Дэлхийн амьдрал "байгалийн жамаар" үүссэн ~ robomec

Дэлхийн амьдрал хэдэн тэрбум жилийн өмнөх нэг эст амьд биетүүдээс үүсч хөгжжээ. Харин энгийн бүтэц бүхий хамгийн анхны амьд биетүүдийг галт уулын дэлбэрэлтээр бий болсон нуур, цөөрмийн усанд үүссэн хэмээх үзэл бодол эрдэмтэдийн дунд зонхилж байна. Төрөл бүрийн эрдэс бодисоор баялаг усан орчинд, химийн бодисууд байгалийн жамаар нийлэгжиж амьд биет үүсч болно хэмээх таамаглал нь магадлалын хувьд боломжгүй зүйл биш юм.

Харин зарим эрдэмтэд уг таамаглалыг шинжлэх ухааны үүднээс нотлохын тулд эрт балар цагийн амьдралын эх сурвалжийг лабораторын нөхцөлд "байгалийн жамаар" үүсгэхийг оролдож байна. Анхны амьд биетүүд үнэн чанартаа нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч, азот хэмээх бодисуудын хоорондын химийн урвалын үр дүнд үүсчээ. Амьд биетүүд эдгээр энгийн бодисуудаас үүссэн гэдэг нь тодорхой боловч үүний тулд ямар нөхцөлд, хэрхэн "хольж, хутгах жор"-ыг одоохондоо мэдэхгүй байна.

Нобелийн шагналт, биологич Jack Szostak-ын судалгаагаар бол анхны нэг эст амьд биет бүрэлдэн тогтоход хоёр үндсэн хүчин зүйл шаардлагатай. Эхнийх нь амьд биетийг гадны нөлөөллөөс хамгаалах эсийн бүрхүүл юм. Дараагийх нь амьд биетийн мэдээллийг дараа дараачийн үеүүдэд дамжуулах генийг бүрдүүлэгч нэгдэлүүд байх ёстой. Одоо цагийн амьтадад энэ үүргийг ДНХ гүйцэтгэдэг. Асар их хэмжээний генийн мэдээлэл энэхүү хос утаслаг бүтэц дотор химийн бодисуудын тусламжтайгаар хадгалагдаж байна.

Генийн мэдээллийг дамжуулахад Аденин, Цитозин, Гуанин, Тимин хэмээх суурь бодисууд чухал үүрэгтэй гэдгийг бид мэддэг болсон. Харин РНХ нь ДНХ-ийн дэмжлэг төдий зүйл гэгдэж байсан бол саяхны судалгаануудаас мөн адил чухал үүрэгтэй гэдэг нь тогтоогдов. РНХ ч бас генийн мэдээллүүдийг агуулж, уургийн нэгдэлүүдийн төрлөөс хамааран арьс, үс, тархины эс, зүрх зэрэг эд эрхтэнүүдийг бүтээхэд тусладаг. РНХ-г бүрдүүлэгч нь сахар, фосфат, дээр дурдсан генийн мэдээллийг дамжуулах суурь бодисууд юм.

Манчестерийн их сургуулийн химич John Sutherland 3.8 тэрбум жилийн өмнөх дэлхийн цаг уурын нөхцөл байдлыг аль болох төстэй байдлаар лабораторын нөхцөлд бий болгохоор төлөвлөж, РНХ-г бүтээхээр зоригложээ. Амьдралыг үүсгэхийн тулд химийн 4 элементийг хооронд нь шууд холих замаар асуудал шийдэгдэхгүй нь ойлгомжтой. Тэрээр химийн элементүүдийг янз бүрийн дарааллаар, янз бүрийн хувилбараар хольж туршсан байна. Эцэст нь уусмалуудыг ууршуулах төдийд байгалийн нөхцөлд бүрэлдэн тогтох хагас сахар болон хагас суурь бодисуудыг гаргаж авчээ.

Балар эрт цагийн дэлхийд иймэрхий завсрын нэгдэлүүд усны уурын дэмжлэгээр бий болж борооны дуслын хамт тэнгэрээс газарт бууж унаж ирсэн хэмээн төсөөлөгдөнө. Агаарын хэм харьцангуй бага тохиолдолд хөлдөж, цас хэлбэрээр унасан ч байж магадгүй. Тэнгэрээс унаж ирсэн завсрын нэгдэлүүд газар дээрх бусад бодисуудтай нэгдэнэ. Sutherland завсрын нэгдлүүдийг холих замаар РНХ-г бүрдүүлэгч рибонуклеотидийг анх удаа амжилттай гаргаж авав.

Үйлдэл нь тун хялбархан бөгөөд зөв бодисуудыг зөв нөхцөлд, зөв дарааллаар нийлүүлэхэд л хангалттай. Өөрөөр хэлбэл хэдэн тэрбум жилийм өмнөх дэлхийд энэ бүхэн байгалийн жамаар болсон хэрэг. Дараа нь тэрээр гаргаж авсан РНХ-ийн "хэлтэрхий"-г нарны гэрэлтэй төстэй хэт ягаан туяаны үйлчлэлд оруулав. Гэрлийн үйлчлэлд орсон химийн нэгдэлүүд генийн мэдээллийг дамжуулах суурь бодис Цитозинд, зарим хэсэг нь Тиминд хувирчээ. РНХ-ийн бүтцэд ордог 4 суурь бодисын 2-г байгалийн жамаар үүсч болохыг нотлов.

Хэдийгээр амьд биетийг бүхлээр нь бүтээсэн хэрэг биш боловч амьдралын гарал үүслийг тодорхойлохыг оролдсон эрдэмтэдийн 20 жилийн оролдлогыг тодорхой хэмжээгээр эцэслэсэн маш том чухал алхам юм. Дэлхийн амьдралыг агуу том модтой зүйрлэвэл биологчид түүнийг навч, мөчирнөөс нь буюу одоогийн амьтадаас өнгөрсөн цаг үе рүү чиглүүлэн судладаг. Тэгвэл Sutherland нарын химичид арай өөр өнцөгөөс, аварга модны үндэсний үзүүрээс амьдралын нууцыг эрэлхийлж байгаа юм. Тэдний эрэл хайгуул нэгэн цэгт нийлэх цагт энэхүү нууц бүрэн тайлагдах учиртай.

Дашрамд дурдахад John Sutherland-ын нээлт 2009 онд хийгдсэн юм. Үүнээс гадна дэлхийн амьдралын анхдагч "түүхий эд" сансараас дэлхийд ирсэн байж болох тухай таамаглал байдаг бөгөөд үүнтэй холбоотой нээлтийн талаар дараагийн удаад танилцуулах болно.