próg darwinowski
Próg darwinowski lub przejście darwinowskie to termin wprowadzony przez Carla Woese'a w celu opisania okresu przejściowego podczas ewolucji pierwszych komórek , kiedy transmisja genetyczna przechodzi z trybu głównie poziomego do trybu pionowego. Proces rozpoczyna się, gdy przodkowie ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka (LUCA) stają się oporni na poziomy (lub boczny) transfer genów (HGT) i stają się indywidualnymi jednostkami o pionowym dziedziczeniu , na których skuteczny jest dobór naturalny . Po tym przejściu życie charakteryzuje się genealogiami , które mają współczesną filogenezę przypominającą drzewo.
Przed progiem darwinowskim
Ostatni uniwersalny wspólny przodek jest często uważany za już złożony organizm z genomem opartym na DNA , złożonym przepływem informacji i wydajnym metabolizmem , ale niektórzy autorzy, jak Carl Woese , uważają zamiast tego, że LUCA nie była odrębną jednostką, ale raczej zróżnicowana społeczność komórek, które przetrwały i ewoluowały jako jednostka biologiczna.
Carl Woese wskazał, że najprawdopodobniej istniały wysokie wskaźniki mutacji i małe genomy. Obecne były również małe białka i większe, nieprecyzyjnie przetłumaczone „białka statystyczne”. Jednostki, w których translacja nie rozwinęła się jeszcze do tego stopnia, aby mogły powstać białka współczesnego typu, nazwano „ progenotami ”, a epokę, w której były to najbardziej zaawansowane formy życia, „erą progenotów”.
Te organizmy lub jednostki biologiczne, te potomstwo (lub rybocyty), miały RNA jako cząsteczkę informacyjną zamiast DNA. RNA jest zdolny zarówno do katalizy , jak i replikacji i mógł odgrywać kluczową rolę w początkach dziedziczności i samego życia. Zaproponowano, że początkowe zdarzenia molekularne były przeprowadzane przez transferowe RNA (tRNA). Postawiono hipotezę, że ustrukturyzowane tRNA mogły dostarczać aminokwasy podczas procesu zwanego autotranslacją pojedynczej wydłużonej nici tRNA.
Kompartmentalizacja z błonami nie została jeszcze zakończona, a translacja białek nie była precyzyjna. Nie każdy potomek miał swój własny metabolizm; różne etapy metaboliczne były obecne u różnych potomków. Dlatego zakłada się, że istniała społeczność podsystemów, które zaczęły kolektywnie współpracować i zakończyły się LUCA.
Po progu darwinowskim
Większość naukowców umieszcza LUCA u korzenia drzewa życia . Z tego korzenia odchodzą dwie Domeny Prokariotyczne : Bakteria i Archaea . Tuż po tym pierwszym rozszczepieniu, jedna z gałęzi, idąc w kierunku Archaea, ponownie się rozdziela i daje początek trzeciej gałęzi, która jest gałęzią Eukariota, tak że teraz istnieją trzy Domeny życia. Carl Woese uważał, że nawet w erze powstania LUCA korzeń i pierwsze gałęzie były bardzo rozmyte, ponieważ komórki nie były jeszcze dobrze zdefiniowane, a HGT było nadal dość ważne. Niektórzy autorzy utrzymują, że LUCA był mezofilnym eukariontem. Według tych autorów Domeny, które wywodzą się z LUCA w procesie ewolucji redukcyjnej lub „usprawnienia”, były prokariotami; mezofilne i termofilne bakterie oraz termofilne archeowce. Termin „prokariont” powinien zatem zostać porzucony, ponieważ sugeruje, że „prokarionty” poprzedziły „eukarionty” w ich ewolucji od LUCA do złożoności.