kepada batuan sedimen tertua yang masih hidup di Bumi. Maksudnya, kehidupan mungkin sudah ada lebih awal, tetapi tidak ada syarat geologi untuk jejaknya sampai ke zaman kita.
Beberapa peristiwa evolusi utama yang lain juga telah dikemas kini. Jadi, bakteria dan archaea, menurut perhitungan penulis, dipisahkan tidak lebih awal dari 3,4 bilion tahun yang lalu. Eukariota (yang merangkumi, khususnya, semua multiselular) muncul kira-kira 1.84 bilion tahun yang lalu. Nenek moyang terakhir dari semua mitokondria (ingat bahawa organel selular ini, menurut konsep yang diterima umum, adalah organisma yang sebelumnya terpisah) hidup 2.053-1.21 bilion tahun yang lalu.
Hasil yang paling sensasi, tentu saja, berkaitan dengan jangka hayat LUCA. Mereka bermaksud bahawa kehidupan sebenarnya seusia dengan Bumi, kerana pembentukan planet ini berakhir kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu. Segera setelah itu, Theia menyerang, dan sesudah itu planet ini sama sekali tidak mempunyai permukaan yang padat, mewakili lautan lava yang terus bernafas api.
Oleh itu, pembentukan makhluk hidup dari bahan organik primer mengambil masa puluhan, sekurang-kurangnya dua atau tiga ratus juta tahun. Sekiranya keputusan Pisani dan rakan-rakannya disahkan, para pakar harus menjawab persoalan bagaimana proses kelahiran kehidupan dapat diselesaikan dengan cepat.
Walau bagaimanapun, kemungkinan kesalahan tidak dapat dikesampingkan. Kami telah menyebut bahawa terdapat kehalusan penting dalam kaedah jam molekul. Oleh itu, para saintis telah membuktikan bahawa dalam sejarah kehidupan terdapat era ketika mutasi berlaku lebih kerap daripada rata-rata. Di samping itu, beberapa bahagian genom lebih mudah berubah daripada yang lain. Selanjutnya, beberapa organisma mempunyai sistem kawalan mutasi: sekali dalam keadaan yang tidak menguntungkan, mereka dengan sengaja mempercepat mutagenesis "dengan harapan" memperoleh harta baru yang memungkinkan mereka menyesuaikan diri dengan lingkungan baru. Ini adalah bagaimana, misalnya, bakteria mengembangkan ketahanan terhadap antibiotik.
Sudah tentu, ahli biologi, menggunakan kaedah jam molekul, mengambil kira semua nuansa ini. Tetapi tidak ada yang dapat menjamin bahawa masih tidak ada faktor yang memutarbelitkan hasil temu janji. Eksperimen pada masa ini membuat satu kejutan demi satu, dan asas molekul kehidupan terus menjadi lebih kompleks daripada yang kita bayangkan.
Anatoly Glyantsev
