დედამიწაზე სიცოცხლის აღმოცენება ის საკითხია, რომლის გარკვევაც მეცნიერებს ძლიერ სურთ. ამ ისტორიის პირველ „თავში“ მკვლევრებმა სავარაუდოდ აღმოაჩინეს ერთი მნიშვნელოვანი დეტალი — ახსნა იმისა, როგორ წარმოქმნეს ცხიმებმა სულ პირველ უჯრედთა მემბრანები.
კალიფორნიის Scripps-ის კვლევების ინსტიტუტის ჯგუფის მიერ გაკეთებული ახალი აღმოჩენის საკვანძო ნაწილი არის ის, რომ ქიმიური პროცესი, სახელად ფოსფორილირება შეიძლება იმაზე ადრეც ხდებოდა, ვიდრე აქამდე მიიჩნეოდა.
ატომებს, რომლებშიც ასევე შედის ფოსფორი, ეს პროცესი ამატებს მოლეკულას, რაც მათ დამატებით ფუნქციებს სძენს — ფუნქციებს, რომლებსაც შეუძლია, რომ ცხიმების სფერული კრებულები, სახელად პროტოუჯრედები გარდაქმნას საკუთარი თავის უფრო მოწინავე ვერსიებად და შედეგად, გახდნენ უფრო უნივერსალური, სტაბილური და ქიმიურად აქტიური.
ფართოდ არის მიჩნეული, რომ ეს პროტოუჯრედები ბიოქიმიის გადამწყვეტი საშენი მასალა უნდა ყოფილიყო დაახლოებით, 3,5 მილიარდი წლის წინ; სავარაუდოდ, ისინი ოკეანის ფსკერზე, ცხელ წყაროებში გაჩნდა და თანდათან უფრო კომპლექსურ ბიოლოგიურ სტრუქტურებად გადაიქცა.
„რაღაც მომენტში, ყველას გვაინტერესებს, საიდან მოვდივართ. ეს აღმოჩენა გვეხმარება, უკეთესად შევისწავლოთ ადრეული დედამიწის ქიმიური გარემო, რათა შევძლოთ სიცოცხლის აღმოცენებისა და ადრეულ დედამიწაზე მისი განვითარების ამბის გარკვევა“, — ამბობს Scripps-ის კვლევების ინსტიტუტის ქიმიკოსი რამანარაიანან კრიშნამურთი.
კრიშნამურთის და მისი კოლეგების ჰიპოთეზის მიხედვით, ვინაიდან ეს პროცესი ძლიერ არის გავრცელებული სხეულის ბიოლოგიურ ფუნქციებში, ფოსფორილირება ჩართული უნდა იყოს პროტოუჯრედთა ფორმირების ადრეულ ეტაპებზე.
მკვლევრებმა ლაბორატორიაში შექმნეს გამრავლების (რეპლიკაცია) ის გარემო პირობები, რაც ადრეულ დედამიწაზე უნდა ყოფილიყო; გააერთიანეს ისეთი ქიმიკატები, როგორებიც არის ცხიმოვანი მჟავები და გლიცერინი, რათა უფრო კომპლექსური ვეზიკულების შექმნა ეცადათ — ბუშტის მსგავსი სტრუქტურების, რომლებიც პროტოუჯრედებს ჰგავს და ხელს უწყობენ უჯრედულ პროცესებს.
ტემპერატურისა და მჟავიანობის გარკვეული ცვლილებებით, მკვლევრებმა ის ქიმიური რეაქციები მიიღეს, რომლებსაც ეძებდნენ, რითაც დადასტურდა, რომ ფოსფორილირება შეიძლება ჩართული იყო პროტოუჯრედების განვითარებაში იმ პირველყოფილ წებოვან ტალახში.
„ჩვენს ექსპერიმენტებში, ვეზიკულებმა ცხიმოვანი მჟავების გარემოდან ფოსფორილირების გარემოში გადასვლა შეძლეს, რაც მიუთითებს, რომ შეიძლება, ასეთივე ქიმიური გარემო არსებულიყო მილიარდობით წლის წინ“, — ამბობს Scripps-ის კვლევების ინსტიტუტის ქიმიკოსი სანილ პულეტიკურტი.
ჯგუფი ამას ფოსფოლიპიდების წარმოქმნის „შესაძლო გზად“ აღწერს. ფოსფოლიპიდები არის ვეზიკულის მემბრანის უფრო კომპლექსური ტიპი.თუმცა, ჯერ კიდევ გაცილებით ბევრი კვლევაა ჩასატარებელი იქამდე, ვიდრე დაზუსტებით გვეცოდინება, როგორ აღმოცენდა სიცოცხლე დედამიწაზე.
ცხადია, მილიარდობით წლის წინანდელი წარსულის კვლევა ადვილი არ არის, მაგრამ მეცნიერები მაინც აგრძელებენ აღმოჩენებს იმის შესახებ, თუ რა ხდებოდა უშუალოდ დედამიწის წარმოქმნის შემდეგ; ეს ყველაფერი კი მნიშვნელოვანია სხვა პლანეტებზე სიცოცხლის საძებნელადაც.
„ამაღელვებელია იმის აღმოჩენა, თუ როგორ გარდაიქმნა ადრეულ დედამიწაზე ქიმია ისე, რომ სიცოცხლე აღმოაცენა. ჩვენი აღმოჩენები ასევე მიუთითებს მრავალ დამაინტრიგებელ ფიზიკურ პროცესზე, რომლებმაც შეიძლება გადამწყვეტი ფუნქციური როლი შეასრულეს თანამედროვე უჯრედთა ჩამოყალიბებაში“, — ამბობს Scripps-ის კვლევების ინსტიტუტის ბიოფიზიკოსი აშოკ დენიზი.
კვლევა ჟურნალ Chem-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია scripps.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
