Dokładnie -
musiało coś być jeszcze prostszego, a to znów musiało mieć jakiś przodków i tak aż do molekuły lub układu molekukarnego, który był zdolny do tworzenia kopii samego siebie.
Właśnie to próbujemy poznać i odtworzyć. Obecna wiedza pozwala na rekonstruowanie tej drogi.
Rzecz jasna nie da się jej wiernie pokazać w eksperymencie, jest dużo luk i niejasności, ale ogólna tendencja rysuje się dość prosto - wszystko działo się w kolejnych etapach, od prostych związków chemicznych do coraz bardziej stabilinych i złożonych struktur o zdolności do replikacji.
Sama obecność atomów węgla w przyrodzie nie jest akurat wyznacznikem życia jako takiego, bo węgiel występuje powszechnie choćby w dwutlenku węgla.
Co do samej samoreplikacji odtwarzającej wiernie poprzednie formy ta zachodzi choćby w kryształach. Sama podstawa życia biologicznego, DNA i RNA to także cząsteczki chemiczne. Panuje tu duże niezrozumienie i wyobrażenia obecnie znanych komórek do tworów bardzo prymitywnych, w niczym nie przypominających dzisiejszych z organellami, ścianami/błonami komórkowymi czy jędrem. Tamte zupełnie inne, a wlaściwie nie wiadomo jakie. Musialy za to spełniac wymogi o jakich wspomniałem.
Zobaczmy jak taka prakmórka mogła powstać. Trochę to długawe, ale w końcu odtwarzamy historie sprzed miliardów lat z całą jej złożonością
Prakomórka musiała się wyizolować od otoczenia, jak do tego doszło?
Jest sporo koncepcji. Składnikami pierwszych prymitywnych błon komórkowych mogły być np. kwas 5-metylo nonanowy obecny w meteorytach, czy substancja zwana w skrócie POPC . Proponuje się również inną możliwość - polimeryzację atmosferycznego metanu pod wpływem promieniowania UV. Substancja ta tworzyłaby swoistego rodzaju "kożuch" hydrofobowy pływający na dużych powierzchniach zbiornika i tworzyła parasol ochronny dla pływających pod nim cząsteczek. Były dostępne różne cząsteczki, znacznie prostsze lecz nadal zachowujące właściwości amfifilowe - posiadania dwóch cech z reguły pojedynczo przypisanych do jednej cząsteczki. W tym przypadku jest ona podzielona na dwa regiony - umowna "główka" jest hydrofilowa czyli "lubi" środowisko wodne, zaś "ogonek" jest hydrofobowy, czyli będzie zawsze dążył od ukrycia się przed cząsteczkami wody. Mieszanina takich cząsteczek ma skłonność do spontanicznego łączenia się w tzw. micele - drobne pęcherzyki oraz w dwuwarstwy.
O tym, że cząsteczki takiego rodzaju były zdolne do formowania zamkniętych dwuwarstw (pęcherzyków) świadczy doświadczenie zespołu dr Davida Deamera, który wyekstrahował je z skrawka meteorytu z Murchison.
Przełomowe badania M. Hanczyca, S. Fukujawy i J. Szostaka zademonstrowały ewidentnie spontaniczne formowanie się dwuwarstwowych pęcherzyków w obecności ilastego minerału - montmorylonitu. Takie pęcherzyki mogły absorbować i zamykać w sobie większe struktury. Zwiększa się w ten sposób możliwość wspólnych interakcji i nabycia nowych funkcji. Zwiększa się stopień uporządkowania całego układu. Jego wysoka efektywność rozpoczęła się dopiero po pojawieniu się pierwszych białek, które mogły być "złapane" w pęcherzyku.
Szostakowi udało się niemal hurtowo tworzyć je w swym laboratorium. Gdy do fiolki dodawał odpowiednie kwasy tłuszczowe, te łączyły się ze sobą w postaci błon otaczających kawałek świata. Bez pomocy jakichkolwiek enzymów pęcherzyki rozwinęły kolejne umiejętności przypisywane dotychczas wyłącznie światu żywemu: rosły i rozmnażały się! Wystarczyło dodać jeszcze trochę kwasów tłuszczowych do roztworu, a pływające tam „kuleczki” wchłaniały je, powiększając swoje błony. Natomiast jeśli przepuszczano je przez filtr imitujący naturalne porowate skały, pęcherzyki dzieliły się na mniejsze struktury. Te zaś znów „pożerały” kwasy tłuszczowe i rosły.
W 2004 roku zespół profesora Szostaka odkrył, że eksperyment przyspiesza, gdy do fiolek dodaje się pospolity na ziemi minerał ilasty uczenie zwany montmorylonitem*. Prędkość tworzenia się pęcherzyków rosła stokrotnie.
W dodatku banalny minerał pomagał w syntezie RNA. Przyczepiał się też do niego i wspólnie, całkowicie spontanicznie wpadał do środka pęcherzyków. A skąd materiał zdolny do replikowania tak powstałych zamkniętych pęcherzyków. ?
Takim byłby prekursor dzisiejszego RNA - TNA kwas nukleinowy analogiczny do RNA i DNA, krórego szkielet oparty jest na czterowęglowym cukrze zwanym treozą zamiast na pentozach.
TNA jest najważniejszym kandydatem na ewolucyjny prekursor RNA. Treoza jest cząsteczką znacznie prostszą od ryboz, może powstawać dzięki (abiotycznej) fuzji dwóch identycznych cząstek dwuwęglowych, co czyni spontaniczne powstanie TNA w „pierwotnym bulionie” bardziej prawdopodobnym i usuwa kolejną przeszkodę koncepcyjną z teorii biogenezy.
I tak powstawało wszystko krok po kroku, wszystko w fazie przejściowej, prekursorskiej wobec dzisiaj znanych komórek. Warunki były przecież zupełnie inne niż obecne, bez tlenu, z zabójczymi gazami, ekstremalnymi skokami warunków. Następowały zamarzania, topienia, wyparowania z cyklach ogrzewania i chłodzenia bardzo powszechnych w dziejach młodej Ziemi.
Bardziej stabilne struktury reprodukowały się szybciej, stawały coraz bardziej wyspecjalizowane, trwałe i zasiedlały ziemię.
No i łączyły się w kolonie o wyspecjalizowanych zadaniach. Np. te zewnętrzne zaopatrywały wewnętrzne, a wewnętrzne zapewniały im energię i dobre bezpieczne warunki jako całości. Aż w końcu dochodziło do powstania ...pierwszych tkanek
Przy nieznajomości rzeczy czy lepiej nic nie mówić i uchodzić za idiotę, czy otworzyć gębę i .... rozwiać wszelkie wątpliwości? :rolleyes:
albo cos żywego z kosmosu na Ziemie spadło..
