حیات چگونه آغاز شد؟ یک مطالعه جدید منشأ RNA را در سیاره باستانی ما آشکار می‌کند

گذار از شیمی ساده به زیست‌شناسی پیچیده مولکول‌هایی که حیات را خلق کرده‌اند، رازی است که دانشمندان سال‌هاست در تلاش برای حل آن هستند.

به گزارش مجله خبری نگار، یک مطالعه اخیر که در مجله PNAS منتشر شده است، نشان می‌دهد که شرایط روی زمین حدود ۴.۳ میلیارد سال پیش برای تشکیل طبیعی اسید ریبونوکلئیک (RNA)، اولین مولکول اطلاعاتی که قادر به پشتیبانی از فرآیند‌های بیولوژیکی و تکامل است، مطلوب بوده است.

جو زمین در آن زمان عمدتاً از دی اکسید کربن، نیتروژن، بخار آب و دی اکسید گوگرد تشکیل شده بود که در نتیجه برخورد‌های شدید سیارک‌ها دچار کاهش شیمیایی شدند و شرایط موقت مساعدی را برای تشکیل خودبه‌خودی RNA ایجاد کردند.

ماده معدنی بورات نقش غیرمنتظره‌ای در این فرآیند ایفا کرد، زیرا پیش از این اعتقاد بر این بود که چنین مواد معدنی مانع فرآیند‌های حیاتی قبل از ظهور حیات می‌شوند. با این حال، آزمایش‌ها نشان داده‌اند که بورات با حذف محصولات جانبی و حفظ pH مناسب برای سنتز RNA، واکنش‌های شیمیایی را تسهیل کرده است.

بررسی فرضیه «جهان RNA»

در زمینه پیش بیوشیمی، فرضیه «جهان RNA» یکی از برجسته‌ترین نظریه‌ها است که فرض می‌کند RNA قبل از DNA و پروتئین‌ها ظاهر شده و نقش دوگانه‌ای به عنوان الگوی ژنتیکی و کاتالیزور شیمیایی ایفا کرده و اشکال اولیه حیات را قادر به خودتولیدی کرده است.

این مطالعه جدید بر مدل سنتز ناپیوسته (DSM) متکی بود، که توضیح می‌دهد چگونه RNA می‌توانسته تحت شرایط اولیه زمین یا اوایل مریخ شکل گرفته باشد. این مدل شامل شش مرحله به هم پیوسته است، از تبدیل گاز‌های جوی به قند‌های پنتوز گرفته تا اتصال پیش‌ساز‌های نوکلئوتیدی RNA به زنجیره‌هایی روی سطح شیشه بازالتی آتشفشانی.

شبیه‌سازی شرایط زمین باستانی

محققان در پی بررسی این موضوع بودند که آیا هر شش مرحله می‌توانسته به طور طبیعی در محیط اولیه و بدون دخالت انسان رخ داده باشد یا خیر. در آزمایشگاه، حوضه‌های آب زیرزمینی احاطه شده توسط سنگ بازالت بازسازی شدند، در معرض دوره‌های مکرر خشک شدن و سیل قرار گرفتند و تمام اجزا در یک ظرف واحد مخلوط شدند تا شرایط واقعی شبیه‌سازی شود.

آزمایش‌ها نشان داده‌اند که مسیر شش مرحله‌ای مدل DSM می‌تواند به طور مستقل در حوضه‌های آبی غنی از بورات پیش برود، که این امر احتمال تشکیل RNA را که به طور مداوم و طبیعی در اوایل زمین رخ داده است، اثبات می‌کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری