W 2006 roku odbyła się debata amerykańskiego historyka nauki i filozofa nauki Stephena C. Meyera z paleontologiem ewolucyjnym Peterem Wardem. Ward zauważył wówczas, że „Uniwersytet Harvarda przeznaczył w ostatnim czasie 100 milionów dolarów na funkcjonowanie ośrodka prowadzącego badania nad problemem pochodzenia życia”. Przewiduje on też, że ponieważ zagadnienie genezy aktualnie w nauce jest jednym z najbardziej frapujących, to „w przeciągu dekady będziemy w stanie tworzyć życie w warunkach laboratoryjnych”. Dziesięć lat później, w 2016 roku, odbyła się inna debata, w której uczestniczyli Meyer, Denis Lamoureux oraz fizyk Lauren Krauss. Ten ostatni zapewniał wówczas, że „jesteśmy już naprawdę blisko” opracowania modelów ewolucyjnych wyjaśniających, w jaki sposób powstało życie drogą procesów chemicznych. W tym roku mija piętnaście lat od spotkania Meyer–Ward oraz pięć lat od debaty Meyer–Lamoureux–Krauss. Warto więc przyjrzeć się, jaki jest obecny stan badań nad zagadnieniem pochodzenia życia.
Pod koniec zeszłego roku w czasopiśmie „Nature” ukazał się artykuł pod tytułem The Water Paradox and The Origin of Life [Paradoks wody i pochodzenie życia]1, który potwierdza, że wciąż mierzymy się z ogromnymi niewiadomymi dotyczącymi najwcześniejszych etapów powstania życia, czyli z wyjaśnieniem, w jaki sposób powstały pierwsze biocząsteczki w prebiotycznym świecie. Powyższy artykuł rozpoczyna się od słów: „Woda jest niezbędna do życia, ale rozkłada DNA i inne kluczowe cząsteczki. Jak więc pierwsze komórki poradziły sobie z tak potrzebną a jednocześnie niebezpieczną substancją?”. Następnie artykuł opisuje różne stanowiska zajmowane przez naukowców w tej dyskusji: niektórzy uważają, że życie powstało w oceanie, inni zaś twierdzą, że na lądzie. Wyraźnie widać, że osią sporu w tej dziedzinie jest środowisko, w którym miałyby powstać pierwsze formy życia. Każda z proponowanych hipotez boryka się jednak z wieloma problemami.
Przechodząc do lamusa
Hipotezę, że życie powstało w środowisku oceanicznym, wysnuto w latach pięćdziesiątych XX wieku po słynnych badaniach Stanleya Millera nad uzyskaniem związków organicznych w środowisku prebiotycznym. W artykule wyjaśniono jednak, że ten model w niektórych kręgach naukowych właśnie przechodzi do lamusa:
Wielu naukowców dostrzega obecnie w tej hipotezie duży problem – wiązania w podstawowych biocząsteczkach, takich jak białka czy też kwasy nukleinowe (np. DNA i RNA), rozpadają się w wodzie. Białka to łańcuchy połączonych ze sobą reszt aminokwasowych, podobnie jak kwasy nukleinowe to łańcuchy nukleotydów. Po umieszczeniu tych polimerów w wodzie ich wiązania pękają. W chemii organicznej „woda jest wrogiem, którego należy unikać tak bardzo, jak to tylko możliwe”, napisał nieżyjący już biochemik Robert Shapiro w swojej najważniejszej książce Origins (1986) [Pochodzenie życia]2, poddając krytyce hipotezę pierwotnego oceanu. Tak oto wygląda paradoks wody3.
Przyjrzyjmy się bliżej tej kwestii. Załóżmy, że na wczesnej Ziemi istniała możliwość powstania prostych cząsteczek organicznych (monomerów). Być może te molekuły ukształtowały się w oceanicznej zupie i może proces ten zaszedł w pobliżu jakiegoś wysokoenergetycznego komina hydrotermalnego. W każdym razie następnym etapem syntezy jest połączenie tych cząsteczek w łańcuchy, czyli w polimery. Miejsca w pobliżu oceanicznych otworów hydrotermalnych czy też pierwotna zupa stanowią środowiska wodne, które z punktu widzenia chemika są ostatnimi lokalizacjami, gdzie chciałby dokonać syntezy aminokwasów lub innych monomerów w łańcuchy. Jak zauważa amerykańska Narodowa Akademia Nauk: „Dwa aminokwasy nie łączą się spontanicznie w środowisku wodnym. Z termodynamicznego punktu widzenia należy spodziewać się raczej odwrotnej reakcji”4. Naukowcy zajmujący się zagadnieniem genezy – Stanley Miller i intelektualny spadkobierca Millera, Jeffrey Bada – przyznają, że reakcja polimeryzacji prowadzącej do powstania białek „nie zachodzi wydajnie w żadnej temperaturze w środowisku wodnym”5. Innymi słowy, woda zrywa wiązania peptydowe i prowadzi z powrotem do powstania reszt aminokwasowych (lub innych cząsteczek), co bardzo utrudnia produkcję dłuższych peptydów (lub innych polimerów, takich jak RNA) w pierwotnej zupie. Tak więc w omawianym artykule w „Nature” przyznano, że:
[…] chemicy nie byli jeszcze w stanie dokonać laboratoryjnej syntezy tak szerokiego zakresu cząsteczek biologicznych w środowisku przypominającym środowisko wodne.
Otrzymane dane empiryczne były powodem, dla którego wielu badaczy porzuciło hipotezę, że życie pojawiło się w oceanach i zamiast tego swoje zainteresowania badawcze skupili oni na środowiskach lądowych, czyli na miejscach o zmiennym klimacie6.
[Moran] Frenkel-Pinter twierdzi, że w otwartym oceanie nie jest możliwe uzyskanie wystarczającego stężenia cząsteczek. „Jest to naprawdę problem” – potwierdza [Claudia] Bonfio7.
Błędne koło
Według niektórych, sposobem na obejście tego problemu jest znalezienie mniej wilgotnego środowiska, w którym proste monomery organiczne mogą koncentrować się w mniejszych zbiornikach wodnych. Hipoteza ta zakłada, że woda zawarta w takim środowisku okresowo zanika, umożliwiając reakcję kondensacji, której produktem są większe cząsteczki. Artykuł w „Nature” wyjaśnia, że zwolennicy tego podejścia do badań nad początkami życia utrzymują, iż „kluczowe cząsteczki życia i jego podstawowe procesy” powstały w wodach powierzchniowych, na przykład „w stosunkowo płytkich zbiornikach zasilanych strumieniami”8. Ta propozycja ma jednak krytyków, którzy optują za hipotezą, że życie powstało w środowisku oceanicznym lub w pobliżu dennych kominów hydrotermalnych:
Przyjęcie innej hipotezy o charakterze środowiska, które stanowiłoby źródło dla powstania życia [z oceanu na powierzchnię], nie jest zmianą oczywistą dla wszystkich. Naukowcy argumentujący na rzecz tezy, że życie powstało na lądzie, twierdzą, że w ten sposób unikamy pewnego paradoksu znanego już od dawna – woda jest niezbędna do życia, jednak może mieć także destrukcyjny wpływ na podstawowe biocząsteczki6.
Można powiedzieć więc, że artykuł przedstawia nie jedno, ale dwa błędne koła na progu powstania życia:
[…] do syntezy podstawowych związków biochemicznych potrzeba promieniowania ultrafioletowego pochodzącego ze światła słonecznego, na skutek czego środowisko wodne musiało ulec bardzo silnej kondensacji, a nawet mogło dojść do kompletnej utraty wody ze środowiska8.
Dla jasności, problem tego błędnego koła wygląda następująco: a) aby powstały pewne ważne elementy budulcowe, wymagane jest promieniowanie UV, ale zbyt duże promieniowanie UV niszczy te cząsteczki chemiczne; b) woda jest niezbędna do powstania pewnych związków budulcowych, ale jeśli woda nie zostanie w późniejszym czasie usunięta ze środowiska, to nie dojdzie do syntezy monomerów w polimery i proces powstawania życia nie przekroczy kolejnej granicy.
Tylko odpowiednio dobrane warunki…
Artykuł zawiera także jedno z częściowych rozwiązań tego zagadnienia. Okresowe działanie suszy na wczesnych etapach powstawania pierwszych form życia mogło prowadzić do syntezy bardziej złożonych cząsteczek. Brzmi to jednak jak precyzyjne dostrojenie następujących po sobie zdarzeń, które umożliwiają zaistnienie „odpowiednich” warunków do powstania życia. W rzeczy samej, w artykule przyznano nawet, że taki scenariusz przewiduje zaistnienie tylko dobrze dobranych warunków: „konieczna jest odpowiednia ilość wody – nie za dużo, aby cząsteczki nie rozpadły się zbyt szybko, ale też nie za mało, bo inaczej nie doszłoby do żadnych zmian”7.
Ale jest jeszcze większy problem – nawet jeśli te szczęśliwe scenariusze okażą się trafne, to przecież samo powstanie biocząsteczek nie jest równoznaczne z powstaniem życia:
Środowisko ubogie w wodę umożliwia powstanie cząsteczek łańcuchowych, takich jak białka i RNA.
Ale samo tworzenie RNA i innych cząsteczek nie może być jeszcze nazwane życiem. Musiałby powstać samowystarczalny, dynamiczny system7.
Do stworzenia tak złożonych układów potrzebna jest jeszcze energia chemiczna – co jest główną zaletą hipotezy uwzględniającej kominy hydrotermalne, które są bogatym źródłem energii niezbędnej do reakcji chemicznych. Jednak z powodów, o których mowa wyżej, kwestia kominów hydrotermalnych (i innych środowisk wodnych) także wiąże się z koniecznością rozprawienia się z pewnymi problemami. Niemniej hipoteza ta wciąż ma swoich zwolenników:
Od lat osiemdziesiątych XX wieku geolog Michael Russell, niezależny badacz pracujący wcześniej w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii, argumentował na rzecz alternatywnej hipotezy. Twierdził, że życie zaczęło się w otworach na dnie morza, gdzie z formacji geologicznych wycieka ciepła woda alkaliczna. Interakcje między ciepłą wodą a skałami mogłyby zapewnić energię chemiczną, która najpierw napędziłaby proste cykle metaboliczne, a później zaczęłyby wytwarzać się użyteczne związki chemiczne, takie jak RNA.
Russell krytycznie odnosi się do stanowiska [Johna] Sutherlanda, który „robi kawał dobrej roboty w dziedzinie chemii”, ale nic z tego nie wynika. Jak twierdzi Russell, współczesne organizmy wykorzystują zupełnie inne procesy chemiczne do wytwarzania substancji, takich jak RNA. To te procesy musiały powstać jako pierwsze, a nie same substancje. „Życie bardzo precyzyjnie dobiera niezbędne cząsteczki. Ale one nie biorą się znikąd – trzeba stworzyć je od zera, co właśnie miało miejsce w historii życia”7.
Niech naszej uwadze nie umknie argumentacja z ostatniego akapitu – problem z powierzchniowym modelem pochodzenia życia polega na tym, że wyjaśnia on tylko powstanie cząsteczek, natomiast nie tłumaczy powstania szlaków biochemicznych właściwych dla życia. Oczywiście jest też kontrargumentacja ze strony zwolenników modeli powierzchniowych – mianowicie, że nie można syntetyzować cząsteczek potrzebnych do życia pod wodą:
„Żaden z produktów syntezy nie zachował się w przydennym kominie hydrotermalnym. Coś takiego po prostu nie mogło się stać i się nie stało” – twierdzi Catling.
Frenkel-Pinter również krytycznie odnosi się do tej hipotezy. Utrzymuje, że cząsteczki, z którymi pracuje, nie przetrwałyby długo w takich warunkach. „Proces tworzenia protopeptydów nie pasuje zbytnio do pomysłu z kominami hydrotermalnymi” – oznajmia Frenkel-Pinter”7.
I tutaj ponownie pojawia się błędne koło: w najlepszym przypadku istnieje możliwość powstania związków chemicznych niezbędnych do powstania życia, brak jest natomiast dostępu do energii chemicznej potrzebnej do napędzania reakcji biochemicznych. Obie opcje nie mogą zaistnieć jednocześnie.
Coraz bardziej kreatywni…
Oto dlaczego właśnie naukowcy zajmujący się zagadnieniem pochodzenia życia muszą być bardzo kreatywni. Jednakże im bardziej się starają, tym bardziej ich rozwiązania przypominają wyjaśnienia teleologiczne. Jeden z naukowców zaproponował rozwiązanie, które można by nazwać ultradopasowaniem – według niego podwodny komin hydrotermalny zawierałby jakieś „suche przestrzenie”, w których woda mogłaby wyschnąć. Aby nie być gorszym, John Sutherland podał jeszcze bardziej skomplikowaną propozycję, w której najpierw meteoryt uderzył w Ziemię, a potem… och, trzeba to zobaczyć na własne oczy:
[wyobraźmy sobie] krater powstały po uderzeniu meteorytu, ogrzewany przez Słońce i energię pozostałą po uderzeniu, z wieloma strumieniami wody spływającymi po pochyłych zboczach i ostatecznie spotykającymi się w basenie na dnie – mogłoby to być złożone, trójwymiarowe środowisko o powierzchni bogatej w minerały funkcjonujące niczym katalizatory, w którym związki chemiczne na bazie węgla mogłyby być na przemian rozpuszczane w wodzie i suszone na słońcu9.
Przypomina to analogię Jamesa Toura, który sprowadził ten sposób myślenia do metafory trzęsienia ziemi, podczas którego wszystkie potrzebne do ciasta składniki wysypują się z szafek w odpowiedniej kolejności w sposób prowadzący do powstania ciasta.
Dwa obozy
W każdym razie w artykule opublikowanym w „Nature” przyznano, że skutkiem naukowej dyskusji na temat charakteru środowiska, w którym mogły zachodzić reakcje prowadzące do powstania pierwszych form życia, jest poważny rozłam w dziedzinie badań nad genezą, a sam temat wymaga dalszych badań:
Gdzie to wszystko mogło się wydarzyć? Zdania w tej kwestii są podzielone. Obserwuje się dwa pokoleniowe obozy. Wielu naukowców starszego pokolenia zajmuje konkretne stanowisko, natomiast przedstawiciele młodszego twierdzą, że wciąż nie uzyskaliśmy wyczerpujących odpowiedzi7.
Zawężenie pola poszukiwań, w którym mogłoby zacząć się życie, wymaga lepszego zrozumienia praw chemii prebiotycznej – w jaki sposób dochodzi do interakcji wielu różnych reakcji i w jakich warunkach zachodzą te reakcje9.
Dokąd nas to wszystko doprowadziło? Od lat obiecuje się nam, że rozwiązanie zagadki dotyczącej początków życia znajduje się tuż za rogiem. Ale nawet teraz – w 2021 roku – naukowcy nie mogą dojść do konsensusu dotyczącego środowiska, w którym zaszły pierwsze reakcje prowadzące do powstania pierwotnych form życia, ponieważ każda propozycja wiąże się z jakimiś problemami: w środowisku wodnym trudno o odpowiednie stężenie cząsteczek, by powstały polimery, natomiast hipoteza uwzględniająca kominy hydrotermalne na dnie oceanów ma tę wadę, że prawdopodobnie cząsteczki organiczne w ich pobliżu uległyby zniszczeniu. Natomiast na powierzchni Ziemi nie ma realnego źródła energii chemicznej, która napędzałaby reakcje chemiczne prowadzące do powstania życia. Zmusza to naukowców do odwoływania się do scenariusza w oparciu o ideę precyzyjnego dostrojenia, gdzie ilość wody, ciepła i promieniowania UV jest „odpowiednia”, więc akurat taka, by cząsteczki mogły być syntetyzowane, a nie degradowane.
Być może przyszłość przyniesie prawdziwy postęp. Jak na razie pewne jest tylko to, że naukowcy zajmujący się problemem genezy wcale nie są „coraz bliżej” rozwiązania zagadki powstania pierwszych form życia, a obietnice, które słyszeliśmy, okazały się obietnicami bez pokrycia, użytymi w celu powstrzymania ludzi przed zboczeniem ze ścieżki prowadzącej do materialistycznych wyjaśnień. A przynajmniej taką nadzieję mają autorzy tych obietnic.
Casey Luskin
Oryginał: Nature Article Admits Unanswered Origin-of-Life Questions, Exposing Broken Promises of ID Critics, „Evolution News & Science Today” 2021, February 15 [dostęp 20 V 2022].
Przekład z języka angielskiego: Anna Nehring-Rupińska
Źródło zdjęcia: Pixabay
Ostatnia aktualizacja strony: 20.05.2022
Przypisy
- M. Marshall, The Water Paradox and the Origin of Life, „Nature” 2020, Vol. 588, s. 210–213.
- R. Shapiro, Origins: A Skeptic’s Guide to the Creation of Life on Earth, Bantam New Age, New York 1986.
- Marshall, The Water Paradox and the Origin of Life, s. 211.
- National Research Council, The Limits of Organic Life in Planetary Systems, The National Academies Press, Washington 2007, s. 60.
- S. Miller, J.L. Bada, Submarine Hot Springs and The Origin of Life, „Nature” 1988, Vol. 334, s. 609–611.
- Marshall, The Water Paradox and The Origin of Life, s. 211.
- Marshall, The Water Paradox and The Origin of Life, s. 212.
- Marshall, The Water Paradox and The Origin of Life, s 210.
- Marshall, The Water Paradox and The Origin of Life, s. 213.
Literatura:
- Marshall M., The Water Paradox and the Origin of Life, „Nature” 2020, Vol. 588, s. 210–
- Miller S., Bada J.L., Submarine Hot Springs and The Origin of Life, „Nature” 1988, Vol. 334, 609–611.
- National Research Council, The Limits of Organic Life in Planetary Systems, The National Academies Press, Washington 2007.
- Shapiro R., Origins: A Skeptic’s Guide to the Creation of Life on Earth, Bantam New Age, New York 1986.
Polacy w „Science” pokazali chemiczne „drzewo początków życia”
Mój komentarz
Pionierami badań nad możliwością powstania życia na drodze prostych, a potem coraz bardziej skomplikowanych reakcji chemicznych, tzw. proto-metabolizmu, lub na drodze proto-replikacji rzekomego protobionta zwanego „ryboorganizmem”, w ujęciu hipotezy świata RNA, byli tacy uczeni jak Robert Shapiro, Lars Orgel czy John Maynard Smith. Profesor John Maynard Smith właściwie zbierał do kupy hipotezy i różne wyniki badań i przenosił wszystko na papier, który przyjmie wszystko: https://tiny.pl/9w7qj Laureat nagrody Nobra Jack Szostak zaadoptował ten dorobek szeroko propagując w USA i na świecie – aż w końcu tak zafiksował się w podręcznikach szkolnych i ludzkich umysłach, że bardzo ciężko to wszystko odkręcić.
Na licznychy wykładach i animacjach zamieszczanych na youtube oraz w literaturze naukowej Szostak i jego współpracownicy od poszukiwania przepisu nja abiogenezę zamieszczali kolorowe i oderwane od rzeczywistości biologicznej naiwne obrazki mające prezentować możliwe modele procesów pre-biotycznych. Poskręcane wstążki miały obrazywać rybo-polimerazę, lub proto-rybosom. Animacje nieenzymatyczną replikacje RNA, tłuszczowe pęcherzyki, micele, w ktore nie zmieścił by się jeden rybosom występujący u współczesnych organizmów. Na kolorowych filmach do pęcherzyków wnikają rożne substraty pod postacią dłuższych fragmentów RNA, oligorybonukleotydów i rybonukleotydów.
Wewnątrz pęcherzyka miała się odbywać nieenzymatyczna replikacja, z większymi pęcherzykami łaczyć mniejsze aż do momentu utraty stabilności i rozpadu na dwa lub więcej mniejszych pęcherzyków które zawierały część produktów proto-replikacji. Według stanowczych zapewnień dawało to przybliżony obraz pierwotnej replikacji, a tym samym mutacji, co pozwoliłoby na działanie doboru naturalnego i konkurencji. Na drodze takiej ewolucji proto-biologicznej miała powstawać coraz większa złożoność aż do wyewoluowania żywej komórki w obecnej postaci zwanej LUCA (uniwersalny wspólny przodek wszystkiego co żyje)
Co z tego wyszło? Co Jack Szostak pokazał światu przez te wszystkie lata poza obietnicami wspieranymi autorytetami innych uczonychy, ktorych osiągnięcia na polu ewolucjonizmu chemicznego były takie same, albo jueszcze mniejsze niż Szostaka i juego zespołu! Istotne eksperymenty Szostaka były powtarzaniem już przeprowadzonych, od S. Milera poczynając, lub nieustanna zabawa z pęcherzykami tłuszczowymi, ktore nie chciały się tak zachowywać jak sobie profesor Szostak i jego poprzednicy wymarzyli. W końcu, po latachy, postanowili ze swoim zespołem przetestować swoje pomysły. W roku 2016 napisali artykuł rzekomo podsmowujący wyniki wieloletniej cięzkiej pracy detektywow i ostatniego eksperymentu.
Wcześniejsze eksperymenty nie wykazały istnienia nieenzymatycznej replikacji w pęcherzykach, ani gdzie indziej, zatem Szostak i współteoretycy wpadli na pomysł by dodać do całej mieszaniny peptydy bogate w argininę, bo z ich rozważań hipotetycznych wynikało, że będą one spowalniały łaczenie się komplementarnych matrycowych nici podnosząc skuteczność kolejnych cyklów replikacyjnych. Następnie wszystko im się zgadzało z empirią i oddali artykuł do renomowanego (o wiele bardziej niż „Science”) czasopisma „Nature Chemistry”. Jednak w roku 2017 zespół zgodnie poprosił o wycofanie opracowania z czasopisma, bo ponowne eksperymenty, przeprowadzone po zamiast przed publikacją, nie potwierdziły wcześniejszych interpretacji obserwacji: https://tiny.pl/9wtvz Jack Szostak przeprosił w imieniu zespołu społeczność naukową za całe zamieszanie, niemniej chyba jedynie elitarną po polscy fachowcy od abiogenezy dalej udzielają wywiadów na youtube powołując się na koncepcję świata RNA 🙂
Profesor szostak napisał, że byli zbyt mało rygorystyczni podczas przeprowadzania eksperymentu i zaślepieni nadziejami na korzystny wynik. Innymi słowy ponowne eksperymenty nie potwierdziły wyników poprzednich i powierdzić nie chciały. Rozpisywały się na ten temat trochę anglojęzyczne tabloidy i dzięki nim trafiłem na informację o wycoifanym artykule: https://tiny.pl/9wtb5 Elitarna społeczność fachowców dała się przeprosić nie robiąć z tego afery na miarę człowieka z Pildown, ale odrzuciła koncepcję „najpierw metabolizm” i „najpierw replikacja” a najbardziej liczący się na rynku idei naukowych zaproponowali w zamian nawiązujaca do pomysłów Oparina hipotezę „Najpierw białka”- do trumny hipotezy „najpierw replikacja” ostatniego gwozdzia wbił Gerard Joyce, choć Jack Szostak w jednej ze swoich komiksowych opowieści opublikowanej w „świecie Nauki” próbował się posiłkować wynikami jego eksperymentów. Wszystko opisałem w tym tekście: https://tiny.pl/9wtvg
Mam też już wszystkie moje posty w plikach pdf, zatem mogę wysłać. Do znacznej grupy liczacych się polskich biologów wysłałem. Jakże ciężki jest proces obalania na podstawie dowodów tez, które wdarły się na rynek idei naukowych bez dowodów 🙂 Odniosę się do drzewa chemicznego, czy abio-genetycznego, ktore zostało opublikowane w „Science” i ktorym na wzor dawnych przechwałek Szostaka szczyci się pan profresor z wywiadu. Nie sprawdziły się eksperymentalnie koncepcje „najpierw metabolizm i najpierw replikacja”, „najpierw białka” jedynie na potrzeby filmów jak Matrix, czy o Ksenomorfach jest przydatna, to należało przenieść wszystko do komputera i oznajmić, że już mamy coś więcej niż A do B to do C a C spowrotem do A tworząc produkty w posdtaci A1 oraz A2…., że zamiast: A, B, można podstawić wzory chemiczne a wszystko uporzadkować w drzewo abio-genetyczne, przypominajace filo-genetyczne, przy zaznaczeniu że z udowadnianiem słuszności istnienia tego drzewa abio-genetycznego poza komputerową rzeczywistość wyjść się nie da. Co nasjwyżej można wyrywkowo testować pewne procesy i tak też rzekomo robią. A my czekamy na syntezę wiedzy uzyskanej z tych eksperymentow pod postacią spójnego i szczegółowego modelu teoretycznego – przepisu na abiogenezę! 🙂
Drzewa filo-genetyczne, czy to obrazujace ewolucję filetyczną czy kladogenezę hipotetycznie mogły istnieć, ponieważ w tym przypadku mamy do czynienia z róznymi mechanizmami postulowanymi dla EWOLUCJI BIOLOGICZNEJ -jak selekcyjne wymiatania i DOBOR KUMULATYWNY. Podczas EWOLUCJI CEMICZNEJ nie mógł działać dobór kumulatywny, zespalający efekty wczesniejszychreakcji pre-biotycznych z obecnymi i ewentualnie przyszłymi. Podczas ewolucji chemicznej z założenia działal DOBOR JEDNORAZOWY. Nie znaczy to, ze według zwolenników abiogenezy żywa komórka powstała za jednym razem. Nie, twierdzą że powstawała STOPNIOWO, za posrednictwem serii mniejszych doborów jednorazowych – choć obecnie komórki funkcjonują według zasady „wszystko albo nic” a granica ich redukowania nie pozwala przekroczyć nieredukowalnego rdzenia, choć hipotetycy od ewolucjonizmu chemicznego przekonują że kiedyś mogło być inaczej. Miliony lat temu, za gorami i gorącymi jeziorami a najlepiej gdzieś tam w kosmosie 🙂 O pracach C. Ventera również napisałem w swoim tekście. Niestety, patrząc ewolucyjnie bez doboru kumulatywnego drzewa abio-genetycznego nie będzie, bo nie bedzie populacji, konkurencji i promowania przez dobór naturalny nieistniejących replikatorów – to znaczy jedynie na papierze czasopisma „Science”
https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C84006%2Cpolacy-w-science-pokazali-chemiczne-drzewo-poczatkow-zycia.html
„Kilka następujących po sobie reakcji chemicznych wystarczy, by z kilku prostych związków, jakie występowały miliardy lat temu na Ziemi, powstały pierwsze cegiełki życia – choćby aminokwasy. Opracowany przez polskich naukowców program wskazał chemiczne „drzewo początków życia” – zbiór reakcji, które brały udział w powstaniu życia.”
Tutaj jest komentowany tekst
Czwarta koncepcja (abio)genezy życia. Poprzednie: najpierw RNA, potem najpierw metabolizm. Nastepnie nowa koncepcja: (jednak) najpierw bialka. Obecnie w celu ominiecia dylematu: co bylo pierwsze kura czy jajo? Tlumaczac na jezyk chemii: DNA, RNA czy bialka, zaproponowano: najpierw RNA i bialka:
https://www.science.org/content/article/how-life-could-have-arisen-rna-world?utm_campaign=SciMag&utm_source=Social&utm_medium=Facebook
”To ostateczna zagadka kurczaka i jajka. Życie nie działa bez maleńkich maszyn molekularnych zwanych rybosomami, których zadaniem jest tłumaczenie genów na białka. Ale same rybosomy składają się z białek. Jak więc powstało pierwsze życie?
Naukowcy mogli zrobić pierwszy krok w kierunku rozwiązania tej zagadki. Wykazali, że cząsteczki RNA mogą same wyhodować krótkie białka zwane peptydami – nie jest wymagany rybosom. Co więcej, ta chemia działa w warunkach, które prawdopodobnie występują na wczesnej Ziemi.
„To ważny postęp”, mówi Claudia Bonfio, chemik pochodzenia życia na Uniwersytecie w Strasburgu, który nie był zaangażowany w prace. Jak mówi, badanie zapewnia naukowcom nowy sposób myślenia o budowie peptydów.
Naukowcy badający pochodzenie życia od dawna uważali RNA za głównego gracza, ponieważ może on zarówno przenosić informacje genetyczne, jak i katalizować niezbędne reakcje chemiczne. Prawdopodobnie był obecny na naszej planecie , zanim powstało życie . Ale aby dać początek współczesnemu życiu, RNA musiałoby jakoś „nauczyć się” tworzenia białek i ostatecznie rybosomów. „W tej chwili rybosom po prostu spada z nieba”, mówi Thomas Carell, chemik z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana w Monachium.
Wskazówka do tej zagadki pochodzi z wcześniejszych prac laboratoryjnych. W 2018 roku Carell i jego koledzy próbowali zrozumieć, w jaki sposób cztery „kanoniczne” zasady RNA mogły powstać z prostszych cząsteczek. We współczesnych komórkach te zasady RNA – guanina, uracyl, adenina i cytozyna – tworzą litery genetyczne w informacyjnym RNA (mRNA), które rybosomy odczytują i tłumaczą na białka. Jednak we współczesnych komórkach wszechobecne są również inne „niekanoniczne” zasady RNA, pełniące różne role. Obejmują one stabilizację wiązania między kanonicznymi RNA i „transferowymi RNA”, które pomagają rybosomom przekształcić kod genetyczny mRNA w białka.
Carell i jego koledzy zauważyli, że niektóre z tych niekanonicznych RNA mogły zostać zsyntetyzowane z prostych cząsteczek na wczesnej Ziemi. Oni i inni wykazali, że niektóre niekanoniczne zasady mogą wiązać się z aminokwasami, elementami budulcowymi białek, co zwiększa prawdopodobieństwo, że mogą również łączyć je ze sobą w peptydy.
Teraz zespół Carella donosi, że para niekanonicznych zasad RNA może właśnie to zrobić. Zaczęli od par nici RNA, z których każda składała się z ciągów zasad RNA połączonych ze sobą w łańcuch. Te pary nici uzupełniały się, umożliwiając im rozpoznawanie i wiązanie się ze sobą. Na jednym końcu pierwszej nici – zwanej nicią „donorową” – zawierały niekanoniczną zasadę RNA, zwaną 6 A, która jest zdolna do wiązania aminokwasu. Na końcu drugiej nici RNA – zwanej nicią „akceptorową” – dodali kolejną niekanoniczną zasadę RNA, zwaną mnm 5 U.
Zespół Carella odkrył, że kiedy komplementarne nici RNA donora i akceptora związały się ze sobą, mnm 5 U chwycił aminokwas w t 6 A. Po dodaniu tylko odrobiny ciepła t 6 A puścił i przekazał swój aminokwas kwas do mnm 5 U, a komplementarne nici oddzieliły się i rozeszły.
Ale proces może się powtórzyć. Druga nić donorowa zawierająca inny aminokwas mogłaby następnie wiązać się z nicią akceptorową i przechodzić przez jej aminokwas, który był połączony z pierwszą. Proces ten może stworzyć łańcuchy peptydowe o długości do 15 aminokwasów , jak donosi zespół w Nature .
Carell i jego koledzy odkryli również, że gdy komplementarne nici RNA zawierające pary niekanonicznych zasad RNA wiążą się ze sobą, aminokwasy, które początkowo dzielą, wzmacniają wiązanie dwóch nici RNA. W rezultacie, jak mówi Bonfio, na wczesnej Ziemi tworzenie peptydów i RNA mogło być synergiczne: RNA mogło pomóc w tworzeniu peptydów, a peptydy mogły pomóc w stabilizacji i tworzeniu coraz dłuższych RNA.
Ona i Carell twierdzą, że ta synergia mogła wytworzyć ogromną chemiczną różnorodność RNA, peptydów i ich kombinacji, które mogłyby następnie doprowadzić do powstania złożonej chemii potrzebnej do życia – a wszystko to bez potrzeby stosowania rybosomów.
Carell przyznaje, że praca jest tylko „pierwszą odskocznią”. Naukowcy wciąż muszą wykazać, w jaki sposób nici RNA – zawierające zasady kanoniczne lub inne – mogły zostać wybrane do określonych ciągów aminokwasów potrzebnych do rzeczywistych białek. Ale dzięki jednej odskoczni, badacze pochodzenia życia mają teraz pomysł, gdzie szukać dalej.
KOMENTARZ:
Po kompromitacji Jacka Szostaka, ktory przed podjeciem badan opublikowal artykul, z ktorego wynikalo, ze peptydy laczyly sie z matrycowymi nicmi RNA i w ten sposob stabilizowaly i przyspieszaly synteze komplementarnych lancuchow RNA.
Nowi badacze twierdza, ze aminokwas wystepujacy w bialkach laczy sie z sekwencja RNA i idac dalej wyprowadzili wniosek, ze moze sie polaczyc z tym pierwszym drugi, z drugim trzeci az do powstania krotkiego peptydu.
Zeby dodac tym bajkom pozorow naukowosci zasugerowali, ze tak mogly wygladac protorybosomy. Idzmy ich tokiem myslenia: aminokwasy lacza sie w peptydy, te w pilpeptydy i co dalej?
„Nature”, to powazne czasopismo. Jezeli artykul dotyczylby zagadnienia medycznego, to takie infantylne popluczyny, oszustowa nigdy nie przeszlyby przez sito recenzentow.
Ewolucjonizm, czy to chemiczny czy biologiczny neodarwinowski ma zielone swiatlo na wypisywanie wszelkich kocopolow, bajek i jawnych oszustw. Zobacz tez:
Abiogeneza: najpierw RNA, najpierw metabolizm czy najpierw białka?
https://slawekp7.wordpress.com/2021/08/09/abiogeneza-najpierw-rna-najpierw-metabolizm-czy-najpierw-bialka/