Denon arbasoaren arrastoen atzetik

Amaia Portugal

Organismo guztiek partekatzen dugun oso aspaldiko senidea da LUCA, edo azken arbaso komun unibertsala. Hark zituen 355 gene familia identifikatu ditu ikerketa talde batek, eta horietan oinarrituta, bere profila irudikatu: beroa eta hidrogenoa maite zituen eta oxigenoa gorroto zuen mikrobioa zen. Ezaugarri horiek eta beste zenbait kontuan hartuta, itsaspeko sumendien bueltan dauden tximinia hidrotermalen inguruan bizi izan zela uste dute.

Zer ari gara galdetzen, nondik gatoz galdetzen dugunean? Biologiaz ari al gara galdezka, ala fisikaz, ala filosofiaz? Ertz asko dituen auzia da. Bizitzaz, edo hobe esanda, guk ezagutzen ditugun bizitza formez ari bagara, LUCA da erantzuna: Last Universal Common Ancestor, edo azken arbaso komun unibertsala. Gaur egun gure mundu honetan bizi garen organismo guztiek partekatzen dugun oso aspaldiko senidea, gutxienez duela 3.500 milioi urte bizi izan zena. Baina arazoa zera da, LUCA erantzuteak galderak areagotu baino ez dituela egiten.

Nolakoa zen organismo hau? Non bizi zen? Eta nola? Horiei erantzun nahian Dusseldorfeko Unibertsitatean egin duten ikerketa batek piztu du arreta berriki. Ustez LUCAk zeuzkan 355 proteina familia identifikatu dituzte, eta horietan oinarrituta, bere profila egin dute: beroa maite zuen mikrobioa zen, hidrogenoa funtsezkoa zuen, eta oxigenorik gabeko ingurunean bizi zen, Nature Microbiology aldizkarian argitaratutako artikulu batean azaldu dutenez. Garbi dago haren ondorengo askok eta askok beste bide batzuk hartu ditugula.

LUCA aurkitzeko, arkeologia lana egin behar da, bizitzaren historia luzea berreraiki. Eta horretarako organismo prokariotikoak dira abiapuntua. Animaliak, landareak, onddoak, bai eta legamiak ere, eukariotoak gara, organismo konplexuagoak; baina datuek diote prokariotoetatik sortuak garela guztiak, eta horregatik jo behar da horietara. Prokariotoak, aldiz, bi motatakoak izan daitezke: bakterioak edo arkeoak. Hain zuzen ere, bakterioak eta arkeoak bereizi izana, hori izan da bizitza formen bilakaeran gertatu den banaketarik sakonena. Horregatik, biek ala biek gene batzuk partekatzen badituzte, LUCAk ere gene horiek izango zituela pentsatzeak badu zentzua.

Ez da hain erraza, ordea. Bakterio batek eta arkeo batek gene bera izan dezakete erro beretik datozelako, baina gene transferentzia gertatu delako ere bai. Hizkuntzetan maileguekin gertatzen denaren parekoa da: euskarak baditu latinetik datozen hitzak (bakea, gela, zerua…) haren eragina izan eta transferitu egin dituelako, baina ez dute jatorri bera. Orduan, nola bereizi bi organismoek LUCAtik oinordetzan jaso dituzten geneak, eta elkarri gerora kopiatu dizkiotenak?

Bada, bakterio eta arkeo espezie banak partekatzen dituzten geneak besterik gabe bilatu beharrean, irizpideak eta metodoa zorroztu dituzte. Gutxienez bi bakterio espeziek eta bi arkeo espeziek dituzten gene komunak identifikatu dituzte aurrena. 1.847 bakterioren eta 134 arkeoren genomak aztertu eta 6,1 milioi gene kontatu dituzte horrela, eta horiek guztiak 286.514 proteina familiatan multzokatu. Baina familia horien guztien artean, 355 baino ez daude gaur egungo organismo guztietan luze-zabal barreiatuta. 355 gene familia horiek dira, beraz, LUCAren parte izateko hautagai nagusiak.

“LUCAren fisiologia da. LUCA nola bizi zen ez ezik, non bizi zen ere esaten ari zaizkigu gene horiek”, dio William Martin ikerketaren arduradunak. Hala, gene horiek diotenez, LUCA anaerobioa zen (oxigeno askerik gabe bizi zen), karbono dioxidoa eta nitrogenoa ingurunetik hartu eta baliatu egiten zituen zuzenean, hidrogenoaren menpekoa zen, eta sufrea erabiltzeko ahalmena ere bazuen. Gainera, termofiloa zen, berrogei gradutik gorako tenperatura zuten inguruneetan bizi zen. Hori horrela, gaur egun gurean dauden izakien artean, badirudi Clostridium taldeko bakterioek eta arkeo metanogenoek dutela LUCArekin antz handiena.

Horiek guztiak kontuan hartuta, ikerketa honetan ondorioztatzen dutenez, badirudi LUCA ingurune hidrotermalen batean bizi izan zela, itsas hondoan; hidrogenoz, karbono dioxidoz eta burdinaz inguratuta. Hori dela eta, itsaspeko sumendien bueltan izaten diren tximinia hidrotermaletan kokatu dute bere balizko bizitokia, eta gaur egungo bizidun guztien abiapuntua.

Erreferentzia bibliografikoa

Madeline C. Weiss et al. The physiology and habitat of the last universal common ancestor. Nature Microbiology 1. Article number: 16116 (2016). DOI:10.1038/nmicrobiol.2016.116

Informazio gehiago

• LUCA: el último ancestro común universal (gaztelaniaz)
• How and where did the very first cells on Earth make a living? (ingelesez)

Egileaz: Amaia Portugal (@amaiaportugal) zientzia kazetaria da.