Pronađen ključni dokaz kako je počeo život na Zemlji FOTO

Ovim su pružili snažnu eksperimentalnu podršku ideji da je život nastao kao "RNK svet".

Život iz nežive materije - Nedostajuća karika

Teorija evolucije, koju su nesumnjivo potvrdile brojne nauke, odlično je objašnjenje kako se život razvio nakon što je nastao.

Međutim, nauka još uvek nije u potpunosti razjasnila kako su prvi oblici života nastali iz nežive materije. Ovaj deo biološke istorije naziva se abiogeneza. Teško ga je razotkriti jer je praktično nemoguće pronaći fosilne zapise takvih procesa iz tog vremena.

Hipoteza o RNK svetu

Hipoteza o RNK svetu sugeriše da je ribonukleinska kiselina (RNK), jednostavniji, jednolančani rođak dvolančane dezoksiribonukleinske kiseline (DNK), igrala ključnu ulogu u nastanku najranijih oblika života jer je mogla da čuva genetske informacije i sprovodi hemijske reakcije neophodne za samoreplikaciju i katalizu procesa pre pojave DNK i proteina.

Kataliza znači da RNK može ubrzati hemijske reakcije bez samouništavanja. Drugim rečima, neki molekuli RNK su se ponašali poput današnjih enzima.

Shutterstock/Wirestock Creators

U najranijem periodu Zemljine istorije, nije bilo proteina, koji danas obavljaju skoro sve katalitičke uloge u živim ćelijama. Hipoteza o RNK svetu pretpostavlja da je RNK tada imala dvostruku funkciju – nošenje genetskih informacija i istovremeno pomaganje hemijskim reakcijama da se odvijaju brže i efikasnije, uključujući i one potrebne za samoreplikaciju. Ovo je ključno jer bi bez katalize većina takvih reakcija odvijala presporo da bi omogućila nastanak i održavanje života.

U RNK svetu, preteča života mogla bi istovremeno da skladišti nasledne informacije, kopira sebe i katalizuje osnovne hemijske reakcije potrebne za sopstvenu replikaciju i opstanak, što su ključne funkcije živog organizma.

Šta je studija otkrila?

U novoj studiji objavljenoj u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Juta Hirakava sa Univerziteta Tohoku, jednog od vodećih univerziteta u Japanu, i njegov tim simulirali su uslove slične onima koji su mogli postojati u podzemnim zalihama vode i vodonosnim slojevima u zemljištu i stenama, ili u isušujućim basenima na ranoj Zemlji, u plitkim bazenima gde se voda periodično zadržavala, a zatim isparavala.

"RNK je možda bila prvi informacioni molekul koji je omogućio darvinističku evoluciju, a samim tim i život, na Hadovoj Zemlji i/ili Nojevom Marsu (Had i Noje su tačke op. a.). Stoga je svaki model koji pokazuje kako RNK može nastati iz jednostavnih organskih molekula važan za razumevanje porekla života u okviru hipoteze o RNK svetu kao prvom", pišu autori u uvodu studije.

U svojim eksperimentima, naučnici su kombinovali osnovne komponente RNK - šećer ribozu, fosfate i četiri nukleobaze koje čine RNK (adenin, guanin, citozin i uracil) sa boratnim mineralima i bazaltnim stenama. Smešu su podvrgli ciklusima zagrevanja i sušenja. Na taj način su imitirali prirodne procese isparavanja i rehidratacije koji su mogli biti uobičajeni u sredinama tog vremena. Pod ovim uslovima, molekuli RNK su se formirali spontano, bez aktivne ljudske stimulacije procesa u ključnim koracima modela sinteze RNK, što je bila jedna od najvećih teškoća u prethodnim istraživanjima abiotskog, tj. neživog, porekla RNK.

U novom istraživanju, posebno je zanimljivo da se ključna uloga u ispitivanom procesu pripisuje boratima, mineralima za koje se ranije smatralo da ometaju prebiotičke hemijske reakcije. U novom istraživanju, borati su pokazali upravo suprotno - stabilizovali su ribozu, koja je normalno veoma nestabilna, i pomogli u važnim hemijskim koracima koji dovode do formiranja RNK. Naučnici su zaključili da borati nisu nedostatak ili problem na putu do RNK, već naprotiv - važna komponenta uspešnog sinteziranja RNK pod uslovima sličnim prirodnim.

Jedan od učesnika studije, Stiven Bener iz Fondacije za primenjenu molekularnu evoluciju, rekao je za Scientific American da rezultati sugerišu da RNK može biti "unutrašnji ishod" na planetama koje imaju slične geološke uslove kao rana Zemlja.

A to implicira "da život postoji svuda", dodao je.

Ako uzmemo u obzir i da je riboza otkrivena u uzorcima prikupljenim na asteroidu Benu od strane NASA-ine misije OSIRIS-REx, dolazimo do zaključka da su ključne komponente RNK mogle biti dostavljene na Zemlju spolja.

Sastojci života iz svemira

Ovaj eksperiment podržava hipotezu da RNK nije samo teoretska mogućnost već molekul koji se zapravo formira pod uslovima sličnim onima na ranoj Zemlji bez potrebe za ljudskom intervencijom.

Ovaj rad ne dokazuje u potpunosti kako je tačno nastao prvi život, ali predstavlja do sada najbližu eksperimentalnu potvrdu da je svet RNK bio mogući početak života na Zemlji i da su prirodni procesi mogli dovesti do stvaranja prvih genetskih i katalitičkih molekula pre pojave DNK i proteina.