全ての生命の最終共通祖先「LUCA」は42億年前に誕生し、ウイルスと戦っていた可能性

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　私たち人類を含むすべての生命は、一つの共通祖先から進化してきたと考えられている。それは「最終共通祖先（LUCA）」と呼ばれる生物だ。

　英国の研究チームによると、その誕生はこれまで考えられていた以上に古く、42億年前に遡る可能性があるという。

　地球誕生からほんの4億年後のことでありながら、LUCAは驚くほど複雑で、免疫系を持っており、当時からウイルスとの戦いを繰り広げていたのだそうだ。

最終共通祖先（LUCA）とは？

　犬は1万5000～3万年前、ハイイロオオカミから枝分かれして誕生した。それと同様、猫はおよそ1万年前にリビアヤマネコから誕生した。

　私たちホモ・サピエンスなら30万年前にホモ・エレクトスの系統から分岐した。さらにそのもっと前、ホモ属（ヒト属）がチンパンジーと袂をわかったのは、およそ700万～600万年前のことだ。

　このようにして、生物の祖先をたどっていくと、やがてあらゆる生き物たちに共通する祖先にたどり着く。それが最終共通祖先「LUCA（Last Universal Common Ancestor）」と呼ばれる存在だ。

　LUCAはあくまで概念上の存在であって、具体的にどの生物がそれなのか現時点では不明だ。

　だが私たち「真核生物」はもちろん、「細菌」と「古細菌」にとっても共通の祖先であるとされている。

　そして、その遺産は今も私たちの体に残されている。

　あらゆる細胞生物がタンパク質を作るめに利用している共通の「アミノ酸」、”生体のエネルギー通貨”と呼ばれる「ATP（アデノシン三リン酸）」、「リボソーム」をはじめとするタンパク質合成装置、情報を蓄積する「DNA」など、こうしたものは、どれも現代の生命がLUCAから受け継いだものだ。

　とは言え、ごく最初の生命の本当の姿について、わかっていることは少なく、その実像は謎めいている。

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LUCAは地球誕生から4億年後に既に生まれていた

　謎めいたLUCAの実像に迫るため、英国ブリストル大学をはじめとする研究チームは、現在地球に存在する種のゲノムに蓄えられている突然変異の数を解析した。

　今この地上にいる生き物たちは、LUCAからはじまって突然変異を繰り返しながら進化してきた。

　もしその数とそれが起きるおおよその頻度がわかれば、LUCAがいつ頃存在していたのか逆算できるはずだ。

　その結果、弾き出されたのが42億年前である。

　つまり地球と太陽系が形成されてからわずか4億年後には、生命の共通祖先が誕生していたと考えられるのだ。

　その頃の地球は、地質学における時代区分のうちの「冥王代」にあり、地表では溶岩が流れ、隕石が頻繁に衝突するなど、非常に過酷な環境だった。これほど過酷な環境の中で生命がすでに誕生し、進化を遂げていたというのは驚くべき発見だ。

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ウイルスとの生存競争を繰り広げていた

　さらに研究チームは、LUCAの遺伝的特徴を推定し、その生態についても詳しく調査した。その結果、LUCAは単純な原核生物でありながら、すでに免疫系を持っていた可能性があることがわかった。

　一般的に、免疫系はウイルスや細菌などの外敵から身を守るために発達したものだ。

　しかし、LUCAがすでに免疫系を持っていたということは、この時代にはすでにウイルスのような存在が地球上にいたことを示唆している。

　つまり、生命は誕生して間もない段階から、ウイルスとの生存競争を繰り広げていたことになる。

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　ブリストル大学の研究者で論文の筆頭著者であるエドムンド・ムーディ氏は、ニュースリリースでこう語る。

遺伝子の進化は複雑であり、異なる系統間で遺伝子が交換されることもあります。そのため、進化の歴史を解明するためには、複雑な進化モデルを用いて遺伝子の歴史を解析する必要があります（エドムンド・ムーディ氏）

　また、同研究の共著者であるエクセター大学のティム・レントン氏はこう述べる。

LUCAは環境を利用し、変化させながら生きていました。しかし、単独で生きていたわけではありません。LUCAの排出物はメタンを生成する微生物（メタン生成菌）の栄養源となり、地球上の最初の生態系の一部を形成していた可能性があります（ティム・レントン氏）

　これが本当ならば、地球では想像以上に早く生態系が確立されていたということになる。

　研究チームによれば、このことは、宇宙のどこかに地球と同じような環境の惑星があれば、そこでも同じように生命が繁栄している可能性を告げているのだそうだ。

　この研究は『Nature Ecology & Evolution』（2024年7月12日付）に掲載された。

編集長パルモのコメント

パルモ

最終共通祖先とかLUCAとか、なんかかっこいいな。いったいどんな姿をしていたのだろう？犬も猫も人間もこの地球上にあるすべての生物は元をたどれば皆同じ起源を持っているっていう事実は心にしみるな。

References: July: LUCA | News and features | University of Bristol

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