Рубрика: Биологија
Напредок во одгатнувањето на потеклото на животот на Земјата...а можеби и на Марс
Автор: Невенка Стојановска
Објавено на 07.06.2022 - 11:45

Научниците од Фондацијата за применета молекуларна еволуција (Foundation for Applied Molecular Evolution) минатата недела објавија дека рибонуклеинската киселина (РНК), пандан на ДНК што веројатно била првиот генетски материјал за животот, спонтано се формира на базалтната стаклена лава. Овој вид лава бил присутен во изобилство на Земјата пред 4,35 милијарди години. Слични базалтни наслаги од ова време преживеале и на Марс до денес.

Во последниве години прашањето за потеклото на животот ги подели научниците што се бават со него во два табора. Едни се приврзаници на класичните теории што подразбираат сложени хемиски шеми и процеси при настанокот, додека други сметаат дека иницијалната каписла на животот имала мошне поедноставна активација. Студијата на споменатата Фондација, објавена минатата недела, се зазема токму за ваков поедноставен пристап. Студијата покажува дека долгите РНК молекули, со должина од 100 до 200 нуклеотиди, се формираат кога нуклеозидните трифосфати се филтрираат низ базалтното стакло.

Базалтното стакло било сеприсутно во еден период на Земјата. Во текот на повеќе стотици милиони години по формирањето на Месечината, честите удари на метеорите и обилната вулканска активност на младата планета формирале слоеви од базалтна лава којашто е извор за базалтното стакло. Метеорските удари исто така придонеле за испарување на водата што овозможило формирање на копнo, нo и стварање на слоеви со вода во коишто имало услови за формирање на РНК.

Вселенските бомбардирања со себе донеле и никел, за којшто тимот покажал дека овозможува формирање на нуклеозидни трифосфати од нуклеозиди и активиран фосфат, коишто исто така биле пронајдени во базалтното стакло. Боратите (како кај бораксот), исто така од базалтот, го контролирале формирањето на тие трифосфати. Истите удари што го формирале базалтното  стакло, исто така, привремено ја намалиле и атмосферата со нивните метални јадра од железо-никел. Основите на РНК, чиишто секвенци складираат генетски информации, се формираат во токму такви атмосфери. Тимот претходно покажал дека нуклеозидите се формираат со едноставна реакција помеѓу рибозен фосфат и РНК основа.

Моделот е толку едноставен што секој може да го тестира. Сè што треба да се направи е да се измешаат состојките и да се почека неколку дена по што во смешата може да се детектира РНК.

Истите карпи ги решаваат другите парадокси во создавањето на РНК на патеката од формирањето на едноставни органски молекули па сè до првата РНК. Боратот е клучен во формирањето на рибозата, она Р во акронимот РНК. Патеката на создавање започнува од едноставните јаглехидрати што „не можеле“ да се формираат во атмосферата над примитивната Земја. Тие биле стабилизирани со вулкански сулфур диоксид, а потоа паднале на површината создавајќи резервоари со органски минерали. Па така, споменатиот научен труд ја комплетира патеката на создавање РНК од малите органски молекули што речиси сигурно биле присутни на раната Земја. Овој едноставен геолошки модел го објаснува целиот пат како од една-две јаглеродни молекули се создаваат РНК молекули доволно долги за да ја поддржат Дарвиновата еволуција.

Но, некои битни прашања сè уште чекаат одговор. Научниците сè уште не знаат како сите основни елементи на РНК го имаат истиот општ облик, однос познат како хомохиралност. Исто така, врските помеѓу нуклеотидите можат да бидат променливи во материјалот синтетизиран на базалтното стакло. Значението на ова не е познато.

Марс ги има истите минерали, стаклени карпи и ги трпел истите метеорски удари како и примитивната Земја. Но, Марс не претрпел континентален нанос и тектоника на плочи кои ги закопале повеќето карпи од Земјата постари од 4 милијарди години. Така, карпите од соодветното време остануваат на површината на Марс. Неодамнешните мисии на Марс ги пронајдоа сите потребни карпи, вклучувајќи го и боратот. Ако животот се појавил на Земјата следејќи ја оваа едноставна патека, тогаш мошне веројатно се појавил и на Марс. Имајќи го ова предвид потрагата по живот на Марс станува многу поинтересна и поизвесна.

 

Повеќе на оваа тема во следните научни трудови:
Craig A. Jerome et al, Catalytic Synthesis of Polyribonucleic Acid on Prebiotic Rock Glasses, Astrobiology (2022). DOI: 10.1089/ast.2022.0027
Hyo-Joong Kim et al, Prebiotic stereoselective synthesis of purine and noncanonical pyrimidine nucleotide from nucleobases and phosphorylated carbohydrates, Proceedings of the National Academy of Sciences (2017). DOI: 10.1073/pnas.1710778114
Hyo-Joong Kim et al, A Prebiotic Synthesis of Canonical Pyrimidine and Purine Ribonucleotides, Astrobiology (2019). DOI: 10.1089/ast.2018.1935

Клучни зборови: