La hipòtesis de que hi ha una única cèl·lula primitiva va començar amb el llibre L'origen de les especies que va publicar Charles Darwin on deia que sols hi havia hagut un progenitor per totes les formes de vida.
«... He ingerir l'analogia que probablement tots els éssers orgànics que han viscut en aquesta terra han descendit d'una forma primordial, en la qual la vida respirava primer»
Darwin, Charles. On the Origin of Species. London: John Murray, Albemarle Street. 1859. Pg. 484 and 490.Però va ser en als 60, quan es va descobrir el codi genètic que és va a començar a valorar un avantpassat comú. El fet de que el codi genètic segueix universal per totes les formes de vida ens indica que estan relacionats.
 |
| Representació del arbre de la vida. |
No obstant això, hi ha una àmplia varietat d'opinions respecte a l'estat cel·lular i la complexitat d'aquest organisme. Entre elles estan: la seva manera d'aparició, l'evolució del seu metabolisme i la naturalesa del seu material genètic. És per aquesta raó, que és fan moltes investigacions per poder trobar respostes.
Una de les ultimes investigacions va ser sobre l'anàlisi del genoma amb el qual és coneixen les característiques del organisme. Avui dia, hi ha una gran quantitat de genomes seqüenciats i per tant coneixem el contingut genètic dels descendents de LUCA. Amb aquestes seqüències genètiques conegudes és possible comparar-les entre elles, permetent realitzar una distribució dels gens amb un origen en comú i distribuir així filogenèticament als diferents organismes. Un cop realitzada aquesta distribució s'estudien aquestes proteïnes i avaluar quins components van poder derivar de l'ancestre en comú.
Va ser Carl Woese, microbiòleg nord-americà, qui va seguir l'anàlisi dels genomes fins a la seqüenciació de l'ARN ribosomal 16S i 18S, que comparteixen tots els éssers vius del planeta i que gairebé ha variat. Ell va ser qui va descobrir el domini de les arquees. A més, va proposar el domini dels bacteris com el principi de l'arbre de la vida. Posteriorment, es va debatre aquesta hipòtesi i es va proposar a LUCA com un organisme protoeucariota, és a dir, un avantpassat de la línia cel·lular amb una entitat ben diferent dels bacteris i arqueges. Això vol dir que si LUCA va ser l'avantpassat comú es tractaria d'un organisme ancestral complex, per tant hi va haver abans una sèrie de fases evolutives a nivell cel·lular o precelulares, amb una menor complexitat.
 |
| Representació de com seria LUCA |
És molt difícil arribar a un consens sobre LUCA, no sols per les diferents hipòtesis que és proposen, sino perquè la majoria envolten gran incògnites. Però seria gracies a LUCA que és van crear les primeres cèl·lules procariotes que degueren ser heteròtrofes, és a dir, s'alimentaven de sopa primitiva i obtenien l'energia per fermentació. Poc a poc, l'augment d'aquestes cèl·lules va produir variacions, ja que el medi (la sopa primitiva) s'anava quedant empobrida, la variació d'aquesta cèl·lula primerenca que podia utilitzar el diòxid de carboni i la llum com a font d'energia va sobreviure (primeres cèl·lules fotosintètiques, encara que no alliberaren oxigen al principi). Va ser quan les cèl·lules procariotes fotosintètiques començaren a alliberar oxigen que l'atmosfera va canviar. Fa uns 1800 millions de anys, ja hi havia una gran quantitat necessària d'oxigen a l'atmosfera, i s'havia creat la capa d'ozó (que absorbeix els raig ultra violetes que destruïen els organismes), que va possibilitar la vida a zones més superficials de mars. És a dir, la presència d'oxigen va suposar importants adaptacions moleculars, sobretot va permetre captar l'oxigen en el metabolisme (reaccions oxidatives). Així va sorgir la respiració anaeròbia (que proporciona molta més energia) i els bacteris anaeròbics. En conseqüència és van poder formar cèl·lules eucariotes, i l'evolució a organismes pluricel·lulars.
En conclusió, encara que no sabem respondre a totes les incògnites sobre LUCA, cada vegada estem més propers al origen de la vida.
