როგორ წარმოიქმნა სიცოცხლის აღმოცენებისთვის გადამწყვეტი ქიმიური ნაერთები — ახალი კვლევა
როგორ წარმოიქმნა სიცოცხლის აღმოცენებისთვის გადამწყვეტი ქიმიური ნაერთები — ახალი კვლევა

მეცნიერები დიდი ხანია ცდილობენ დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის გარკვევას. აშშ-ის მოწინავე კვლევების ინსტიტუტის, დედამიწის სიცოცხლის მეცნიერებათა ინსტიტუტის (ELSI) და ახალი სამხრეთ უელსის უნივერსიტეტისა და სხვა ინსტიტუციების მეცნიერთა მიერ ჩატარებულმა ახალმა კვლევამ მნიშვნელოვანი ნაბიჯი გადადგა სიცოცხლის ქიმიური წარმოშობის გარკვევისკენ. კვლევის შედეგები წარმოაჩენს, როგორ შეუძლია „რეაქციათა უწყვეტ ქსელს“ რნმ-ის წინამორბედების და საბოლოოდ თავად რნმ-ის წარმოქმნა, რაც კრიტიკულად მნიშვნელოვანი ხიდია სიცოცხლემდე.

მართალია, სიცოცხლის აღმოცენების მრავალი მექანიზმი კარგად არის შესწავლილი, მაგრამ საიდუმლოებით არის მოცული პრებიოტური დედამიწიდან ბიოლოგიის ერამდე გარდამავალი პერიოდი. წინა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ მარტივი ორგანული ნაერთები შეიძლება წარმოიქმნას იმ ქიმიურ ნივთიერებებს შორის მიმდინარე რეაქციებით, რომლებიც ვიცით, რომ პრიმიტიული დედამიწის გარემოში არსებობდა. თუმცა, მრავალი ასეთი ექსპერიმენტი დამოკიდებული იყო კოორდინირებულ ექსპერიმენტატორულ ჩარევებზე. ახალი კვლევა ამ მხრივ უფრო წინ წავიდა და დაეყრდნო მოდელს, რომელიც მინიმალურად არის მანიპულირებული, რათა უზუსტესად მოახდინოს ბუნებრივი გარემოს სიმულირება.

კვლევისათვის ჯგუფმა მაღალენერგიული გამა-გამოსხივების წყაროსთან მოათავსა მიქსტურა, რომელიც შედგებოდა ძალიან მარტივი მოლეკულებისგან — სუფრის მარილი, ამიაკი, ფოსფატი და წყალბადის ციანიდი. ასეთი პირობები იმეორებდა იმ რადიოაქტიურ გარემოს, რომელიც ადრეულ დედამიწაზე გაცილებით დიდი ოდენობით არსებული ბუნებრივი რადიოაქტიული მინერალების წყალობით უნდა ყოფილიყო. ჯგუფმა რეაქციებს დროგამოშვებით შეჩერების საშუალებაც მისცა, რითაც თავთხელი ტბორებისა და სანაპიროების სიმულაციას ახდენდა. ექსპერიმენტების შედეგად მიიღეს მრავალი სახის ისეთი ნაერთი, რომელიც შეიძლება, მნიშვნელოვანი იყო სიცოცხლის აღმოცენებისთვის; მათ შორის იყო ამინომჟავებისა და რნმ-ის წარმოებისათვის საჭირო სხვა მცირე ნაერთთა წინამორბედები.

ტერმინით, რეაქციათა უწყვეტი ქსელი“ ავტორები აღწერენ გარემოს, რომელშიც შუალედური პროდუქტები დაწმენდილი არ არის, ამოღებული არაა გვერდითი პროდუქტები, თავდაპირველ საწყის მასალებს კი დამატებულია ახალი რეაგენტები. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მოლეკულების სინთეზი ხდება დინამიკურ გარემოში, რომელშიც ფართოდ ცვალებადი ქიმიური ნაერთები მუდმივად წარმოიქმნება და იშლება, ერთმანეთთან რეაქციების გზით კი წარმოქმნიან ახალ ნაერთებს.

დედამიწის სიცოცხლის მეცნიერებათა ინსტიტუტის პროფესორის, ჯიმ კლივსის განცხადებით, ამ ტიპის უწყვეტ რეაქციათა ქსელები ქიმიაში შეიძლება საკმაოდ ხშირი იყოს, მაგრამ ჩვენ მხოლოდ ახლა ვიწყებთ მათი დაფიქსირების, გაზომვისა და შესწავლისათვის საჭირო ხელსაწყოთა შექმნას; შესაბამისად, წინ უამრავი ამაღელვებელი კვლევა გველოდება.

სამომავლო კვლევა ფოკუსირებას მოახდენს სხვა ქიმიურ ნივთიერებათა რეაქციების გზების გარკვევაზე და შეამოწმებს, შეუძლია თუ არა რადიოლიზს (სხივებით დაშლა) ამოშრობის შემდეგ წარმოქმნას ძლიერ მოწესრიგებული ქიმიური პროდუქტები. ჯგუფის აზრით, ამ მოდელების საშუალებით შეიძლება განვსაზღვროთ, როგორი პრიმიტიული პლანეტარული გარემოა ყველაზე ხელსაყრელი კომპლექსურ მოლეკულათა წარმოსაქმნელად. ეს კვლევები კი თავის მხრივ შეიძლება სხვა მეცნიერებს დაეხმაროს იმ საუკეთესო ადგილების გამოსავლენად, სადაც დედამიწის მიღმა სიცოცხლე უნდა ვეძებოთ.

კვლევა ჟურნალ PNAS-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია phys.org-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი