LUCA: не предок, а «металева» проміжна ланка
Ключовим елементом нової теорії є переосмислення ролі Останнього Універсального Спільного Предка (LUCA). Замість вільної клітини, LUCA постає як доклітинна сутність, яка мала ферменти лише для половини з 420 основних метаболічних реакцій. Іншу половину каталізували метали, які природним чином були присутні в середовищі гідротермальних джерел, такі як залізо, нікель і кобальт . Команда реконструювала чотири стадії раннього каталізу: (1) лише метали, (2) металево-ферментний гібрид у LUCA, а потім розбіжна еволюція до (3) бактеріального та (4) архейного предків .
Фосфіт і паладій — енергія до появи АТФ
Сучасні клітини використовують АТФ як універсальну «енергетичну валюту», але АТФ — це складна молекула, для створення якої потрібні ферменти. Дослідження пропонує правдоподібну пребіотичну альтернативу: фосфіт (HPO₃²⁻), відновлена форма фосфору, яка природним чином зустрічається в гідротермальних випарах, реагує з органічними сполуками в присутності природного паладію (металічного каталізатора). Ця реакція приводить до метаболічного фосфорилювання навіть у воді, фактично замінюючи АТФ і ферменти на світанку життя . "Фосфіт і паладій замінюють АТФ і ферменти; це дивовижно, і це робить ранню еволюцію набагато легшою для розуміння", — коментує співавторка Манон Шліккер .
Нова топологія дерева життя
Традиційне «дерево життя» поміщає LUCA в основу єдиного стовбура, від якого розходяться всі гілки. Нове дослідження пропонує принципово іншу топологію: два окремі стовбури (бактерії та археї), які розійшлися біля коріння, перш ніж вони стали технічно живими. Спільний предок був не вільною клітиною, а доклітинною сутністю, яка згодом незалежно дала початок двом живим лініям .
Коротко: Дослідження пропонує, що походження життя не було єдиною подією, а двогілковим процесом, де бактерії та археї незалежно розвинули стан вільного життя з неживої, металево-залежної сутності LUCA, використовуючи фосфіт і паладій як ранній енергетичний субститут АТФ.