資深作者威廉·馬丁(William Martin)就話:「啲新數據只得一個結論……我哋見到嘅係一個遺傳密碼嘅起源,但係兩個生命嘅起源。」 呢個講法好大膽,意味住生命嘅火花,可能喺地球上唔同角落著咗兩次。
咁LUCA又係咩呢?研究指出,LUCA唔再係傳統理解中嘅「自由生活細胞」,而係一種前細胞實體。佢只有大約一半嘅核心代謝反應係由自身酶負責,另一半係靠深海熱液噴口天然存在嘅金屬(例如鐵、鎳、鈷)嚟催化。
研究團隊仲重建咗早期催化作用嘅四個階段:
呢個模型就好似話,生命最初係靠「金屬外掛」嚟運行代謝,之後先慢慢進化出自己嘅酶。
現代細胞用ATP做能量「貨幣」,但ATP好複雜,需要酶先整到出嚟。咁生命出現初期,未有ATP同酶嘅時候,點樣攞能量呢?
研究發現咗一個好可能嘅答案:磷化物(phosphite, HPO₃²⁻)。呢種還原形式嘅磷,天然存在喺蛇紋岩化熱液噴口。佢可以配合天然沉積嘅鈀金屬(palladium),喺暖水環境中一夜之間驅動代謝磷酸化反應,完全唔使ATP同酶。
共同作者曼農·施利克爾(Manon Schlikker)話:「磷化物同鈀取代咗ATP同酶;呢個發現好神奇,令到我哋更容易理解早期演化。」
傳統嘅生命樹係一條樹幹(LUCA)分出所有分支。呢項研究提出嘅新模型係:兩個獨立樹幹(細菌同古菌),喺佢哋真正變成「活」細胞之前就已經分開。佢哋嘅共同祖先唔係一個自由生活細胞,而係一個前細胞嘅實體,之後各自獨立演化成兩個主要生命分支。
簡單嚟講,呢項研究話俾我哋知:生命嘅起源可能唔係單一事件,而係一個「雙線發展」嘅過程。細菌同古菌由一個非生命、靠金屬驅動嘅LUCA,各自獨立跨過咗「從無生命到有生命」嘅門檻,仲用磷化物同鈀嚟做早期嘅能量替代方案。
呢個發現唔單止改變咗我哋對地球生命歷史嘅理解,仲為我哋喺其他星球尋找生命,提供咗全新嘅思考方向。