O echipă de cercetători din Germania ridică o ipoteză revoluționară privind originile vieții pe Pământ, sugerând că aceasta ar fi apărut nu o dată, ci de două ori în mod independent. Conform unui studiu publicat în revista Science Advances și citat de Science Alert, bacteriile și arheele – două dintre cele mai vechi domenii ale vieții – ar fi dezvoltat separat mecanismele metabolice esențiale care susțin viața.
Arheele sunt microorganisme unicelulare fără nucleu, care, deși seamănă cu bacteriile din punct de vedere structural, diferă semnificativ în ceea ce privește evoluția și genetica. Aceste diferențe includ o structură chimică distinctă a membranelor celulare. Conform noilor descoperiri, tranziția materiei anorganice către formele vii ar fi putut avea loc în două etape separate, iar această perspectivă oferă un nou unghi de privire asupra modului în care viața a apărut pe Terra.
Studiul evidențiază faptul că bacteriile și arheele au dezvoltat independente unul de celălalt enzime diferite pentru a cataliza reacții metabolice fundamentale. La începuturile vieții, metalele prezente în izvoarele hidrotermale submarine ar fi funcționat ca primii catalizatori, facilitând reacții chimice vitale fără asistența enzimelor.
Pe măsură ce evoluția protocelulelor a progresat, acestea și-au început să sintetizeze propriile enzime, ceea ce a redus treptat dependența de mediul înconjurător. Autorii studiului explică că această dinamica ar putea explica cum viața a apărut de două ori într-un mod independent pe planeta noastră.
William Martin, biolog la Universitatea Heinrich Heine Düsseldorf, subliniază faptul că enzimele care catalizează reacțiile metabolice centrale nu sunt conservate între bacterii și arhee, ceea ce susține teoria unui început diferit. Astfel, deși codul genetic este comun, originea vieții ar putea fi dublă, implicând două linii evolutive distincte care au făcut tranziția către viața autonomă.
Descoperirea aduce în prim-plan complexitatea proceselor prin care materia anorganică a evoluat spre forme vii și provoacă paradigmele existente. Un aspect fundamental al vieții, absent la virusuri, este metabolismul – seria de reacții chimice necesare pentru sinteza moleculelor vitale. Enzimele, care acționează ca și catalizatori în aceste procese, reprezintă un paradox: ele sunt produse ale reacțiilor, însă metabolizarea inițială fără enzime parea imposibilă, indicând un rol esențial al condițiilor externe.
Se presupune că mediile hidrotermale reactive, bogate în metale naturale, au fost scena acestei nașteri metabolice primare, facilitând transformarea substanțelor precum hidrogenul gazos, amoniacul și dioxidul de carbon în molecule utile pentru viață. Cercetătorii au analizat structura proteică a enzimelor metabolice din genomurile bacteriilor și arheelor, elaborând un algoritm special pentru a ordona evoluția lor în funcție de complexitate și a stabili o cronologie aproximativă a apariției lor.
Aceste rezultate nu doar că schimbă modul în care înțelegem începuturile vieții pe planeta noastră, dar pot influența și strategiile prin care căutăm viața în univers, sugerând că formele de viață de pe alte planete ar putea să fi evoluat în moduri multiple și independente.
