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O último ancestral comum universal (LUCA) é o hipotético último ser vivo a partir do qual todos os seres vivos que vivem actualmente na Terra e fósseis conhecidos descendem. Por isso é ancestral comum mais recente de toda a vida actual e conhecida na Terra. Estima-se que tenha vivido 3,6 a 4,1 mil milhões de anos atrás.[1]
Há mais de um século atrás, Charles Darwin afirmou em sua obra, A Origem das Espécies, que: “... provavelmente todos os seres orgânicos que já viveram nessa terra descendem de alguma forma primordial, na qual a vida deu o seu primeiro sopro”. Essa poderosa ideia de que toda a vida na Terra surgiu a partir de um ancestral comum é amplamente aceita entre os biólogos. Apesar de não ser possível afirmar algo concreto sobre o suposto ancestral comum, intuitivamente assume-se que o mesmo seria uma célula solitária simples, muitas vezes comparada a um procarioto, com pouco ou nenhum metabolismo intermediário. Em princípio, então, uma simples árvore genealógica poderia representar as relações entre todos os organismos viventes e extintos, sendo esse último ancestral comum universal (LUCA) a raiz dessa “árvore da vida”. [1] [2][3] [4]
A noção de origem comum é muito mais motivada hoje em dia desde que estudos bioquímicos, de biologia molecular e genéticos têm demonstrado que muitas características moleculares são universais. [3] Essas evidências da existência do LUCA são chamadas homologias universais, das quais pode-se citar:
- DNA como material genético;
- Cópia de DNA utilizando um modelo e um mecanismo de pareamento de bases;
- Transcrição do DNA em RNA usando uma RNA polimerase com um mecanismo catalítico homólogo;
- Tradução do RNA em proteínas usando o código genético de trincas nucleotídicas;
- Uso de uma mistura de RNAs ribossômicos, RNAs transportadores, e proteínas ribossomais na tradução;
- Uso de ATP como armazenamento energético celular e com envolvimento na síntese de DNA e RNA;
- Fechamento das células em uma membrana plasmática através do qual nutrientes e metabólitos podem transitar. [5]
Conhecer o LUCA permite o delineamento das vias evolutivas que resultaram nos três domínios da vida (Bacteria, Archaea e Eukarya) e marca o ponto de partida para a origem da vida. [6] As questões mais importantes que envolvem o LUCA são se os três domínios da vida formam um grupo monofilético e onde encontra-se a raiz da árvore da vida. [7] Como LUCA compreende um grupo extinto, a sua localização deve ser inferida a partir de relações taxonômicas. [6] A raiz da árvore da vida possui três possíveis localizações, uma em cada ramo que resulta em cada um dos domínios, e um dentro de cada um de qualquer dos domínios.[2]
As variações de traços comuns a Bacteria, Archaea e Eukarya podem facilmente ser explicadas como sendo o resultado de uma separação anterior à divergência do LUCA nesses três grandes domínios. Não há restos paleontológicos para testemunhar a existência do LUCA, mas sua natureza pode ser deduzida através de registros moleculares. [8]