LUCA får en ny roll: en pre-cellulär metallätare:
Den sista universella gemensamma förfadern (LUCA) omdefinieras i studien. Istället för en frilevande organism, beskrivs LUCA som en pre-cellulär, icke-levande enhet. LUCA hade enzymer för ungefär hälften av de 421 metabola reaktionerna. Den andra hälften katalyserades direkt av metaller som järn, nickel och kobolt – ämnen som naturligt förekommer i miljön kring hydrotermala ventiler på djuphavsbotten . Teamet rekonstruerade fyra stadier av den tidiga katalysen: (1) enbart metaller, (2) en metall-enzym-hybrid i LUCA, och därefter en divergent utveckling mot (3) bakteriella och (4) arkéiska förfäder .
Fosfit och palladium – den första energivalutan:
Moderna celler använder ATP som en universell energivaluta, men ATP är en komplex molekyl som kräver enzymer för att tillverkas. Studien identifierar ett trovärdigt prebiotiskt alternativ: fosfit (HPO₃²⁻), en reducerad form av fosfor som bildas i hydrotermala ventiler, reagerar med organiska molekyler i närvaro av metallisk palladium (en naturlig katalysator som också avsätts i dessa ventiler). Denna reaktion driver metabolisk fosforylering i vatten över natten – utan ATP eller enzymer . "Fosfit och palladium ersätter ATP och enzymer. Det är fantastiskt och gör den tidiga evolutionen mycket lättare att förstå," säger medförfattaren Manon Schlikker .
Ett nytt livets träd:
Det traditionella livets träd placerar LUCA som den enda stammen från vilken alla livsformer förgrenas. Denna studie föreslår en annan topologi: två separata stammar (bakterier och arkéer) som divergerade vid roten, innan de tekniskt sett var levande. Den gemensamma förfadern var inte en frilevande cell, utan en pre-cellulär enhet (LUCA) som senare gav upphov till – oberoende av varandra – de två levande linjerna .
Sammanfattningsvis föreslår studien att livets uppkomst inte var en engångshändelse, utan en tvådelad process. Bakterier och arkéer utvecklades oberoende av varandra från en icke-levande, metallberoende LUCA, med fosfit och palladium som en tidig energikälla istället för ATP.