Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο
Universe

Είναι η ζωή ένα παιχνίδι; Οι επιστήμονες διαμορφώνουν το σύμπαν για να το μάθουν

Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι η πολύπλοκη ζωή που υπάρχει σε κάθε γωνιά της Γης προέκυψε από μια τυχαία αναδιάταξη μη ζωντανής ύλης που τελικά δημιούργησε τα δομικά στοιχεία της ζωής. Ωστόσο, λείπουν οι λεπτομέρειες για την υποστήριξη αυτής της ιδέας.

 

Οι ερευνητές πρόσφατα έγιναν δημιουργικοί για να καταλάβουν την πιθανότητα της ζωής να αναδύεται αυθόρμητα από μια τέτοια ανόργανη ύλη - μια διαδικασία που ονομάζεται αβιογένεση (η μελέτη της προέλευσης των ζωντανών οργανισμών (και της ζωής εν γένει) από μη έμβια ύλη)

Στη μελέτη, ο Tomonori Totani, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, μοντελοποίησε τον μικροσκοπικό κόσμο των μορίων σε όλη την επική κλίμακα ολόκληρου του σύμπαντος για να δει αν η αβιογένεση είναι πιθανή υποψήφια για την προέλευση της ζωής. Κοιτάζει ουσιαστικά αν υπήρχαν αρκετά αστέρια με κατοικήσιμους πλανήτες στο σύμπαν εκείνη τη στιγμή ώστε να επιτρέψουν την εμφάνιση πολυπλοκότητας. Τα αποτελέσματά του, που δημοσιεύθηκαν στις 3 Φεβρουαρίου στο περιοδικό Nature, δείχνουν ότι οι πιθανότητες στοιχημάτων για την αναδυόμενη ζωή δεν είναι καλές, τουλάχιστον για το παρατηρήσιμο σύμπαν.

 

"Ήλπιζα να βρω τουλάχιστον ένα ρεαλιστικό μονοπάτι της αβιογένεσης, για να εξηγήσω την αβιογένεση με λόγια της επιστήμης", δήλωσε ο Τόταν. "Μερικές φορές οι άνθρωποι ισχυρίζονται ότι η πιθανότητα αβιογένεσης είναι απίστευτα χαμηλή και ότι η προέλευση της ζωής δεν μπορεί να γίνει κατανοητή από την επιστήμη. Εγώ, ως επιστήμονας, ονειρευόμουν να βρω μια επιστημονική εξήγηση για το γιατί είμαστε εδώ."

 

Η μελέτη του Totani εξετάζει μια κορυφαία υπόθεση για την αβιογένεση, ότι δηλαδή η ζωή, όπως τη γνωρίζουμε, ξεκίνησε σε αυτό που οι ερευνητές αποκαλούν κόσμο RNA* . Αυτή η υπόθεση δείχνει ότι πριν από την εξέλιξη των πρωτεϊνών και του δίκλωνου γενετικού μορίου (του γνωστού DNA), το οποίο σήμερα παρέχει τις οδηγίες για τη ζωή στη Γη - ο κόσμος κυριαρχούσε από παρόμοια αλλά λιγότερο αποτελεσματικά μόρια που ονομάζονται RNA* ή ριβονουκλεϊκό οξύ.

 

Σε έναν κόσμο, το RNA ήταν το πρώτο μόριο ικανό να αντιγράψει και να αποθηκεύσει πληροφορίες και να ξεκινήσει να επιταχύνει τις χημικές αντιδράσεις - δύο βασικά χαρακτηριστικά της ζωής στη Γη. Αυτός ο κόσμος θα ήταν ένας πρωτόγονος μοριακός κόσμος στη χημεία που βασίζεται σε πρωτεΐνες DNA που καθορίζει τη ζωή σήμερα.

Αν και πρωτόγονο, το RNA αποτελείται από πολλές χημικές ουσίες που ονομάζονται μονομερή που συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν πολυμερές. Συγκεκριμένα, το RNA αποτελείται από μια αλυσίδα μορίων με βάση το άζωτο που ονομάζονται νουκλεοτίδια. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι για να εκτελέσει το RNA τη βασική του λειτουργία της αντιγραφής, πρέπει να αποτελείται από μια αλυσίδα νουκλεοτιδίων μακρύτερη από 40 έως 60 νουκλεοτίδια.

 

Πώς άραγε αυτά τα μόρια RNA αποτελούμενα από τουλάχιστον 40 έως 60 νουκλεοτίδια θα εμφανίζονταν μόνα τους; Τα νουκλεοτίδια έχουν πειραματικά αποδειχθεί ότι οργανώνονται τυχαία σε RNA δεδομένου αρκετού χρόνου και υπό τις σωστές συνθήκες. Αλλά αυτά τα πειράματα δείχνουν ότι η αφθονία του RNA μειώνεται γρήγορα με το μήκος των αλυσίδων τους και κανένα από τα πειράματα δεν μπορούσε να παράγει σταθερά κλώνους μεγαλύτερους από 10 μονομερή.

 

"Έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά ότι ο πολυμερισμός RNA μπορεί να συμβεί με μια βασική τυχαία διαδικασία", δήλωσε ο Totani. "Μερικά πειράματα ισχυρίστηκαν ότι παρήχθησαν περισσότερα από 50 (μήκους μονομερούς) RNA, αλλά αυτά δεν είναι αναπαραγώγιμα. Ένα πρόβλημα είναι ότι τα συσσωματώματα εύκολα κάνουν λάθος για ένα μακρύ πολυμερές RNA."

 

Το μοντέλο της Totani χρησιμοποιεί την πιο συντηρητική μέθοδο πολυμερισμού RNA, όπου κάθε μονομερές συνδέεται τυχαία ένα προς ένα έως ότου σχηματιστεί μια αλυσίδα μονομερών. Οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι τα πολυμερή (το καθένα αποτελείται από πολλαπλά μονομερή) θα μπορούσαν να συνδεθούν μεταξύ τους για να επιταχύνουν τη διαδικασία, αλλά ο Totani είπε ότι μια τέτοια διαδικασία είναι "εξαιρετικά κερδοσκοπική και υποθετική".

 

*Τo ριβονουκλεϊκό οξύ, ή ορθότερα ριβοζονουκλεϊκό οξύ, και κατά διεθνή αγγλόφωνη συντομογραφία RNA, εκ του αγγλικού όρου "Ribonucleic acid", είναι μία τις δύο κατηγορίες των πολυμερών νουκλεϊκών οξέων στο κύτταρο.

Social Share