地球の最古の祖先: 新研究がLUCAを解明し、生命の早期進化示す

読了時間: 2 分
によって Maria Lopez
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地球上の初期生命を示す微生物の化石

Tokyoブリストル大学が主導する国際的な研究者チームが、地球上の最古の生命に関する重要な情報を発見しました。彼らの研究によれば、地球が形成されてから数億年後に生命が始まったことが示されています。この最初の生命体は、「最後の共通祖先」を意味するLUCAと呼ばれています。

LUCAは私たちの最も遠い共通の祖先です。現在のすべての生命、たとえそれが単純な細菌であろうと、人間のような複雑な生物であろうと、LUCAから進化しています。生存する種の遺伝子を比較することで、研究者たちは共通の特徴や変異を特定しました。これらの共有された特徴は、LUCAに直接つながる系統を示しています。以下にLUCAの代表的な特徴を挙げます:

  • リボソームといった細胞機械を含んでいた
  • 情報の保存にDNAを使用していた
  • エネルギー源としてATPを利用していた
  • 初期の免疫システムを持っていた

研究によれば、全ての生命の共通祖先であるLUCAは、約42億年前に生息していたことが示されています。これは地球が形成されたわずか4億年後のことです。科学者たちは、生命がこんなに早く始まるとは思っていなかったため、驚きを隠せませんでした。

ブリストル大学のサンドラ・アルバレス=カレテロ博士は、今回の発見に驚きを隠せませんでした。「私たちの結果は、初期の地球がどのように生命を支えていたかに関する現在の考えと一致しています」と彼女は述べています。この研究は、初期の地球がこれまでの予想よりも早く生命を支えていた可能性を示唆しています。

研究チームは高度な方法を用いてLUCAの起源を探りました。筆頭著者のエドマンド・ムーディ博士によれば、彼らは遺伝子の歴史を種の歴史と比較しました。この手法により、生命の樹におけるLUCAの位置を特定することができました。

共著者のトム・ウィリアムズ博士は、使用されたデータセットを称賛しました。それにより、彼らは自信を持ってLUCAの生息環境を研究することができると述べました。LUCAは現代の原核生物に似た複雑な生物でした。約42億年前にはすでにウイルスと戦う初期の免疫システムを持っていたことが示されています。

エクセター大学のティム・レントンによると、LUCAは他の生物と共存していた可能性があります。彼らはグループで活動していたのです。LUCAから出された排出物はメタン生成菌といった他の微生物の餌となっていました。これにより、多くの初期の生物が共存できるシステムが生まれたのです。

アニャ・スパング教授は、これらの発見が原核生物に関する未来の研究にとって非常に重要であると考えています。この研究は、地球の初期の歴史や、古細菌のようにあまり知られていない生物についての理解を深めるのに役立つでしょう。

フィリップ・ドノヒュー教授は、この研究が異なる分野を含むことを強調しました。さまざまな分野の情報を組み合わせることで、科学者たちは地球上の初期生命についての新しい理解を得ることができました。これは一つの分野だけを調べていては不可能だったでしょう。

複数の機関からの科学者たちがこの研究に参加しました。参加した機関には、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン、ユトレヒト大学、ブダペストの生態学研究センター、および沖縄科学技術大学院大学が含まれています。この研究はジョン・テンプルトン財団の資金提供を受けました。研究に記載された見解は著者たち自身のものであり、必ずしも財団の意見を反映しているわけではありません。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41559-024-02461-1

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Edmund R. R. Moody, Sandra Álvarez-Carretero, Tara A. Mahendrarajah, James W. Clark, Holly C. Betts, Nina Dombrowski, Lénárd L. Szánthó, Richard A. Boyle, Stuart Daines, Xi Chen, Nick Lane, Ziheng Yang, Graham A. Shields, Gergely J. Szöllősi, Anja Spang, Davide Pisani, Tom A. Williams, Timothy M. Lenton, Philip C. J. Donoghue. The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system. Nature Ecology & Evolution, 2024; DOI: 10.1038/s41559-024-02461-1
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