Teadlased avastasid keemilise reaktsiooni, mis võib aidata selgitada elu tekkimist Maal

 (79)
Teadlased avastasid keemilise reaktsiooni, mis võib aidata selgitada elu tekkimist Maal
Teadlastel õnnestus keemiliselt luua tilgad, mis koondusid struktuurideks ja võisid olla aluseks elu tekkeleELSI

Noore Maa primitiivsetes randades, jõekallastel ja kuivavates lompides võis toimuda a-hüdroksühappe, glükoolhappe ja piimhappe spontaanne polümerisatsioon ning koondumine polüestri mikrotilkadeks ja just sellise reaktsiooni tulemusel võisid tekkida esimesed rakulaadsed objektid, millest arenes elu sellisena nagu me täna teame.

Enne kui elu Maal alguse sai, koosnes keskkond tõenäoliselt suurest hulgast erinevatest kemikaalidest, mis reageerisid üksteisega rohkem või vähem juhuslikult ning seni on olnud ebaselge, kuidas sellisest keemilisest kaosest võis tekkida elu.

Päris selge ei ole see tänagi, aga nüüd on teadlased Tokyo tehnoloogiainstituudist ning Malaisia rahvuslikust ülikoolist (taas?)loonud reaktsiooni, mis näitab, kuidas a-hüdroksühappe, glükoolhappe ja piimhappe reaktsioonist sünnib tomp, mis on võimeline siduma ja kontsentreerima biomolekule nagu nukleiinhape ja proteiinid.

Vikipeedia kirjutab, et esimesed isepaljunevad ehk replitseeruvad molekulid olid arvatavasti RNA-molekulid, kuna teatud RNA järjestused omavad autokatalüütilist toimet ja mõned neist järjestustest töötavad kui polümeraasid. Nõnda võisid nukleotiididest tekkida biopolümeersed RNA-molekulid. Isereplitseerumise võime oli elu tekkimise võtmeküsimus.

Kõik elav maakeral koosneb rakkudest. Rakud omakorda koosnevad lipiididest, proteiinidest ning nukleiinhapetest. Lipiidid moodustavad rakumembraani ehk kesta, mis hoiab muid komponente koos ning on liideseks välismaailmaga, sealhulgas toidu ja jääkainete liigutamine.

Seotud lood:

Suurem osa elu algete otsimise uuringuid keskendubki sellele, kuidas molekulid ja elustruktuurid tekkisid keskkonna mõjul ja seejärel koondusid struktuurideks, mis viisid esimeste rakkude tekkimiseni. Kuidas nii keerukad kooslused nagu rakud algselt tekkisid, on endiselt müsteerium.

Kuid on võimalik, et biomolekulide kõrval tekkisid ka paljud teist tüüpi molekulid ja on võimalik, et "elu" toimus väga lihtsa keemiana, millel puudub seos tänaste biomolekulidega. See lihtne keemia arenes järjest keerukamateks vormideks kuni tekkisid struktuurid, mida me kaasaegsetes rakkudes näeme.

Laboris keemilise reaktsiooni käigus polüestri tilkade tekkimist näidanud teadlased viisid hapete pikkade polüestrite seguks polümeriseerumise uurimise sammu võrra kaugemale ja vaatlesid neid reaktsioone mikroskoobi all.

Selle käigus leidsidki nad, et polüestri segude süsteemid on mingil hetkel geeli vormis ning kui materjali taas niisutada, koondub see lihtsamate rakkude laadseks struktuuriks.

Sellised "tilgad" on võimelised erinevalt kaasajal tuntavatest rakkudest liituma struktuurideks ja muutuma üsna lihtsalt. Seetõttu võivad just need olla esimesed kehad, milles pärast koondumist kujunesid välja varajased ainevahetuse süsteemid, mis ongi elu aluseks.

Seega võis toimuda umbes midagi sellist, et hapete omavaheline reaktsioon moodustas polümeeri, mis koondus polüestri tilkadeks kui see mõõdukate temperatuuride käes kuivas ning taas niiskust sai.

Selline kuivamise-niisutumise protsess lisaks keemilistele reaktsioonidele võis aset leida just vee piiril veekogude ääres ja näiteks kuivavates lompides ajal, kui Maal veel elu ei olnud.

Uurimustööst saab täpsemalt lugeda inglisekeelset artiklit portaalis phys.org. Teadlased jätkavad selliste süsteemidega eksperimenteerimist, sealhulgas uuritakse nüüd tilkade evolutsiooni, struktuuride kombinatsioone ja funktsioone - võimalusi on peaaegu lõputult.