Az élet titokzatos eredete: az evolúció nagy ugrása korábban indult

A legújabb kutatások szerint a komplex életformák kialakulása jóval korábban kezdődött, mint eddig gondoltuk – sőt, az evolúció ezen szakasza sokkal hosszabb időszakot ölelt fel. A Bristol Egyetem vezette nemzetközi csapat munkája felforgatta azt a régi nézetet is, miszerint kizárólag a magas oxigénszint tette lehetővé az összetettebb életformák megjelenését. Egészen pontosan már jóval azelőtt megindult a fejlődés, hogy a Föld légkörében jelentősen megnőtt volna az oxigén mennyisége. Az első mikroorganizmusok több mint négymilliárd éve jelentek meg a Földön, amelyek két nagy csoportba – baktériumok és archeák – sorolhatók; ezek együttesen alkotják a prokariótákat. Hosszú ideig csak prokarióták éltek a bolygón, mígnem létrejöttek a bonyolultabb felépítésű, úgynevezett eukarióta sejtek, amelyekből később az algák, gombák, növények és állatok kialakultak.

A sejtkomplexitás eredete új megvilágításban

A kutatók szerint az, hogy a korai prokarióták mikor és hogyan fejlődtek eukariótákká, eddig leginkább találgatás tárgyát képezte, mivel hiányoznak az ezt igazoló köztes formák és biztos fosszilis bizonyítékok. Most egy új módszerrel, úgynevezett molekuláris órák alkalmazásával vizsgálták meg a kérdést: több száz faj génszekvenciáit és ismert ősmaradvány-adatokat ötvözve felépítették az élet időbeli leszármazási fáját.

Ekkor következett be a fordulat: a több mint száz géncsalád és számos biológiai rendszer elemzése alapján az derült ki, hogy a sejtek komplexitása mintegy 2,9 milliárd éve kezdett kialakulni, vagyis közel egymilliárd évvel korábban, mint azt eddig feltételezték. A kutatók ráadásul arra jutottak, hogy a sejtmag valószínűleg előbb jelent meg, mint a sejtlégzést lehetővé tevő mitokondrium.

A “CALM” forgatókönyv

Ebből arra lehet következtetni, hogy a komplex élet kialakulása sokáig fokozatos, lépésről lépésre történő fejlődés volt, nem egy hirtelen ugrás. Mindez új magyarázatot igényel, hiszen a régi modellek nem magyarázzák meg az új adatok összefüggéseit. A kutatócsoport ezért hozta létre a CALM (Complex Archaeon, Late Mitochondrion) modellt, amely szerint a komplex élet alapjai már jóval azelőtt kialakultak, hogy a Föld légköre jelentősen oxigéndússá vált volna.

A vizsgálatok szerint ugyanis a mitokondrium – vagyis az energiatermelő sejtalkotórész – csak azután jelent meg, amikor a légkörben már mérhető mennyiségű oxigén volt, összefüggésben az első jelentős oxigénrobbanással. Ez a felismerés új kapcsolatot teremt az evolúció és a Föld kémiai története között, megmutatva, hogy a komplexitás az ősi óceánokban, oxigén nélküli környezetben indulhatott fejlődésnek.

2025, adminboss, www.sciencedaily.com alapján