L'ultimo antenato comune di tutti gli organismi viventi (LUCA) visse circa 4,5 miliardi di anni fa, cioè ha praticamente la stessa età del pianeta. I biologi sono giunti a una conclusione così inaspettata, applicando la datazione con il metodo dell '"orologio molecolare" … Il risultato è presentato in un articolo scientifico pubblicato sulla rivista Nature Ecology & Evolution da un gruppo guidato da Davide Pisani dell'Università di Bristol.
La tradizionale fonte di informazioni sull'evoluzione della vita sono, ovviamente, i fossili. Ma la Terra è un pianeta che cambia. L'erosione, il movimento continentale, l'attività vulcanica e altri processi geologici stanno gradualmente cancellando le tracce del passato. Le informazioni sull'Archean Eon (4,0-2,5 miliardi di anni fa) sono estremamente frammentarie. Inoltre, a volte è completamente difficile capire se i fossili trovati siano di origine biologica.
Tuttavia, la documentazione fossile non è l'unica fonte di informazioni sullo sviluppo della vita. L'albero evolutivo degli organismi viventi può essere costruito non solo sulla base della loro anatomia, ma anche interpretando il codice del DNA. Le somiglianze e le differenze nel genoma indicano quanto siano strettamente correlati alcuni gruppi di esseri viventi e consentono di stabilire chi discende da chi. Questo viene fatto più o meno allo stesso modo dell'analisi dei fossili. Solo se i paleontologi hanno a disposizione un numero limitato di tratti esterni che possono confrontare tra loro, allora la genetica si trova in una posizione migliore: ognuna delle molte migliaia di geni può infatti essere considerata un tratto separato.
I metodi genetici consentono di produrre e datare eventi evolutivi. Si basa sul metodo dell'orologio molecolare. La sua essenza è semplice in termini generali: si ritiene che le mutazioni si accumulino alla stessa velocità media (sebbene in alcuni casi valga la pena considerare modifiche significative a questa regola). Pertanto, dal numero di mutazioni che distinguono due rami evolutivi, si può giudicare quanto tempo fa si sono discostati.
Nel complesso, i risultati ottenuti con due metodi (genomico e paleontologico) sono in buon accordo tra loro. Ciò dimostra ancora una volta che la scienza in termini generali rappresenta correttamente la storia della vita sulla Terra. In quei casi in cui la documentazione fossile è scarsa (come, ad esempio, nell'era Archeana), i metodi genomici possono compensare la mancanza di conoscenza.
Il gruppo di Pisani ha ricalcolato il tasso di mutazione e ha costruito un albero della vita evolutivo, basandosi principalmente su tecniche genomiche, ma anche utilizzando fossili datati. I risultati sono impressionanti.
Video promozionale:
Ricorda che le più antiche tracce fossili di vita hanno 3,95 miliardi di anni. Tuttavia, questo non significa che i risultati degli autori del nuovo lavoro contraddicono i dati paleontologici.
Il fatto è che quasi tutti i fossili di qualsiasi epoca sono sepolti in rocce sedimentarie. Le più antiche tracce di vita, rispettivamente, si riferiscono in realtà alle più antiche rocce sedimentarie sopravvissute sulla Terra. Cioè, la vita avrebbe potuto esistere molto prima, ma non c'erano condizioni geologiche perché le sue tracce raggiungessero il nostro tempo.
Anche molti altri eventi evolutivi chiave sono stati ri-datati. Quindi, batteri e archeobatteri, secondo i calcoli degli autori, si sono separati non prima di 3,4 miliardi di anni fa. Gli eucarioti (che includono, in particolare, tutti i multicellulari) sono comparsi circa 1,84 miliardi di anni fa. L'ultimo antenato comune di tutti i mitocondri (si ricordi che questi organelli cellulari, secondo concetti generalmente accettati, erano organismi precedentemente separati) visse 2.053-1.21 miliardi di anni fa.
I risultati più sensazionali, ovviamente, riguardano la vita di LUCA. Significano che la vita ha in realtà la stessa età della Terra, perché la formazione del pianeta è terminata circa 4,5 miliardi di anni fa. Subito dopo, Theia colpì, dopodiché il pianeta non aveva affatto una superficie solida, rappresentando un oceano continuo di lava sputafuoco.
Pertanto, la formazione degli esseri viventi dalla materia organica primaria ha richiesto decine, almeno due o trecento milioni di anni. Se i risultati di Pisani e colleghi saranno confermati, gli esperti dovranno rispondere alla domanda su come il processo della nascita della vita potrebbe essere completato così rapidamente.
Tuttavia, non è ancora possibile escludere la probabilità di un errore. Abbiamo già detto che ci sono importanti sottigliezze nel metodo dell'orologio molecolare. Quindi, gli scienziati hanno dimostrato che nella storia della vita ci sono state epoche in cui le mutazioni si sono verificate molto più spesso che nella media. Inoltre, alcune parti del genoma sono più suscettibili al cambiamento di altre. Inoltre, alcuni organismi hanno un sistema di controllo delle mutazioni: una volta in condizioni sfavorevoli, accelerano intenzionalmente la mutagenesi "nella speranza" di ottenere una nuova proprietà che permetta loro di adattarsi a un nuovo ambiente. È così che, ad esempio, i batteri sviluppano la resistenza agli antibiotici.
Naturalmente, i biologi, usando il metodo dell'orologio molecolare, tengono conto di tutte queste sfumature. Ma nessuno può garantire che non ci sia ancora alcun fattore che distorca i risultati della datazione. Gli sperimentatori oggigiorno fanno una sorpresa dopo l'altra e le basi molecolari della vita sono continuamente più complesse di quanto immaginassimo.
Anatoly Glyantsev
