„Brakujące chemiczne ogniwo” może wyjaśnić, jak rozpoczęło się życie na naszej planecie

Pytanie o to, jak chemia stała się biologią jest prawdopodobnie jednym z najbardziej ekscytujących naukowych pytań naszych czasów.

Rozstrzygająca kwestia

Choć istnieje wiele odpowiedzi, żadna z nich nie jest wystarczająca, by rozstrzygnąć tę kwestię. Naukowcy nie są nawet pewni, jak powstało DNA, RNA, czy chemiczny kuzyn DNA. Choć wielu ekspertów ma przekonujące pomysły, nawet chemiczny repertuar, który rozpoczął biologię wciąż pozostaje nieznany.

Jednak naukowcom udało się zidentyfikować związek chemiczny o nazwie diamidofosforan (DAP), który może w końcu doprowadzić nas do odpowiedzi popartej dowodami. Nowe badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Chemistry.

„Brakujące chemiczne ogniwo” może wyjaśnić, jak rozpoczęło się życie na naszej planecie
Udostępnij

Niezbędne czynniki

By mogła powstać biologia, konieczne są trzy rodzaje substancji chemicznych: peptydy, lipidy i nukleotydy. Pierwszy związek jest głównym źródłem aktywności komórkowej, lipidy chronią komórki i ich struktury w błonach, a nukleotydy przechowują informacje genetyczne.

Życie ma realną szansę na rozwój jedynie wtedy, gdy wszystkie trzy typy związków pojawią się jednocześnie. W innym wypadku komórki nie mogłyby działać prawidłowo.

„Brakujące chemiczne ogniwo” może wyjaśnić, jak rozpoczęło się życie na naszej planecie
Udostępnij

Jak powstało życie?

Naukowcy od jakiegoś czasu próbowali się dowiedzieć, jak w ogóle to wszystko się zaczęło. Zespół z The Scripps Research Institute (TSRI) podczas badań wyodrębnił diamidofosforan, który może okazać się kluczem do odpowiedzi.

Korzystając z niezwykle precyzyjnych eksperymentów chemicznych, naukowcy doszli do wniosku, że DAP może być katalizatorem, którego wszyscy poszukują.

„Brakujące chemiczne ogniwo” może wyjaśnić, jak rozpoczęło się życie na naszej planecie
Udostępnij

Eksperyment

Używając prymitywnych związków chemiczny, które były obecne na Ziemi ponad 4 miliardy lat temu, zespół potwierdził, że po dodaniu DAP, trzy rodzaje niezbędnych substancji chemicznych mogą pojawić się spontanicznie. Co najciekawsze, reakcje zachodziły w różnych środowiskach i temperaturach, co świadczy o tym, że DAP jest bardzo elastyczną cząstką.

Dzięki DAP, wodzie i sprzyjającym warunkom możemy uzyskać trzy ważne grupy „przedbiologicznych” molekuł, które połączą się i zostaną przekształcone, by wejść w interakcje. – wyjaśnia profesor Ramanarayanan Krishnamurthy

Dowody?

Autorzy przyznają, że wszystko jest dość trudne do udowodnienia, wydaje się jednak, że są najbliżej rozwiązania zagadki odnośnie tego, jak powstało życie. Wciąż trudno jednoznacznie stwierdzić, że DAP jest odpowiedzialne za to, co widzimy dzisiaj, jednak niezwykle fascynująca wydaje się myśl, że jeden związek połączył życie w całość.

Przypomina mi to wróżkę w Kopciuszku, która macha różdżką „puf, puf” i przekształca zwyczajne rzeczy w coś znacznie bardziej złożonego. – wyznał Krishnamurthy

Fotografie: nature.com, scripps.edu