Je li genetski kod nastao posve drukčijim putem nego što mislimo?
Znanstvenici s američkog Sveučilišta u Arizoni predstavili su novu teoriju koja baca sasvim novo svjetlo na genezu života na Zemlji. Iako već desetljećima prevladava određeni konsenzus o tome kako su se razvijale prve aminokiseline, osnovni gradivni blokovi gena, nova analiza sugerira da bismo mogli pogrešno tumačiti same početke biološke evolucije.
Prema autorskom timu koji je objavio rad u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, dosadašnji modeli možda preuveličavaju ulogu “živih” procesa, dok zanemaruju one abiotske, kemijske reakcije koje su se događale i prije nego što se život uopće pojavio.
Rani život možda nije bio jednoznačan
U središtu istraživanja nalazi se skupina od 20 osnovnih aminokiselina koje čine temelj svih proteina u živim organizmima. Prevladavajući znanstveni model polazi od ideje da su se te aminokiseline pojavljivale postupno, počevši od jednostavnijih prema složenijima, i to prema njihovoj učestalosti u najranijim oblicima života.
No tim znanstvenika pod vodstvom profesorice Joanne Masel i doktorice Sawsan Wehbi smatra da taj redoslijed možda ne odražava stvarno stanje. Njihova analiza sugerira da su se neke aminokiseline, za koje se dosad vjerovalo da su se pojavile tek kasnije u evoluciji, zapravo oblikovale puno ranije. Prema njihovim podacima, te aminokiseline mogle bi potjecati iz vremena koje prethodi posljednjem zajedničkom pretku svih današnjih živih organizama, poznatom kao LUCA (Last Universal Common Ancestor).
Jedan od najupečatljivijih primjera je triptofan, aminokiselina najpoznatija po reputaciji “uspavljujuće” komponente iz puretine. Prema dosadašnjoj teoriji, triptofan je posljednja od 20 standardnih aminokiselina koja je postala dijelom genetskog koda. No analiza proteinskih domena pokazala je da se triptofan češće pojavljuje u uzorcima koji prethode LUCA-i nego u onima koji dolaze nakon nje.
Ovakav nalaz dovodi u pitanje dosadašnje modele razvoja života. Možda redoslijed koji smo godinama smatrali prirodnim zapravo ne odgovara stvarnoj povijesti. A još važnije, možda život nije nastao kroz jedan jedini linearni put, već kroz više paralelnih scenarija koji su se razvijali istodobno u različitim okruženjima.
Život nije nastao na jednom mjestu?
Istraživači smatraju da možda nije točno zamišljati ranu Zemlju kao jedinstveno, ujednačeno okruženje iz kojeg je spontano nastala prva živa stanica. Umjesto toga, aminokiseline su se mogle razvijati neovisno jedna o drugoj, u različitim dijelovima planeta i pod vrlo različitim kemijskim i fizičkim uvjetima. Tek su se kasnije spojile u kompleksnije strukture koje su postale temelj za nastanak života.
“Kao što kotač može postojati i prije automobila, tako i dijelovi današnjih proteina mogu imati podrijetlo koje ne potječe iz samih organizama”, objasnila je Sawsan Wehbi. Proteinske domene, odnosno lanci aminokiselina koji obavljaju specifične funkcije u proteinima, možda su se razvijali u više neovisnih okoliša i bile sastavni dio različitih oblika ranog života koji su neko vrijeme postojali paralelno.
Autori također navode da su ti davni oblici života možda koristili i aminokiseline koje danas više ne postoje, ali su u to vrijeme mogle imati ključnu ulogu u formiranju molekularnih sustava koji su prethodili genetskom kodu koji danas poznajemo.
Možemo li slične procese pronaći i drugdje?
Iako se studija temelji na podacima s naše planete, njezine implikacije idu daleko izvan Zemlje. Znanstvenici posebno ističu mogućnost da se slični kemijski procesi događaju i danas, primjerice ispod ledene kore Saturnovog mjeseca Enkelada.
Na tom nebeskom tijelu vjerojatno postoji podzemni ocean, a na granici između stijene i vode, tzv. hidrotermalnim otvorima, mogli bi nastajati upravo oni sastojci koji su prethodili životu. Ako je moguće da su aromatske aminokiseline nastale abiotskim putem u takvom okruženju, to bi značilo da uvjeti za razvoj života nisu rijetkost, već možda prirodna posljedica kemije.
Studija zaključuje da genetski kod koji danas poznajemo možda nije nastao iz jedinstvenog izvora, već kao rezultat natjecanja između više različitih sustava nasljeđivanja. Neki od njih su s vremenom nestali, drugi su se možda međusobno spojili, a samo je jedan sustav postao univerzalan i sačuvao se do danas. Iz te perspektive, život ne izgleda kao jedno čudesno otkriće, već kao ishod bezbrojnih pokušaja, od kojih je preživio tek jedan.
Za znanstvenike to nije razlog za razočaranje, već poziv na daljnje istraživanje. Jer ako su se temelji života mogli oblikovati na više načina ovdje na Zemlji, možda se slični procesi odvijaju i drugdje, upravo sada.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
