კითხვა, დედამიწაზე სიცოცხლის აღმოცენების შესახებ ჯერ ბოლომდე პასუხგაცემული არ არის, მაგრამ მეცნიერება პასუხს სულ უფრო უახლოვდება; ახალ კვლევაში გამოავლინეს ცილების ის სტრუქტურები, რომლებმაც შესაძლოა, სიცოცხლე წარმოქმნა.
ახალი კვლევის ავტორებმა გადაწყვიტეს დაეწყოთ იმ წინამძღვრით, რომ სიცოცხლის ჩვენთვის ცნობილი ფორმა დამოკიდებულია ენერგიის შეგროვებასა და გამოყენებაზე. უძველესი დედამიწის პირველყოფილ „სოუსში“ ეს ენერგია დიდი ალბათობით ან ციდან უნდა მოსულიყო, მზის რადიაციის სახით, ან თავად დედამიწის სიღრმიდან, სითბოს სახით, რომელიც უძველესი ზღვების ფსკერზე არსებული ჰიდროთერმული ღრმულებიდან ჟონავდა.
მოლეკულურ დონეზე ამ ენერგიის გამოყენება ნიშნავს ელექტრონების გადაცემას, ფუნდამენტურ ქიმიურ პროცესს, რომელიც გულისხმობს ერთი ატომიდან ამ მოლეკულიდან მეორეში ელექტრონის გადაადგილებას. ელექტრონთა გადაცემა ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციების საკვანძო ნაწილია, რომლებიც სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია სიცოცხლის ზოგიერთი ძირითადი ფუნქციისთვის.
ვინაიდან ლითონები საუკეთესო ელემენტებია ელექტრონების გადაცემის განსახორციელებლად, ცილების სახელით ცნობილი კომპლექსური მოლეკულები კი ბიოლოგიურ პროცესთა უმეტესობას მართავს, მეცნიერებმა გადაწყვიტეს ამ ორის კომბინირება და იმ ცილების პოვნა, რომლებიც ლითონებს ებმიან.
ლითონების მომძებნი ცილების შედარებისთვის მეთოდური, კომპიუტერული მიდგომა გამოიყენეს და გამოავლინეს გარკვეული საერთო მახასიათებლები, რომლებიც ყველა მათგანს ემთხვეოდა — განურჩევლად ცილის ფუნქციონალურობისა, ლითონი, რომელიც მას უკავშირდება ან ჩართული ორგანიზმი.
„ვიხილეთ, რომ არსებული ცილების ლითონებთან დამაკავშირებელი ბირთვები მართლაც ერთმანეთის მსგავსია იმის მიუხედავად, არიან თუ არა მსგავსი თავად ცილები. ასევე ვნახეთ, ლითონთან დამაკავშირებელი ეს ბირთვები ხშირად განმეორებადი ქვესტქრუქტურებისგან შედგება, ლეგოს ბლოკების მსგავსად. საინტერესოა, რომ ეს ბლოკები ასევე ვიპოვეთ ცილების სხვა რეგიონებშიც, არა მხოლოდ ლითონებთან დაკავშირებად ბირთვებში და სხვა მრავალ ისეთ ცილაში, რომლებიც ჩვენს კვლევაში არ გაგვითვალისწინებია“, — ამბობს რატგერსის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგი იანა ბრომბერგი.
მკვლევართა ვარაუდით, ეს საერთო მახასიათებლები შეიძლება კარგად იყო წარმოდგენილი და მუშაობდა კიდეც ყველაზე ადრეულ ცილებში, დროთა განმავლობაში შეიცვალა და გახდა ისეთი, როგორიც დღესაა, მაგრამ შეინარჩუნა გარკვეული საერთო სტრუქტირები.
ვარაუდი ის არის, რომ ხსნადი ლითონები არქეულ ოკეანეში, რომელიც დედამიწას ათასობით მილიონი წლის წინ ფარავდა, შეიძლება გამოიყენებოდა ენერგიის გადაცემისთვის საჭირო ელექტრონთა მოძრაობებისთვის და თავის მხრივ, ბიოლოგიური სიცოცხლისთვის.
„ჩვენი დაკვირვებები მიუთითებს, რომ ამ პატარა სამშენებლო ბლოკების გადაჯგუფებებს შეიძლება ერთი ან მცირე რაოდენობით საერთო წინაპარი ჰყავდა და წარმოშვა მთელი რიგი ცილები და მათი ფუნქციები, რომლებიც ამჟამად არის ხელმისაწვდომი; ანუ სიცოცხლე, როგორიც ჩვენ ვიცით ის“, — ამბობს ბრომბერგი.
კერძოდ, მკვლევართა ჯგუფმა შეძლო ევოლუციების გამოვლენა ცილების ნაკეცებში — ფორმებში, რომლებსაც ცილები მაშინ იღებენ, როცა ბიოლოგიურად აქტიურები ხდებიან — რომლებმაც შეიძლება წარმოქმნეს დღეს ჩვენთვის ცნობილი ცილები, თითქმის მოლეკულური ხის პროექტის მსგავსად.
კვლევა ასევე ასკვნის, რომ ბიოლოგიურად ფუნქციური პეპტიდები, ანუ ცილების მცირე ვერსიები, შეიძლება დროში წინ უსწრებდა ყველაზე ადრეულ ცილებს, რომლებიც 3,8 მილიარდი წლის წინანდელია. ეს ყველაფერი კიდევ უფრო ავსებს ჩვენს წარმოდგენას სიცოცხლის აღმოცენების შესახებ.
როგორც ყოველთვის, ნებისმიერი ანალიზი დედამიწაზე სიცოცხლის საწყისების შესახებ, შეიძლება მნიშვნელოვანი იყოს სხვა პლანეტებზე სიცოცხლის საძებნელადაც, სადაც სიცოცხლე შეიძლება ასეთივე ბიოლოგიური გზებით დაიწყო და განვითარდა.
„ძალიან ცოტა რამ ვიცით ამ პლანეტაზე სიცოცხლის აღმოცენების შესახებ, ჩვენი კვლევა კი ხელს უწყობს აქამდე აუხსნელთა უკეთ გაგებას. ამ ახსნამ შეიძლება წვლილი შეიტანოს სხვა პლანეტებსა და პლანეტურ სხეულებზე სიცოცხლის ძებნაშიც“, — ამბობს ბრომბერგი.
კვლევა Science Advances-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია rutgers.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
