Geneza vieții este cel mai vechi eveniment biologic, atât de vechi încât nu a fost lăsată în urmă nicio dovadă clară în afară de existența vieții însăși.
Acest lucru lasă multe întrebări deschise, iar una dintre cele mai tentante este de câte ori viața a apărut în mod magic din elemente nevie.
Toată viața de pe Pământ a evoluat o singură dată sau diferitele ființe vii sunt croite din țesături diferite?
Întrebarea cât de dificil este ca viața să apară este interesantă – nu în ultimul rând pentru că poate arunca o lumină asupra probabilității de a găsi viață pe alte planete.
Originea vieții este o întrebare centrală în biologia modernă și, probabil, cea mai greu de studiat. Acest eveniment a avut loc în urmă cu patru miliarde de ani și s-a petrecut la nivel molecular – ceea ce înseamnă că au rămas puține dovezi fosile.
Au fost sugerate multe începuturi pline de viață, de la supe primordiale dezgustătoare la spațiul cosmic.
Dar consensul științific actual este că viața a apărut din molecule nevie într-un proces natural numit abiogeneză, cel mai probabil în întunericul canalelor hidrotermale din adâncurile mărilor. Dar dacă viața a apărut o dată, de ce nu de mai multe ori?
Ce este abiogeneza?
Oamenii de știință au propus diferite etape consecutive pentru abiogeneză. Știm că Pământul era bogat în mai multe substanțe chimice, cum ar fi aminoacizii, un tip de molecule numite nucleotide sau zaharuri, care sunt elementele de bază ale vieții.
Experimentele de laborator, cum ar fi experimentul emblematic Miller-Urey, au arătat cum acești compuși se pot forma în mod natural în condiții similare cu cele de la începutul Pământului.
De asemenea, unii dintre acești compuși ar fi putut ajunge pe Pământ călărind meteoriți.
Apoi, aceste molecule simple s-au combinat pentru a forma unele mai complexe, cum ar fi grăsimile, proteinele sau acizii nucleici.
Un aspect important este că acizii nucleici – cum ar fi ADN-ul bicatenar sau vărul său monocatenar ARN – pot stoca informațiile necesare pentru a construi alte molecule. ADN-ul este mai stabil decât ARN-ul, dar, în schimb, ARN-ul poate face parte din reacții chimice în care un compus face copii ale sale – autoreplicare.
Ipoteza „lumii ARN” sugerează că viața timpurie ar fi putut folosi ARN ca material pentru gene și replicare înainte de apariția ADN-ului și a proteinelor.
Odată ce un sistem informațional poate face copii ale sale, intervine selecția naturală. Unele dintre noile copii ale acestor molecule (pe care unii le-ar numi „gene”) vor avea erori sau mutații, iar unele dintre aceste noi mutații vor îmbunătăți capacitatea de replicare a moleculelor.
Prin urmare, în timp, vor exista mai multe copii ale acestor mutanți decât ale altor molecule, dintre care unele vor acumula alte mutații noi care le vor face și mai rapide și mai abundente și așa mai departe.
În cele din urmă, aceste molecule au dezvoltat probabil o graniță lipidică (grasă) care separă mediul intern al organismului de cel exterior, formând protocelulele. Protocelulele puteau concentra și organiza mai bine moleculele necesare în reacțiile biochimice, asigurând un metabolism conținut și eficient.
Abiogeneza ar fi putut avea loc de mai multe ori. Pământul ar fi putut da naștere moleculelor autoreplicante de mai multe ori și poate că viața timpurie, timp de mii sau milioane de ani, a constat doar dintr-o mulțime de molecule de ARN autoreplicante diferite, cu origini independente, care concurau pentru aceleași elemente de bază.
Din păcate, din cauza naturii vechi și microscopice a acestui proces, este posibil să nu știm niciodată.
Numeroase experimente de laborator au reprodus cu succes diferite etape ale abiogenezei, demonstrând că acestea ar putea avea loc de mai multe ori, dar nu avem nicio certitudine că acestea s-au produs în trecut.
O întrebare conexă ar putea fi dacă, în timp ce citiți aceste rânduri, apar noi forme de viață prin abiogeneză. Totuși, acest lucru este foarte puțin probabil. Pământul timpuriu era lipsit de viață, iar condițiile fizice și chimice erau foarte diferite. În zilele noastre, dacă undeva pe planetă ar exista condiții ideale pentru apariția unor noi molecule autoreplicante, acestea ar fi imediat înghițite de viața existentă.
Ceea ce știm este că toate ființele vii existente descind dintr-un singur strămoș comun universal al vieții (cunoscut și ca LUCA). Dacă au existat alți strămoși, aceștia nu au lăsat niciun urmaș în urmă.
Toate formele de viață de pe Pământ utilizează același cod genetic, și anume corespondența dintre nucleotidele din ADN cunoscute sub numele de A, T, C și G – și aminoacizii pe care aceștia îi codifică în proteine. De exemplu, secvența celor trei nucleotide ATG corespunde întotdeauna aminoacidului metionină.
Teoretic, totuși, ar fi putut exista mai multe variante de cod genetic între specii. Dar toate formele de viață de pe Pământ folosesc același cod, cu câteva modificări minore în unele linii genetice.
Căile biochimice, precum cele utilizate pentru metabolizarea alimentelor, susțin, de asemenea, existența LUCA; multe căi independente ar fi putut evolua la diferiți strămoși, însă unele (precum cele utilizate pentru metabolizarea zaharurilor) sunt comune tuturor organismelor vii. În mod similar, sute de gene identice sunt prezente în ființe vii disparate, ceea ce poate fi explicat doar prin faptul că au fost moștenite de la LUCA.
Sprijinul meu preferat pentru LUCA provine din Arborele Vieții. Analize independente, unele folosind anatomia, metabolismul sau secvențele genetice, au dezvăluit un model ierarhic de înrudire care poate fi reprezentat sub forma unui arbore.
Acest lucru arată că suntem mai înrudiți cu cimpanzeii decât cu orice alt organism viu de pe Pământ. Cimpanzeii și noi suntem mai înrudiți cu gorilele, iar împreună cu urangutanii, și așa mai departe.
Puteți alege orice organism la întâmplare, de la salata din salată la bacteriile din iaurtul bioactiv și, dacă vă întoarceți în timp suficient de mult, veți avea un strămoș comun real.
Aceasta nu este o metaforă, ci un fapt științific.
Acesta este unul dintre cele mai uluitoare concepte din știință, unitatea de viață a lui Darwin. Dacă citiți acest text, vă aflați aici datorită unui lanț neîntrerupt de evenimente reproductive care datează de miliarde de ani.
Pe cât de interesant este să ne gândim la apariția repetată a vieții pe planeta noastră sau în altă parte, pe atât de interesant este să știm că suntem înrudiți cu toate ființele vii de pe planetă.
Pentru mai multe articole interesante rămâi cu noi pe WorldNews24.net. Și nu uitați, vă așteptăm și pagina noastră de Facebook !