Znanstvenici misle da se prije otprilike 3,8 milijardi godina koktel organskih spojeva nekako uspio izmiješati i stvoriti prvi život. Znamo da je to bio primitivan i glup život, ali ipak – bio je život! No kako je život evoluirao u, hm, nas, pitanje je koje je prekriveno s još milijun pitanja
Ali novo istraživanje, objavljeno prošli tjedan u časopisu
Nature Communications, koje su vodili kemičari s Istraživačkog
instituta Scripps u gradu La Jolla u Kaliforniji, predlaže da je
okvir za još kompleksnije oblike života bio prisutan na planetu
prije 4 milijarde godina, i oni su omogućili kemijske reakcije
nužne za održavanje viših oblika života.
“Ovo je bila crna kutija za nas“, rekao je
Ramanarayanan Krishnamurthy, kemičar na Institutu Scripps i
voditelj nove studije, u priopćenju za tisak.
“No ako se usredotočite na kemiju, pitanja o porijeklu
života postaju manje obeshrabrujuća.”
Sve se svodi na ciklus limunske kiseline – metabolički proces
prisutan kod svih organizama na Zemlji koji udišu kisik. Ciklus
limunske kiseline (poznat i kao Krebsov ciklus ili ciklus
trikarboksilnih kiselina) je primarni način na koji ovi organizmi
otpuštaju pohranjenu energiju. No, jako dugo vremena se mislilo
da ciklus limunske kiseline nije mogao postojati u prvim
organizmima na Zemlji – naprosto zato što tada nisu postojali
određeni sastojci za to. Prije svega, slobodni kisik nije se
pojavio na Zemlji do prije 3,5 milijardi godina po najranijim
procjenama.
Istraživački tim misli da smo možda pogriješili kad smo
pretpostavili da je ciklus limunske kiseline tada bio nemoguć. U
novom nizu eksperimenata, oni opisuju kako dva druga nebiološka
kemijska procesa, HKG ciklus i ciklus malonata, mogla pokrenuti
jednostavniju verziju ciklusa limunske kiseline. HKG ciklus i
ciklus malonata mogu se kombinirati tako da daju iste krajnje
proizvode ciklusa limunske kiseline – aminokiseline i ugljični
dioksid – zamjenom molekula ovisnih o ciklusu limunske kiseline
za druge, nebiološke molekule.
Tim vjeruje da kada su biološke molekule poput enzima počele
podržavati rad organizma, organizmi su mogli početi zamjenjivati
nebiološke elemente s biološkima, kako bi pokrenuli učinkovitiji,
elegantniji metabolički ciklus: ciklus limunske kiseline.
To ne znači da je rani život na Zemlji na ovaj način proizvodio
energiju. Ovaj kombinirani HKG-malonat ciklus još uvijek je
nebiološki proces. Ali ovo znači da je kemija za ciklus limunske
kiseline bila ustanovljena davno prije nego su ju životni oblici
koji udišu kisik stigli izumiti. Umjesto stvaranja ciklusa
limunske kiseline od temelja, život je mogao evoluirati
jednostavnim usvajanjem rane verzije ciklusa i zamijeti neke
nebiološke elemente s biološkima, kako bi stvorili moćniji način
prikupljanja energije.
Ako je to točno, način na koji mislimo o evoluciji života mogao
bi se promijeniti iz temelja. Potrebno je više istraživanja,
naravno, kako bi se odredilo jesu li se ove još osnovnije
kemijske reakcije mogle razviti u ciklus limunske kiseline, ali
ako ništa drugo, ovo istraživanje je ilustracija činjenice da je
rana Zemlja još energičnija i kompleksnija nego što mislimo.
