Was ist der letzte gemeinsame universelle Vorfahr (LUCA)?

Der letzte universelle gemeinsame Vorfahr (LUCA) ist eine hypothetische antike Mikrobe, von der das gesamte heutige Leben abstammt. Vor etwa 60.000 Jahren lebte in Afrika ein Mensch, von dem alle lebenden Menschen abstammen. Die LUCA ist eine Idee, die auf einem ähnlichen Prinzip basiert, aber eher der gemeinsame Vorfahr allen Lebens als nur der Mensch ist.

Die LUCA soll vor 3,6 bis 4,1 Milliarden Jahren gelebt haben. Möglicherweise existierte das Leben 100-500 Millionen Jahre vor dem Erscheinen der LUCA. Die LUCA ist nicht das erste Lebewesen überhaupt oder der primitivste lebende Organismus, sondern der universelle gemeinsame Vorfahr aller vorhandenen Organismen.

Obwohl Fossilien aus dieser Zeit spärlich und stark degradiert sind, können wir die Merkmale der LUCA extrapolieren, indem wir sehen, welche Merkmale das gesamte Leben heute gemeinsam hat. Dies beinhaltet einen genetischen Code basierend auf doppelsträngiger DNA, einschließlich vier Nukleotiden, die 64 mögliche drei Nukleotid-Codons bilden. Diese Auswahl von Nukleotiden ist willkürlich, aber universell für alles irdische Leben.

Ein weiteres gemeinsames Merkmal ist die Art und Weise, wie DNA-Anweisungen über einzelsträngige RNA-Intermediate exprimiert werden. Diese RNA-Intermediate führen zur Konstruktion von Proteinen durch Ribosomen, tRNA und eine Gruppe verwandter Proteine. Diese Proteine ​​bestehen aus 20 Aminosäuren und die Synthesewege sind willkürlich, aber universell. In allen Lebensformen wird Glukose (einfacher Zucker) als Energie- und Kohlenstoffquelle verwendet. ATP wird immer als Energiewährung der Zelle verwendet. Die LUCA hätte ein einfaches auf Mikrotubuli basierendes Fortbewegungssystem.

Es ist ungewiss, ob die LUCA der Domäne Bacteria oder Archaea ähnlicher ist. Beide haben äußerst primitive Varianten. Bis 2002 hatte ein Bakterium, Mycoplasma genitalium , vermutlich das kürzeste Genom aller Lebewesen, bestehend aus 582.970 Basenpaaren. Dann wurde dieser Titel von den Archaea Nanoarchaeum equitans mit 490.885 Basenpaaren gestohlen. Im Jahr 2006 gewann das Bakterium Candidatus ruddii erneut den Titel mit einem Genom von nur 159.662 Basenpaaren. Die LUCA hatte wahrscheinlich eine genomische Komplexität in diesem allgemeinen Bereich.