Kehidupan di Bumi Mungkin Muncul Dua Kali

Penulis senior studi ini, William Martin, menegaskan, "Data baru hanya menyisakan satu kesimpulan... kita melihat satu asal-usul kode genetik, tetapi dua asal-usul kehidupan" .

LUCA: Bukan Sel Hidup, Tapi Entitas Logam

Konsep LUCA (Last Universal Common Ancestor) atau Nenek Moyang Universal Terakhir juga didefinisikan ulang secara radikal. LUCA bukanlah sel hidup yang bebas, melainkan entitas pra-seluler. Penelitian menunjukkan bahwa LUCA hanya memiliki enzim untuk sekitar setengah dari 420 reaksi metabolisme inti. Separuh reaksi lainnya dikatalisis oleh logam-logam yang secara alami ada di lingkungan ventilasi hidrotermal purba, seperti besi (iron), nikel (nickel), dan kobalt (cobalt) .

Tim merekonstruksi empat tahap awal katalisis: (1) hanya logam, (2) hibrida logam-enzim dalam LUCA, lalu evolusi divergen menuju nenek moyang (3) bakteri dan (4) arkea .

Fosfit dan Paladium: Sumber Energi Sebelum ATP

Salah satu temuan paling menarik adalah bagaimana kehidupan awal ‘mendapatkan energi’. Sel modern menggunakan ATP (Adenosine Triphosphate) sebagai ‘mata uang energi’ universal, namun ATP adalah molekul kompleks yang membutuhkan enzim untuk dibuat. Studi ini mengidentifikasi alternatif prabiotik yang masuk akal: fosfit (HPO₃²⁻), suatu bentuk fosfor tereduksi yang muncul secara alami di ventilasi hidrotermal serpentinisasi. Ketika fosfit bereaksi dengan senyawa organik dengan bantuan paladium asli (katalis logam yang juga terdapat di ventilasi yang sama), reaksi ini dapat mendorong reaksi fosforilasi metabolisme dalam air semalaman, secara efektif menggantikan peran ATP dan enzim .

"Fosfit dan paladium menggantikan ATP dan enzim; ini luar biasa, dan membuat evolusi awal lebih mudah dipahami," ujar rekan penulis Manon Schlikker .

Merombak Pohon Kehidupan

Pohon kehidupan tradisional menempatkan LUCA sebagai satu batang tunggal tempat semua kehidupan bercabang. Studi ini menyarankan topologi yang berbeda: dua batang terpisah (bakteri dan arkea) yang bercabang di akar, bahkan sebelum mereka ‘hidup’ secara teknis. Nenek moyang yang sama bukanlah sel hidup yang bebas, tetapi entitas pra-seluler yang kemudian melahirkan, secara independen, dua garis keturunan kehidupan yang kita kenal sekarang .

Singkatnya: Studi ini mengusulkan bahwa asal-usul kehidupan bukanlah sebuah peristiwa tunggal, melainkan proses dua cabang. Bakteri dan arkea secara independen mengembangkan status sel hidup dari LUCA yang non-hidup dan bergantung pada logam, menggunakan fosfit dan paladium sebagai substitusi energi awal untuk ATP.