Јапански научници недавно су у лабораторији потврдили да је молекул рибонуклеинске киселине могао настати спонтано на раној Земљи, под условима који су природно постојали пре отприлике 4,3 милијарде година, чиме су дали снажну експерименталну потврду идеји да је почео као „РНK свет”
Теорија еволуције, која је неупитно потврђена бројним наукама, одлично објашњава како се живот развијао једном када је настао. Но, до сада није потпуно разјаснила како су први облици живота настали из неживе материје. Тај део биолошке повести назива се абиогенеза. Њега је тешко разоткрити јер је практично немогуће пронаћи фосилне записе таквих процеса из тог времена.
Хипотеза о РНK свету указује да је рибонуклеинска киселина (РНK), једноставнија, једноланчана рођака дволанчане дезоксирибонуклеинске киселине (ДНK), играла кључну улогу у настанку најранијих облика живота јер је могла сачувати генетске информације и обављати хемијске реакције потребне за саморепликацију и катализу процеса пре појаве ДНK и протеина. Kатализа значи да је РНK могла убрзавати хемијске реакције а да се притом сама троши. Другим речима, неки молекули РНK понашали су се попут данашњих ензима.
У најранијем раздобљу Земљине прошлости није било протеина, који данас обављају готово све каталитичке улоге у живим ћелијама. Хипотеза о РНK свету претпоставља да је РНK тада имала двоструку функцију – носила је генску информацију и помагала да се хемијске реакције одвијају брже и успешније, укључујући реакције потребне за властито умножање. То је кључно јер се без катализе већина таквих реакција одвија преспоро да би омогућила настанак и одржавање живота. У РНK свету претеча живота могла је истовреено сачувати наследне информације, копирати саму себе и катализовати основне хемијске реакције потребне за властито умножање и опстанак, што су кључне функције живог организма.
Шта је студија открила? У научно чланку објављеном у часопису Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) Јута Хиракава са Универзитета Тохоку, једног од водећих у Јапану, и сарадници симулирали су услове сличне онима који су могли постојати у подземним залихама воде и водоносним слојевима у тлу и стенама или пак у исушујућим базенима на раној Земљи, у плитким локвама у којима се вода повремено задржавала и затим испаравала. „РНK је можда била први информацијски молекул који је омогућио дарвинистичку еволуцију, а тиме и живот, на хадској Земљи и/или на ноахијском Марсу (то су раздобља). Стога је сваки модел који показује како РНK може настати из једноставних органских молекула важан за разумевање настанка живота у оквиру хипотезе о РНK свету као првом”, пишу аутори у уводу.
У својим експериментима су комбиновали основне састојке РНK – шећер рибозу, фосфате и четири нуклеобазе од којих је састављена РНK (аденин, гуанин, цитозин и урацил) с минералима бората и базалтним стенама. Смесу су подвргнули циклусима загреавања и сушења. Тиме су опонашали природне процесе испаравања и рехидрације који су могли бити чести у тадашњим срединама. Под тим условима РНK молекули спонтано су се формирали, без људског подстицања процеса у кључним корацима модела синтетисања РНK, што је била једна од највећих тешкоћа у досадашњим истраживањима абиотичког, односно неживог порекла РНK.
У новом истраживању посебно је занимљиво то што се кључна улога у процесу приписује боратима, минералима за које се раније сматрало да ометају пребиотичке хемијске реакције. Борати су показали управо супротно – стабилизовали су рибозу, која је иначе врло нестабилна, и помогли у важним хемијским корацима што воде до формирања РНK. Научници су закључили да борати нису недостатак или препрека на путу до РНK, него напротив – важан су саставни део успешног синтетизовања РНK у условима сличним природним. Један од учесника истраживања, Стивен Бенер из Фондације за примењену молекуларну еволуцију, истакао је за Scientific American да резултати указујукако РНK може бити интринзични исход на планетама које имају сличне геолошке услове као рана Земљ. А то имплицира „да живота има свуда”. Ако се још узме у обзир да је рибоза откривена у узорцима које је на астероиду Бену прикупила Насина мисија OSIRIS-REx, долази се до закључка да су кључни састојци РНK могли бити испоручени Земљи споља.
Овај експеримент поткрепљује хипотезу да РНK није само теоријска могућност већ молекул који се стварно формира у условима сличним онима на раној Земљи без потребе за уплитањем човека. Наведени научни рад не доказује у потпуности како је тачно настао први живот, али представља најближу експерименталну потврду до сада да је РНK свет био могућ почетак живота на Земљи и да су природни процеси могли водити ка стварању првих генетских и каталитичких молекула пре појаве ДНK и протеина.
(AI илустрација)
(Индекс)
