揭开地球最早的生命形式LUCA的秘密：

　　美国布里斯托大学领导的一项研究发现，地球上的生命起源被称为LUCA，：（Last universal common ancestor），42亿年前已经存在，即在地球形成后4亿年就开始繁荣起来。

　　

美国布里斯托大学领导的一项研究发现，地球上的生命起源，在地球形成后不久就开始繁荣起来。通过遗传分析和进化模型，研究人员确定LUCA的存在时间为42亿年前，揭示了它是一种复杂的生物，具有早期免疫系统，是地球最早的生态系统的一部分。

LUCA的基因蓝图及其后代

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(Last universal common ancestor），假设所有现代细胞生命，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。LUCA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。

研究方法与LUCA年龄

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共同作者桑德拉álvarez-Carretero博士说:“我们没有想到LUCA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。”

LUCA的生理见解和进化模型

接下来，研究小组通过对LUCA生命谱系中现存物种的生理特征进行建模，得出了LUCA的生物学特征。作者解释说:“基因的进化史由于它们在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。” 

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开发和改变了它的环境，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。”

早期生活研究的更广泛意义

“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。“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。”