Conţinut
Dovada substanțială indică faptul că toată viața de pe Pământ s-a dezvoltat astăzi de la un strămoș comun comun. Procesul prin care acel strămoș comun format din materie fără vietă se numește abiogeneză. Cum acest proces a avut loc nu este încă pe deplin înțeles și este încă un subiect de cercetare. Printre oamenii de știință interesați de originea vieții, indiferent dacă proteinele, ARN-ul sau o altă moleculă a venit prima dată este un subiect dezbătut fierbinte.
Proteinele întâi
În celebrul experiment Urey-Miller, oamenii de știință au amestecat metanul, apa, amoniacul și hidrogenul într-un efort de a simula atmosfera Pământului timpuriu. Apoi au tras scântei electrice prin acest amestec pentru a simula fulgerul. Acest proces a dat aminoacizi și alți compuși organici, demonstrând că condiții precum cele de pe Pământul timpuriu ar putea crea aminoacizi, blocurile de construcție ale proteinelor.
Dar trecerea de la un amestec de aminoacizi în soluție la o proteină intactă, funcțională, prezintă multe probleme. De exemplu, în timp, proteinele din apă tind să se despartă, mai degrabă decât să se adune în lanțuri moleculare mai lungi. De asemenea, a se întreba dacă proteinele sau ADN-ul au apărut mai întâi prezintă o problemă familiară cu puiul sau oul. Proteinele pot cataliza reacțiile chimice, iar ADN-ul poate stoca informații genetice. Cu toate acestea, niciuna dintre aceste molecule nu este suficientă pentru viață; ADN-ul și proteinele trebuie să fie prezente.
ARN Mai întâi
O posibilă soluție este așa-numita abordare a ARN-ului Mondial, în care ARN-ul a venit înainte fie proteine, fie ADN. Această soluție este atractivă, deoarece ARN combină unele dintre caracteristicile proteinelor și ADN-ului. ARN poate cataliza reacțiile chimice la fel ca proteinele și poate stoca informații genetice la fel ca ADN-ul. Și, mașina celulară care folosește ARN pentru a sintetiza proteine este făcută parțial din ARN și se bazează pe ARN pentru a-și face treaba. Acest lucru sugerează că ARN-ul ar fi putut juca un rol crucial în istoria timpurie a vieții.
Sinteza ARN
O problemă a ipotezei RNA World este însă natura ARN-ului în sine. ARN este un polimer sau un lanț de nucleotide. Nu este complet clar modul în care s-au format aceste nucleotide sau cum s-ar fi reunit pentru a forma polimeri în condiții terestre timpurii.
În 2009, omul de știință britanic John Sutherland a propus o soluție viabilă, anunțând că laboratorul său a găsit un proces care ar putea construi nucleotide din blocurile de construcție care erau probabil prezente pe Pământul timpuriu. Este posibil ca acest proces să fi dat naștere la nucleotide, care au fost apoi legate prin reacții care au loc pe suprafața straturilor microscopice de argilă.
Metabolismul întâi
Deși scenariul RNA-First este foarte popular în rândul oamenilor de știință despre originea vieții, există o altă explicație, care propune că metabolismul a venit înainte de ARN, ADN sau proteine. Acest scenariu de metabolizare sugerează faptul că viața a apărut în apropierea mediilor de înaltă presiune, cu temperaturi ridicate, cum ar fi gurile de evacuare a apei calde de mare adâncime. Aceste condiții au determinat reacții catalizate de minerale și au dat naștere unui amestec bogat de compuși organici. Acești compuși la rândul lor au devenit blocurile de construcție pentru polimeri, cum ar fi proteinele și ARN. Cu toate acestea, la momentul publicării, nu există suficiente dovezi care să explice în mod conștient dacă abordarea primară a metabolismului sau a ARN-ului Mondial este corectă.