Bez deszczu nie byłoby życia?

Mający polskie korzenie Szostak to weteran w tropieniu zagadki pojawienia się na Ziemi żywych organizmów. W 2001 r. w „Nature” opublikował artykuł pod tytułem „Syntetyzowanie życia”. Przedstawił w nim drogę do uzyskania w laboratorium najprostszej formy życia, którą określił protokomórką. Uczony założył, że da się ją zbudować tylko z dwóch rodzajów substancji chemicznych. Pierwszą byłyby kwasy tłuszczowe, tworzące błonę, która izoluje wnętrze prymitywnego organizmu od otoczenia; drugą – ukryty w środku kwas nukleinowy, będący nośnikiem informacji genetycznej. Zdaniem naukowca właśnie tak mogły wyglądać początki życia na Ziemi przed miliardami lat.

Zaraz potem Szostak zaczął eksperymentować i, choć w międzyczasie dostał Nagrodę Nobla za swoje wcześniejsze badania nad telomerami, nie zrezygnował ze swojego marzenia o ożywieniu martwej materii przy pomocy serii doświadczeń chemicznych. Uparcie weryfikował hipotezę protokomórki.

Za najlepszego kandydata uznał koacerwaty – naturalnie występujące w przyrodzie, mające kulisty kształt nagromadzenia białek, lipidów i RNA. Najbardziej interesowała go ta ostatnia cząsteczka, ponieważ RNA może być zarówno nośnikiem informacji genetycznej, jak i enzymem katalizującym procesy przemiany materii. Tłuszczowy bąbelek koacerwatu z RNA w środku mógł być, zdaniem Szostaka, pierwszym krokiem do powstania życia. Problem polegał na tym, że podczas eksperymentów bąble błyskawicznie wymieniały się między sobą RNA, w krótkim czasie upodabniając się do siebie. A w świecie identycznych okazów nie ma różnicowania i konkurencji, czyli nie ma ewolucji, bez której nie ma też życia.

Jak zainicjować ewolucję? Szostak i jego współpracownicy – pierwszym autorem pracy jest Aman Agrawal z University of Chicago – relacjonują w dzisiejszym „Science Advances”, że być może właśnie wykonali pierwszy krok na tej drodze.

Umieścili koacerwaty w wodzie destylowanej i okazało się, że tempo wymiany RNA spadło z kilku minut do kilku dni. Tyle wystarczy, aby protokomórki zaczęły się różnicować i konkurować – twierdzą. Następnie zamienili wodę destylowaną na deszczową. Efekt był ten sam: wokół bąbli formowały się grubsze ścianki, przez które cząsteczki RNA mogły nadal przenikać, ale już nie tak łatwo. Konkluzja dzisiejszych badań brzmi: deszcze spadające na Ziemię przed miliardami lat mogły pomóc w powstaniu życia na planecie, ponieważ ułatwiły start ewolucji.

Przypomnijmy, że pod koniec lipca tego roku inna grupa badaczy napisała w „PNAS”, że do narodzin życia mogły się także przyczynić pioruny, a w czerwcu kolejny zespół zasugerował w „Nature Geoscience”, że pierwszy deszcz mógł spaść na Ziemię już ponad 4 miliardy lat temu.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.