La vida d’en LUCA

Refer el passat en base a les pistes disponibles en l’actualitat és una feina de detectius ben entretinguda. En el cas de la biologia l’associem a recollir fòssils i coses semblants, però fa temps que una altra estratègia està donant fruits més interessants. Després de tot, al nostre genoma hi ha les marques dels canvis experimentats pels nostres avantpassats. Això vol dir que analitzant el genoma podem anar sabent coses sobre com vivien els qui ens van precedir.

La gràcia és que no ens calen fòssils ja que segons la distribució i els canvis genètics podem saber de quina manera i en quins moments es va anar tornant blanca la pell dels descendents dels africans que es van escampar pel planeta. O podem entendre quan i com va sorgir la capacitat de prendre llet en edat avançada. La informació està en els nostres gens i només cal saber destriar-la i interpretar-la.

Però això és molt poca cosa. Posats a fer, val la pena anar més enllà. Molt més enllà. Fins als orígens de tots els organismes que habitem aquest planeta. Això ha permès fer una descripció molt interessant del nostre avantpassat llunya, en LUCA.

El nom de LUCA és per l’anglès “Last Universal Common Ancestor” o “L’últim avantpassat comú universal”. Aquest és un concepte que pot ser enganyós. No és tracta de la primera cèl·lula o el primer organisme que va viure a la Terra. Segurament en van aparèixer molts, però la majoria no van deixar descendents a llarg termini i només un va ser el que va donar lloc a tots els que ara vivim. Per això diem que és un avantpassat comú i universal. Els altres organismes que van viure al temps de LUCA, fa uns 3.500 milions d’anys, no van tenir tanta sort.

Doncs ara han analitzat la seqüència dels gens que corresponen a les proteïnes de milers de famílies de bacteris i altres microorganismes per anar comparant i establint quines eren més antigues i quines eren més generals. Amb això han pogut definir quina mena de gens tenia en LUCA. I després d’analitzar sis milions de gens, han trobat que LUCA tenia 355 gens amb els que anava fent. Potser en va tenir més, però aquests no els han sabut identificar.

La gràcia és que amb això podem deduir com vivia. Era un organisme unicel·lular, com un bacteri, que feia servir un metabolisme basat en fabricar matèria orgànica a partir del CO2, fent servir hidrogen com a font d’energia amb un sistema de reaccions anomenat via de Wood–Ljungdahl. També fixava nitrogen, necessitava un ambient amb ferro i segurament era una zona geotérmicament activa. Les surgències hidrotermals o llocs similars tornen a estar en el punt de mira de l’origen de la vida actual.

LUCA va anar multiplicant-se i mutant, de manera que els seus descendents van poder anar adaptant-se a nous ambients. Després de milers d’anys d’evolució alguns d’aquests descendents van trobar la manera d’analitzar els genomes i van poder deduir com vivia el seu avantpassat. I es que si a l’evolució li dónes temps, pot arribar a generar gairebé qualsevol cosa.

6 comentaris

  • Enrique Morata Senar

    23/02/2017 17:59

    no home, no som computadors que analitzem els nostres avantpassats i després ens auto. donem noves direccions, som molt mes complicats que aixó, primer perque no som agregats cada vegada mes complicats de peçes senzilles i després perque un agregat material així no seria un home sino un meteorit. Tot es molt mes complex .

  • Manel Ros Calsina

    20/12/2016 23:57

    L’evolució per selecció natural a partir del LUCA és un procés plausible i comprensible perquè el LUCA, per definició, ja tenia codi genètic. El problema apassionant és el pas anterior: com es va originar aquest codi genètic capaç d’autoreplicar-se.

    La bioquímica, originada a partir de la geoquímica i amb les limitacions intrínseques de la física, la química i la termodinàmica, permet explicar la formació de molècules orgàniques complexes i de protocèl·lules, però queda per resoldre l’origen de la capacitat de fer còpies d’elles mateixes mitjançant una complexíssima nanomaquinària regulada per un codi genètic.

    Com reconeix Nick Lane tenim un forat negre al cor de la biologia. Confiem que alguns descendents de LUCA acabin de treure’n l’entrellat.

  • Daniel Closa

    20/12/2016 11:31

    Eva: Doncs ja el coneixes. L’avi comú que tenim tots els éssers vius del planeta!

    Pons: N’hi ha prou de fer-hi una mirada atenta i es nota de seguida.

    Jordi Garcia: Probablement ara ja no té possibilitats que torni a passar. Els materials necessaris (Carboni, fosfats, nucleòtids…) eren abundants aleshores, però ara són captats de seguida per els organismes que ja existeixen.

  • Jordi Garcia

    20/12/2016 10:53

    LUCA, amb temps i paciència, va acabar donant LUCY… No està malament!
    A banda d’això, em ve un dubte. Si en algun moment de la història es van formar uns primers organismes unicel·lulars a partir de certes molècules orgàniques, això no ha tornar a passar mai més? O potser passa contínuament però no ha tornat mai a tenir èxit i acaba desapareixent? I si realment només ha tingut èxit un cop, és que realment deu ser molt complicat.

  • Pons

    20/12/2016 10:39

    guaita si tenim el mateix nas! Com es nota que som família…

  • Eva

    20/12/2016 10:05

    No coneixia en Luca.