Marco Capponi: Qual è l'età di LUCA?

sabato 18 gennaio 2025

Qual è l'età di LUCA?

Un camino idrotermale nelle profondità oceaniche: culla per la vita?

Il tema delle origini della vita sulla Terra ha affascinato a lungo gli scienziati: in particolare, alcuni si sono soffermati sulla natura dell'ultimo antenato comune universale (Last Universal Common Ancestor, LUCA).

LUCA, la radice dell'albero evolutivo da cui si sono differenziati Bacteria e Archaea, rappresenta un nodo chiave nella storia della vita.

Le caratteristiche, l'età e il ruolo ecologico di questo antico organismo offrono spunti critici sulla prima evoluzione della vita sulla Terra.

Si stima che LUCA sia esistito circa 4,2 miliardi di anni fa. Alcuni ricercatori dell'Università di Bristol e collaboratori internazionali hanno recentemente impiegato metodi innovativi per tracciarne la cronologia, utilizzando l'analisi del tempo di divergenza dei duplicati genici pre-LUCA, combinati con fossili microbici e registrazioni di isotopi, per stabilirne la posizione nella storia evolutiva.

Queste scoperte smentiscono le ipotesi precedenti secondo cui la vita non avrebbe potuto sopravvivere al bombardamento pesante tardivo, un periodo di intensi impatti di asteroidi verificatosi tra 3,7 e 3,9 miliardi di anni fa.

Per determinare l'età di LUCA, gli scienziati hanno impiegato metodologie basate su orologi molecolari, concentrandosi sui geni che si sono duplicati prima dell'esistenza di LUCA. Analizzando questi paraloghi universali, hanno ridotto al minimo le incertezze inerenti ai metodi precedentemente usati.

Questo approccio, noto come cross-bracing, ha permesso ai ricercatori di applicare più volte le calibrazioni fossili, migliorando la precisione delle loro stime. La loro analisi colloca l'età di LUCA a circa 4,2 miliardi di anni, in linea con le opinioni emergenti sull'abitabilità della Terra primordiale.

Il genoma di LUCA è stata una scoperta significativa. La riconciliazione filogenetica indica che aveva un genoma di almeno 2,5 megabasi, che codifica circa 2.600 proteine. Questa complessità genetica rispecchia i procarioti moderni, il che suggerisce che LUCA era ben lungi dall'essere un organismo semplice.

Probabilmente possedeva una sorta di sistema immunitario precoce, che alludeva ad antiche battaglie con i virus, e mostrava un metabolismo anaerobico, in particolare l'acetogenesi. Questi tratti hanno permesso a LUCA di prosperare in un ambiente geochimicamente attivo, utilizzando idrogeno e anidride carbonica per produrre energia.

Lungi dall'essere isolato, LUCA faceva parte di un ecosistema interconnesso. Il suo metabolismo forniva nicchie per altri membri della comunità microbica, mentre la fotochimica atmosferica supportava il riciclaggio dell'idrogeno. Questa interazione suggerisce che la vita sulla Terra ha rapidamente formato ecosistemi in grado di sostenere organismi diversi.

FONTI:

https://www.thebrighterside.news/discoveries/all-life-on-earth-can-be-traced-back-to-a-single-common-ancestor/

https://scienceabovetheclouds.blogspot.com/2019/08/loki-asgard-e-prima-ancora-midichlorian.html

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Marco Capponi

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