42亿年前，它们就已与病毒进行斗争｜揭秘地球生命的共同祖先LUCA

1999年，法国巴黎巴斯德研究所的生物学家 Patrick Forterre 首次使用LUCA（LUCA，Last Universal Common Ancestor）来称呼一切生命“最后的共同祖先”。

LUCA并不是生命的起点，而是我们可以使用基因组数据追溯的最后一个共同祖先状态。为了更深入地了解LUCA的存在和演化，英国布里斯托尔大学领导的国际研究团队通过基因分析和进化建模，确定了LUCA的存在时间，并解释了它是一种复杂的具有早期免疫系统的厌氧产乙酸菌。

如今在生命的所有主要分支中发现的基因，可能从 LUCA 一路传承下来，如今在生命的所有主要分支中发现的基因，可能从 LUCA 一路传承下来，这让我们可以确定古代祖先拥有哪些基因。通过观察这些基因如何随时间的推移而演化，可以估计出LUCA的生存时间。然而，由于基因丢失、交换和突变，实际演化过程要复杂很多。

研究小组考虑到这一问题，建立了一个复杂的模型，以确定哪些基因存在于LUCA中。研究人员重建的LUCA 基因组，包含约 2500 个蛋白质编码基因，以追溯LUCA，并得出结论：LUCA大约生活在42亿年前--远远早于其他估计，这惊人地接近45亿年前地球的形成。

LUCA并非孤立地存在，而是生活在一个预先存在的生态系统中。研究小组推测，它可能是其他原始细胞灭绝的生态系统的一部分。研究结果显示，LUCA拥有一个原始的免疫系统CRISPR，并与地球最早的生态系统紧密相连。这表明在地球生命的早期阶段，生命形式就已经开始与病毒进行斗争，形成了初步的免疫防御机制。

研究小组发现，LUCA具有抵御紫外线损害的基因，很有可能生活在海洋表面。不过，研究还发现了其具有逆旋转酶的特性，这种酶通常存在于嗜热菌中。这意味着，LUCA也有可能在这些深海热液喷口附近繁衍生息。

该研究汇集了多学科数据和方法，为我们理解生命起源提供了新的视角。该研究也强调LUCA在42亿年前就已受到病毒的攻击。虽然病毒会引发各种疾病，甚至可能会导致物种灭绝，但病毒也在生命演化过程中起着重要作用，是遗传多样性的主要来源。这也为研究生命演化过程提供新的思路。LUCA 遭受病毒攻击

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文 | 蓝天

审核 | 露尔 橡树

排版 | Candy

参考资料略