Khám Phá Tổ Tiên Chung LUCA: Nguồn Gốc Sự Sống Trên Trái Đất

Cách đây 4,2 tỷ năm, một sinh vật đơn bào đã đánh dấu sự khởi đầu của mọi dạng sống trên Trái đất.

Nghiên cứu gần đây cho thấy rằng tất cả các sinh vật hiện nay đều có nguồn gốc từ một tế bào duy nhất được gọi là Tổ tiên chung phổ quát cuối cùng (LUCA – Last Universal Common Ancestor). Hãy cùng tìm hiểu về phát hiện thú vị này qua một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Ecology and Evolution.

LUCA không khác biệt nhiều so với những vi khuẩn hiện đại, với khả năng sử dụng chung các khối protein và dạng năng lượng ATP để duy trì sự sống. Những điểm tương đồng này cho thấy sự kết nối giữa các dạng sống trên Trái đất và củng cố giả thuyết rằng chúng đều xuất phát từ một tổ tiên chung.

Các nhà khoa học chỉ ra rằng LUCA có thể đã xuất hiện xung quanh các lỗ thông hơi dưới đáy biển hoặc trong những ao hồ nhỏ. Để xác định mối liên hệ giữa LUCA và các vi khuẩn hiện tại, nhóm nghiên cứu đã phân tích khoảng 2000 gene từ các loài vi khuẩn hiện nay.

Sinh vật đơn bào Luca.

LUCA được cho là đã tồn tại vào khoảng 3,8 tỷ năm trước, được cho là tổ tiên của hai dạng sống đơn giản đầu tiên: vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc xác định nguồn gốc chính xác của tế bào này bằng cách so sánh 700 loài vi khuẩn hiện nay với vi sinh vật cổ.

Nhóm nghiên cứu đã xác định rằng LUCA sống vào khoảng 4,2 tỷ năm trước, trong kỷ Hadean (4,6 – 4 tỷ năm trước), khi mà Trái đất không thích hợp cho sự sống với nhiều đại dương nóng và ít oxy.

Bằng cách phân loại gene theo chức năng, các nhà khoa học đã tìm ra một số đặc điểm sinh thái của LUCA. Mặc dù không xác định được môi trường sống chính xác, họ cho rằng LUCA có thể tồn tại trong đại dương, tại những miệng phun thủy nhiệt hoặc những vùng nước nóng, và có khả năng tồn tại ở nhiệt độ cao mà không cần oxy.

Mô phỏng LUCA bị virus tấn công cách đây 4,2 tỷ năm. (Ảnh: Science Graphic Design).

Các nghiên cứu cho thấy LUCA không đơn độc, mà sống trong một hệ sinh thái phát triển. Bằng chứng cho thấy LUCA đã lấy năng lượng từ vật liệu hữu cơ do các sinh vật khác phân giải, và có những gene giúp nó kháng lại virus.

Câu chuyện về LUCA không chỉ giúp làm sáng tỏ nguồn gốc sự sống trên Trái đất mà còn đặt ra những câu hỏi thú vị về khả năng tồn tại của sự sống ở những hành tinh khác. Philip Donoghue, một trong những tác giả nghiên cứu, cho rằng sự sống có thể đang phát triển tại những sinh quyển tương tự Trái đất trên các hành tinh khác trong vũ trụ.