Последний универсальный общий предок


После́дний универса́льный о́бщий пре́док (англ. last universal common ancestor, LUCA, или last universal ancestor, LUA) — последняя популяция организмов, от которой произошли все организмы, ныне живущие на Земле[1]. Таким образом, LUCA является общим предком всей жизни на Земле. Последнего универсального общего предка не следует путать с первым живым организмом на Земле. Считается, что LUCA жил 3,48—4,28 миллиарда лет назад[2][3][4][5][6][7][8][9][10]палеоархейскую эру), или, возможно, даже 4,5 млрд лет назад[11]катархее). Ископаемых остатков LUCA не сохранилось, поэтому его можно изучать только путём сравнения геномов. С помощью этого метода в 2016 году был определён набор из 355 генов, точно имевшихся у LUCA[12].

Гипотеза о существовании последнего универсального общего предка была впервые предложена Чарльзом Дарвином в его книге «Происхождение видов» 1859 года[13].

Древнейшими свидетельствами жизни на Земле являются биогенный графит, обнаруженный в метаморфизированных осадочных породах из Западной Гренландии возрастом 3,7 миллиарда лет[14], а также ископаемые остатки бактериальных матов, найденные в песчанике в Западной Австралии возрастом 3,48 миллиарда лет[15][16]. В 2015 году было описано обнаружение углерода потенциально биогенного происхождения в древних камнях возрастом 4,1 миллиарда лет, однако эта находка может свидетельствовать о других, нежели принято считать сейчас, условиях на Земле в тот период и указывает на более раннее происхождение жизни[17][18]. В 2017 году было опубликовано описание предполагаемых ископаемых остатков микроорганизмов возрастом по меньшей мере 3,77 миллиарда лет, а, возможно, и 4,28 миллиарда лет, из ржавчинных осадочных пород в Квебеке, Канада[19].

При помощи анализа предполагаемых потомков LUCA было показано, что он был маленьким одноклеточным организмом, вероятно, имевшим кольцевую ДНК, свободно плавающую в клетке, как у современных бактерий. Однако Карл Вёзе, который предложил трёхдоменную систему живого мира на основе последовательностей рРНК бактерий, архей и эукариот, утверждает, что LUCA был организован проще, чем предки трёх современных доменов жизни[20].

В то время как строение LUCA можно описать лишь в самых общих чертах, молекулярные механизмы его функционирования можно реконструировать более детально на основании свойств современных организмов[21][22][23][24].