Учените разработват нова теория за начина, по който животът започва на Земята

Учените смятат, че преди около 3.8 милиарда години коктейл от органични съединения успя да се събере по някакъв начин, за да създаде първия живот. Знаем, че беше примитивно и тъпо, но все пак - това беше живот! Но как този живот се е развил в, добре, нас винаги е било мрачно разследване в най-добрия случай, Но нови изследвания, публикувани в понеделник в Nature Communications ръководен от химици от изследователския институт Scripps в Ла Джола, Калифорния, предлага рамката за по-сложни форми на живот присъстваха на планетата още преди четири милиарда години, и те улесниха химическите реакции, необходими за поддържане на по-високи от живота като ние го знаем.

"Това беше черна кутия за нас," каза Рамаранайан Кришнамурти, химик от Скрипс и водещият автор на новото проучване, в съобщение за пресата. "Но ако се фокусирате върху химията, въпросите за произхода на живота стават по-малко обезсърчаващи."

Всичко се свежда до цикъла на лимонена киселина - метаболитен процес, открит във всеки организъм, дишащ кислород на планетата. Цикълът на лимонената киселина (известен също като цикъла на Кребс или цикъла на трикарбоксилната киселина) е основният начин, по който тези организми освобождават съхранената енергия. Най-дълго време обаче се смяташе, че цикъла на лимонената киселина е невъзможен за първите организми на Земята - поради простия факт, че съставките не съществуват тогава. Най-вече, свободният кислород не се е появил на планетата до най-ранните оценки, преди 3,5 милиарда години.

Изследователският екип смята, че може да се сбъркаме, ако приемем, че цикълът на лимонена киселина е бил невъзможен тогава. В нов поток от експерименти, те очертават как два други небиологични химични процеси, наречени HKG цикъл и малонатния цикъл, биха могли да бъдат използвани за провеждане на по-елементарна версия на цикъла на лимонена киселина. Циклите HKG и малонат могат да се комбинират, за да се получат същите крайни продукти от цикъла на лимонената киселина - аминокиселини и въглероден диоксид - чрез заместване на молекулите, зависими от цикъла на лимонената киселина, за други, небиологични молекули.

Екипът вярва, че когато биологичните молекули като ензимите започнаха да се подпират, организмите биха могли да започнат да заменят небиологичните елементи с тези биологични, за да управляват по-ефективен, елегантен метаболитен цикъл: цикъла на лимонената киселина.

Това не означава, че това е начинът, по който ранният живот на Земята генерира енергия. Комбинираният цикъл HKG-малонат е все още небиологичен процес. Но какво означава това, че химията за цикъла на лимонената киселина изглежда вече е била създадена много преди кислородните дихателни форми да успеят да го измислят. Вместо да създава цикъла на лимонената киселина от нулата, животът може да е еволюирал, за да приеме по-ранна версия и да замени някои небиологични елементи с биологични, за да създаде по-мощен начин за събиране на енергия.

И ако случаят е такъв, начинът, по който мислим за еволюцията на живота, може да бъде дълбоко различен. Разбира се, необходими са повече изследвания, за да се определи дали тези по-елементарни химически реакции наистина могат да се развият в цикъл на лимонена киселина, но най-малкото това ново изследване е илюстрация, че ранната Земя продължава да бъде по-жизнена, сложна система, отколкото си мислехме.

Ако ви хареса тази статия, разгледайте това видео на 99 милиона годишни изкопаеми динозаври.