Решена ли загадка возникновения жизни?

Решена ли загадка возникновения жизни?

Вы никогда не задумывались, как на Земле зародилась жизнь? Это один из самых больших вопросов, остающихся без ответа, а также фундамент, на котором строится наше миропонимание. Кто мы, откуда появились, зачем живём – ответы на все эти вопросы зависят от понимания того, что дало нам жизнь. Сегодня вы узнаете о недавних исследованиях, которые пытаются объяснить, как сошлись воедино простейшие кирпичики, образующие любой живой организм на этой планете. Нам, в принципе, нужно понять одну вещь – каким образом в огромных лужах добиотической Земли образовались идеальные для жизни ингредиенты, которые впоследствии слились в нечто способное хранить информацию и самостоятельно воспроизводиться.

Живая клетка

Для начала давайте вспомним, что такое живая клетка и как она функционирует. Важнейшими её компонентами являются ДНК, РНК и рибосома. ДНК кодирует необходимую информацию об организме и надёжно хранится в ядре клетки. Чтобы добыть эти данные и создать с её помощью что-то реальное, например, белки, фермент, называющийся РНК-полимераза, копирует участки ДНК и производит нити РНК, которые представляют собой ДНК, разделённую пополам. Эти нити отправляются в рибосому, где превращаются в белки, требующиеся для выживания наших клеток. Когда ученые только начинали открывать для себя эту сложнейшую механику, перед ними встал животрепещущий вопрос – неужели всё это возникло случайно?

Двойная спираль ДНК. Источник фото: https://ru.wikipedia.org

Некоторые исследователи предположили, что жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, сформировалась не спонтанно, а изначально была гораздо более простой и функционировала только с помощью РНК. Это так называемая “гипотеза мира РНК”. Но в её основе лежит представление о том, что самым первым, изначальным аспектом сформировавшейся жизни было самовоспроизведение. С этим согласны далеко не все. Другие исследователи считают, что изначально должен был появиться метаболизм – то есть способность извлекать энергию из окружающей среды. Представители третьего лагеря полагают, что первой была компартментализация, то есть разделение клетки на части.

А Вы смотрели:  Три загадочные звезды, которые видны невооружённым глазом
Разные формы нуклеиновых кислот. На рисунке (слева направо) представлены A (типична для РНК), B (ДНК) и Z (редкая форма ДНК)
Разные формы нуклеиновых кислот. На рисунке (слева направо) представлены
A (типична для РНК), B (ДНК) и Z (редкая форма ДНК). Источник фото: https://ru.wikimedia.org/

Все эти гипотезы имеют сторонников до сих пор, однако наука продолжаёт всё больше узнавать о РНК и её свойствах, и постепенно становится ясно, что, если она и не образовалась первой, то принимала самое непосредственное участие в появлении жизни. По той причине, что, как выяснилось, РНК может совершать поистине удивительный фокус. Она не только помнит информацию, которую затем реплицирует… Она может сворачиваться в замысловатые формы, позволяющие ей выступать в качестве катализатора химических реакций! Когда это было обнаружено, стало понятно, что жизнь на основе РНК действительно могла существовать и воспроизводиться самостоятельно. Без всех тех сложных сопутствующих дополнений, которые есть у нас сегодня.

Экспериментальное создание жизни

Так как же образовалась РНК? Ученые давно стремились увидеть, как все её компоненты могли собраться спонтанно, не подчиняясь чьей-то воле и, по всей видимости, последние исследования в этой области уже позволяют нарисовать эту картину. РНК состоит из нуклеиновых кислот – цитозина, урацила, аденина и гуанина. Несколько лет назад одна исследовательская группа показала, что цитозин и урацил могли появиться из пяти простейших соединений под воздействием ультрафиолета, которого было более чем достаточно на Земле во времена зарождения жизни.

Другая группа учёных через какое-то время продемонстрировала столь же несложный процесс образования аденина и гуанина из простейших элементов. Но никто не мог показать, как эти две реакции, с помощью которых можно произвести все четыре нуклеиновые кислоты РНК, могли произойти в одном и том же месте в одно и то же время. До прошлого года.

В 2018 году увидела свет статья, в которой описывается, как простой и весьма распространенный на ранней Земле комплект молекул – кислорода, азота, метана, аммиака, воды и цианида водорода может вступить в реакцию, образовав урацил, аденин, гуанин и цитозин. Эта первое экспериментальное доказательство того, что жизнь могла возникнуть самостоятельно на ранней Земле – все компоненты были в наличии в нужном месте и в нужное время. Осталось объяснить пару деталей, которые пока не удалось воссоздать в лабораторных условиях. Например, как все эти кирпичики объединились друг с другом, превратившись из обычных нуклеиновых кислот в реальную РНК. Надо также помнить о том, что, хоть “гипотеза мира РНК” и является в последнее время явно доминирующей, среди ученых нет единого мнения по поводу появления первых искорок жизни на нашей планете. Будем надеяться, что продолжающаяся дискуссия придаст дополнительный импульс исследованиям, и учёные смогут дать окончательный ответ на один из самых фундаментальных вопросов, стоящих перед человечеством – как на Земле возникла жизнь.

А Вы смотрели:  Как далеко от Земли надо оказаться, чтобы не чувствовать её гравитацию?
Text.ru - 100.00%

Поделиться ссылкой:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector