Novo istraživanje sugerira da bi naše dugogodišnje teorije o podrijetlu života mogle zahtijevati ozbiljnu reviziju. Desetljećima su znanstvenici smatrali da razumiju redoslijed pojave aminokiselina – ključnih gradivnih jedinica života – koje su se spojile kako bi stvorile najranije genetske materijale. Međutim, novo istraživanje genetičara sa Sveučilišta u Arizoni ukazuje na to da ova široko prihvaćena vremenska crta možda zanemaruje ključne čimbenike, posebno kada je riječ o razlikovanju između neživih i živih izvora.
Glavni argument istraživača jest da bi naše shvaćanje evolucije genetskih materijala moglo biti pristrano zbog sklonosti da favoriziramo oblike života koje već poznajemo. Time bismo mogli podcijeniti važnost primitivnih molekularnih sustava poput RNA i peptida, koji su postojali prije nego što je službeno započeo život. Poboljšanjem našeg razumijevanja tih ranih molekularnih sustava znanstvenici se nadaju ne samo rasvijetliti najranija razdoblja povijesti Zemlje, već i unaprijediti potragu za izvanzemaljskim životom.
Novo istraživanje pomiče vremensku crtu nastanka života unatrag četiri milijarde godina
U radu nedavno objavljenom u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, tim predvođen dr. Joannom Masel i dr. Sawsanom Wehbi istražuje drevnu povijest proteina. Prema njihovim nalazima, ključne komponente proteina – poznate kao aminokiseline – potječu iz razdoblja prije približno četiri milijarde godina, kada je postojao posljednji univerzalni zajednički predak (LUCA). Proteinske domene – specifični lanci aminokiselina – funkcioniraju poput univerzalnih alata. Kako objašnjava Wehbi: “Kotač se može koristiti na mnogim različitim vrstama vozila, a kotači su postojali mnogo prije modernih automobila. Na sličan način, ove drevne proteinske domene postojale su puno prije nego što su evoluirali složeni oblici života.”
Kako bi izradili detaljnu evolucijsku kartu proteinskih domena, istraživači su koristili napredne računalne alate i podatke Nacionalnog centra za biotehnološke informacije. Zanimljivo je da su proteinske domene prvi put identificirane tek 1970-ih, no od tada naše razumijevanje njihove važnosti neprestano raste.
Može li genetski kod biti složeniji nego što mislimo?
Jedno od najzanimljivijih otkrića ovog istraživanja dovodi u pitanje trenutni model o tome kako su se pojavile 20 ključnih aminokiselina. Do sada su znanstvenici pretpostavljali da su aminokiseline koje su bile najzastupljenije u ranim oblicima života prve nastale. No, tim sa Sveučilišta u Arizoni tvrdi da ovaj pristup možda dovodi do pogrešnih zaključaka.
Njihovo istraživanje sugerira da su se aminokiseline mogle pojaviti u različitim ekološkim nišama diljem rane Zemlje, umjesto da nastaju iz jednog jedinstvenog primordijalnog okruženja. Ova teorija nadovezuje se na ranije nalaze, poput studije iz 2017. godine koja predlaže da su aminokiseline odabrane zbog svojih vrhunskih svojstava, a ne pukim slučajem.
Iznenađujući primjer u istraživanju bio je triptofan, aminokiselina često povezana s pospanošću nakon obilnih obroka. Iako se dugo smatralo da je triptofan posljednja aminokiselina dodana genetskom kodu, istraživači su otkrili višu koncentraciju triptofana u podacima prije LUCA-e (1,2%) nego nakon LUCA-e (0,9%). Iako se te postotne vrijednosti mogu činiti neznatnima, predstavljaju značajnu razliku od 25%.
Ova razlika otvara fascinantno pitanje: zašto je triptofan bio prisutniji prije nego što su se životni oblici diverzificirali? Tim istraživača pretpostavlja da su rani genetski sustavi mogli biti raznovrsniji nego što se mislilo, potencijalno uključujući nestandardne aminokiseline u svoje kodove. Ova ideja podržava teoriju da je genetski kod evoluirao postupno, uz koegzistiranje i međusobno natjecanje više drevnih kodova prije nego što je jedan konačno prevladao.
Što to znači za potragu za životom izvan Zemlje?
Implikacije ovog istraživanja nadilaze naš planet. Ako se aminokiseline mogu formirati u različitim uvjetima na Zemlji, isto bi moglo vrijediti i za druge dijelove svemira. Istraživanje spominje mogućnost sinteze aromatskih aminokiselina na granici vode i stijena na Enkeladu, jednom od Saturnovih mjeseca koji ispod ledene kore skriva podzemni ocean.
Bi li život – ili barem njegovi prethodnici – mogao postojati u dubinama Enkelada? Znanstvenici vjeruju da ova mogućnost zaslužuje daljnje istraživanje. Uostalom, razumijevanje kako je život nastao na Zemlji ključno je za pronalaženje mjesta na kojima bi mogao nastati drugdje. A ako su uvjeti na Enkeladu slični onima na ranoj Zemlji, to bi mogla biti naša najbliža prilika za otkrivanje znakova života izvan našeg planeta.
Bez obzira hoće li ovo otkriće dovesti do nove definicije podrijetla života, jedno je sigurno: potraga za životom, bilo prošlim ili sadašnjim, nastavlja širiti granice našeg znanja – i onoga što mislimo da znamo – o našem mjestu u svemiru.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
