Sadržaj
Značajni dokazi govore da se sav život na Zemlji danas razvio iz zajedničkog zajedničkog pretka. Proces kojim se taj zajednički predak stvorio iz nežive materije naziva se abiogeneza. Kako se odvijao ovaj postupak još nije u potpunosti razumljeno i još je uvijek predmet istraživanja. Među znanstvenicima koje zanima podrijetlo života, bilo da su proteini, RNA ili neka druga molekula na prvom mjestu, vruće je raspravljana tema.
Prvo bjelančevine
U čuvenom eksperimentu Urey-Miller, znanstvenici su miješali metan, vodu, amonijak i vodik u nastojanju da simuliraju atmosferu rane Zemlje. Zatim su kroz ovu smjesu ispalili električne iskre kako bi simulirali munje. Ovaj postupak je dao aminokiseline i druge organske spojeve, pokazujući da uvjeti poput onih na ranoj Zemlji mogu stvoriti aminokiseline, građevne blokove proteina.
Ali dobivanje mješavine aminokiselina u otopini do netaknutog, funkcionalnog proteina predstavlja mnoge probleme. Na primjer, s vremenom se proteini u vodi teže raspadaju nego se skupljaju u duže molekularne lance. Također, postavljanje pitanja o tome jesu li se prvo pojavili proteini ili DNK predstavlja poznati problem s piletinom ili jajima. Proteini mogu katalizirati kemijske reakcije, a DNA može pohraniti genetske informacije. Međutim, niti jedna od ovih molekula sama nije dovoljna za život; DNK i proteini moraju biti prisutni.
Prvo RNA
Jedno moguće rješenje je takozvani pristup RNA World-u, u kojem RNA dolazi prije proteina ili DNK-a. Ovo rješenje je atraktivno jer RNA kombinira neke značajke proteina i DNK. RNA može katalizirati kemijske reakcije poput proteina, a ona može pohraniti genetske informacije poput DNK. A stanični strojevi koji koriste RNA za sintezu proteina dijelom su izrađeni od RNA i oslanjaju se na RNA kako bi obavila svoj posao. Ovo sugerira da je RNA mogla igrati presudnu ulogu u ranoj povijesti života.
Sinteza RNK
Jedan problem sa hipotezom RNA World je, međutim, priroda same RNA. RNA je polimer ili lanac nukleotida. Nije posve jasno kako su se ti nukleotidi formirali ili kako bi se oni spojili u polimere u uvjetima rane Zemlje.
Britanski znanstvenik John Sutherland predložio je 2009. godine izvedivo rješenje objavom da je njegov laboratorij pronašao postupak koji može stvoriti nukleotide iz građevnih blokova koji su vjerojatno bili prisutni na ranoj Zemlji. Moguće je da je ovaj proces mogao stvoriti nukleotide, koji su tada bili povezani reakcijama koje su se odvijale duž površine mikroskopskih slojeva gline.
Prvo metabolizam
Iako je scenarij RNA-First vrlo popularan među znanstvenicima koji potiču život, postoji još jedno objašnjenje, koje sugerira da je metabolizam došao prije RNA, DNA ili proteina. Ovaj scenarij prvog metabolizma sugerira da je život nastao u okruženjima visokog pritiska, visokim temperaturama kao što su dubokovodni i vrući otvori. Ovi uvjeti su pokrenuli reakcije katalizirane mineralima i stvorili bogatu smjesu organskih spojeva. Ti spojevi su zauzvrat postali sastavni blok polimera poput proteina i RNA. U vrijeme objave, međutim, nema dovoljno dokaza koji bi mogli objasniti je li ispravno pristup metabolizmu ili RNA svijet.