LUCA, l'ultimo antenato comune di tutti i viventi
Tutti gli esseri viventi discendono da un unico antenato vissuto circa 4,2 miliardi di anni fa. Come lo sappiamo, e cosa ancora non sappiamo.
In breve
- LUCA (Last Universal Common Ancestor) è l'ultimo antenato comune di tutti gli esseri viventi oggi sulla Terra: batteri, archei, piante, funghi, animali, noi.
- Non è stato il primo essere vivente, ma l'ultimo da cui discendiamo tutti.
- Uno studio pubblicato nel 2024 lo colloca a circa 4,2 miliardi di anni fa: era già una cellula complessa, con centinaia di geni.
- La prova della sua esistenza è il fatto che tutti i viventi usano lo stesso codice genetico e le stesse molecole di base.
Un albero con una sola radice
Quando Darwin pubblicò L'origine delle specie, nel 1859, il libro conteneva una sola illustrazione: un albero ramificato. L'idea era che le specie non fossero create separatamente, ma discendessero le une dalle altre, come i rami da un tronco. Darwin si spinse a ipotizzare che tutti gli esseri viventi potessero derivare «da una sola forma primordiale».
Allora era un'intuizione. Oggi è uno dei risultati più solidi della biologia. Quella forma primordiale ha un nome: LUCA, l'ultimo antenato comune universale.
Come sappiamo che è esistito
Nessuno ha mai trovato un fossile di LUCA, e probabilmente nessuno lo troverà mai: era un microrganismo vissuto miliardi di anni fa. La prova sta dentro di noi, e dentro ogni altro essere vivente.
- Lo stesso codice genetico. Una lumaca, una quercia e un batterio traducono il DNA in proteine usando quasi esattamente lo stesso dizionario: gli stessi 64 «codoni» di tre lettere per gli stessi amminoacidi. Ne parliamo in un articolo dedicato.
- Le stesse molecole. Tutti usano DNA e RNA, gli stessi 20 amminoacidi di base, l'ATP come moneta energetica.
- La stessa «mano». Molte molecole biologiche esistono in due versioni speculari, come la mano destra e la sinistra. Tutta la vita usa amminoacidi «sinistri» e zuccheri «destri». In laboratorio si formano entrambe le versioni in parti uguali.
- Geni in comune. Alcuni geni, come quelli del ribosoma, sono presenti in tutti gli organismi, con differenze che si possono usare per ricostruire l'albero della vita.
Sarebbe estremamente improbabile che tutte queste scelte, spesso arbitrarie, si fossero ripetute identiche in linee di vita indipendenti. La spiegazione più semplice è che le abbiamo ereditate tutti dallo stesso antenato.
Che aspetto aveva
Confrontando i geni presenti in tutti i grandi gruppi di viventi, si può ricostruire quali dovevano essere già presenti in LUCA. Nel 2016 uno studio guidato da William Martin individuò circa 355 famiglie di proteine risalenti a lui, e ne dedusse un organismo amante del calore, che viveva senza ossigeno e ricavava energia dall'idrogeno: un profilo compatibile con le sorgenti idrotermali dei fondali oceanici.
Nel 2024 un gruppo internazionale, con metodi più ampi, ha stimato che LUCA avesse circa 2.600 proteine e un genoma di qualche milione di lettere, paragonabile a quello di un batterio di oggi. Lo stesso studio lo colloca a circa 4,2 miliardi di anni fa, appena qualche centinaio di milioni di anni dopo la formazione della Terra. Secondo gli autori, LUCA aveva perfino un rudimentale sistema di difesa contro i virus, e viveva già dentro un ecosistema di altri microrganismi.
In altre parole, LUCA non era un abbozzo di vita. Era già un organismo sofisticato.
Perché «ultimo» e non «primo»
Il nome dice «ultimo» per una ragione precisa. LUCA è il punto in cui le linee che portano a tutti i viventi di oggi si riuniscono, ma prima di lui c'era già una storia: forme più semplici, esperimenti chimici, forse altre popolazioni di cellule che si sono estinte senza lasciare discendenti.
La storia è complicata anche dal fatto che i microrganismi si scambiano geni direttamente, non solo da genitore a figlio. Questo «trasferimento orizzontale» rende la base dell'albero più simile a una rete. Ma il quadro generale regge: c'è stato un antenato comune, e tutto ciò che vive oggi ne porta il segno.
Dove si ferma la scienza
Sappiamo che LUCA è esistito e cominciamo a capire com'era. Restano aperte due domande grandi.
La prima: come si è arrivati, in così poco tempo, dalla chimica della Terra primordiale a un organismo con migliaia di proteine? È la domanda sull'origine della vita, e non ha ancora una risposta.
La seconda: perché un'origine sola? La Terra primordiale aveva oceani, vulcani, pozze, fondali caldi, tutti ambienti potenzialmente adatti. Se la vita nasce quando le condizioni sono giuste, ci aspetteremmo più inizi indipendenti. Invece vediamo una sola famiglia. Ne parliamo in Perché la vita è nata una sola volta?
Da qui in avanti non parliamo più di ciò che la scienza ha stabilito, ma di un'ipotesi: quella proposta nel libro Lux Lucis. Va letta come tale.
LUCA come prima «sintonizzazione»
Lux Lucis propone di guardare a LUCA in un modo diverso. Se la vita non è un incidente chimico ma l'«accensione» di materia che, raggiunta una certa complessità, entra in risonanza con l'informazione portata dalla luce, allora LUCA non è un vincitore fortunato della lotteria: è il primo sistema che si è sintonizzato stabilmente.
Da quel momento, secondo il libro, succede qualcosa di decisivo. Il primo sistema capace di copiarsi consuma le molecole organiche accumulate in milioni di anni e occupa ogni nicchia. La «finestra» in cui la vita poteva accendersi da zero si chiude. Ecco perché, in questa lettura, l'origine unica non è un caso, ma una necessità.
Il fatto che LUCA appaia così presto e già così complesso, per il libro, è coerente con questa idea: non una lunghissima attesa di combinazioni fortunate, ma un processo che, una volta pronte le condizioni, procede rapidamente.
Cosa resta aperto
L'ipotesi del libro non spiega come avverrebbe concretamente questa «sintonizzazione», e lo dichiara. La scienza, dal canto suo, ha spiegazioni proprie per l'unicità di LUCA, a partire dalla competizione tra le prime forme di vita. Le due letture non si escludono del tutto: il libro aggiunge un perché, la scienza continua a cercare il come.
Quello che resta, in ogni caso, è un fatto che vale la pena fermarsi a guardare: ogni essere vivente che incontri è un tuo lontanissimo parente.
Approfondisci nel libro
Questo tema è sviluppato nei capitoli 1 e 7 di Lux Lucis – Figli della Luce.
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