一个数字表示，说明LUCA如何在42亿年前就已经受到病毒的攻击。科学平面设计
由布里斯托尔大学领导的一个国际研究小组揭示了地球最早的生态系统，表明在行星形成的几亿年内，地球上的生命已经蓬勃发展。
今天活着的一切都起源于一个共同的祖先，被亲切地称为LUCA(最后的共同祖先)。
卢卡是假设的共同祖先，所有现代细胞生命，从单细胞生物如细菌到巨大的红杉树(以及我们人类)，都是从它进化而来的。卢卡代表了生命之树的根，在它分裂成今天公认的细菌、古生菌和真核生物之前。现代生命从各种不同的来源进化而来:在所有细胞生物体中用于构建蛋白质的相同氨基酸，共享的能量货币(ATP)，核糖体等细胞机制的存在以及其他与从存储在DNA中的信息中制造蛋白质相关的机制，甚至所有细胞生命都使用DNA本身作为存储信息的方式。
研究小组比较了现存物种基因组中的所有基因，计算了自从它们在LUCA拥有共同祖先以来，随着时间的推移，它们序列中发生的突变。
一些物种的分离时间从化石记录中是已知的，因此研究小组使用了一个与物理学中用来计算速度的熟悉方程相当的遗传方程来计算卢卡的存在时间，得出的答案是42亿年前，大约是地球和太阳系形成后的4亿年。
布里斯托尔大学地球科学学院的合著者桑德拉博士Álvarez-Carretero说:“我们没有想到卢卡如此古老，在地球形成的几亿年内。然而，我们的结果符合现代对早期地球宜居性的看法。”
接下来，研究小组通过模拟从卢卡开始的生物谱系中现存物种的生理特征，计算出卢卡的生物学。该研究的主要作者埃德蒙·穆迪博士解释说:“基因的进化史因其在不同谱系之间的交换而变得复杂。我们必须使用复杂的进化模型来调和基因的进化史和物种的谱系。”
来自布里斯托尔生物科学学院的合著者汤姆·威廉姆斯博士说:“这里真正的优势之一是将基因树物种树调和方法应用于代表生命主要领域的如此多样化的数据集，古细菌和细菌。这使我们能够有信心地说，并评估卢卡如何生活的信心水平。”
合著者Davide Pisani教授说:“我们的研究表明LUCA是一种复杂的生物，与现代原核生物没有太大的不同，但真正有趣的是，它显然拥有早期的免疫系统，这表明即使在42亿年前，我们的祖先也在与病毒进行军备竞赛。”
埃克塞特大学地理学院的Tim Lenton说:“很明显LUCA正在开发和改变它的环境，但它不太可能独自生活。它的废物可能是其他微生物的食物，比如产甲烷菌，这将有助于创造一个循环利用的生态系统。”
“这项工作中采用的发现和方法也将为未来的研究提供信息，这些研究将根据地球历史更详细地研究原核生物的后续进化，包括较少研究的古细菌及其产甲烷代表，”合著者Anja Spang教授(荷兰皇家海洋研究所)补充说。
合著者菲利普·多诺霍教授说:“我们的工作汇集了来自多个学科的数据和方法，揭示了对早期地球和生命的见解，这是任何一个学科都无法单独实现的。”这也证明了早期地球上的生态系统是如何迅速建立起来的。这表明生命可能在宇宙中其他地方的类似地球的生物圈中蓬勃发展。”
这项研究还涉及了来自伦敦大学学院(UCL)、乌得勒支大学、布达佩斯生态研究中心和冲绳科学技术研究生院的科学家。
这项研究是由约翰邓普顿基金会资助的。本出版物中表达的观点是作者的观点，并不一定反映约翰邓普顿基金会的观点。
论文:
“最后的普遍共同祖先的性质及其对早期地球系统的影响”，作者埃德蒙·穆迪等人发表在《自然生态与进化》杂志上。
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