تحقیقات اخیر که توسط Aman Agrawal از The Conversation به همراه همکارانش از دانشگاه شیکاگو و دانشگاه هیوستون در Nature منتشر شده است، نقش محوری آب باران در تثبیت سلول های اولیه را که برای تکامل حیات حیاتی است، روشن می کند.
درک پایداری سلولی اولیه
دانشمندان مدت‌هاست به این فکر کرده‌اند که چگونه ماده غیرزنده به سلول‌های زنده با قابلیت تکثیر و متابولیسم تبدیل می‌شود. شیمیدانانی مانند استنلی میلر و هارولد اوری در سال 1953 نشان دادند که ترکیبات آلی پیچیده می توانند از مواد ساده تر در شرایط اولیه زمین ایجاد شوند.
پروتسل ها و ترکیب آنها
پروتوسل‌های اولیه احتمالاً از یک ماده ماتریسی تشکیل شده‌اند که ساختار و ماده ژنتیکی حاوی دستورالعمل‌هایی برای عملکرد ارائه می‌دهد. پایداری این پروتوسل‌ها با محفظه‌هایی که توسط یک ماتریس و غشاء تشکیل شده‌اند، فعال می‌شوند که واکنش‌دهنده‌ها را متمرکز می‌کنند و از آنها در برابر محیط محافظت می‌کنند.
مدل های پروتوسل
دو مدل، وزیکول ها و کوآسروات ها، به عنوان پروتوسل های اولیه پیشنهاد شده اند. وزیکول ها، شبیه ساختارهای سلولی مدرن، اما فاقد پروتئین های تخصصی، پتانسیل تعامل محدود هستند. کواسروات ها که فاقد غشاء هستند، غلظت شیمیایی را تسهیل کردند اما با ثبات مواد ژنتیکی دست و پنجه نرم کردند.
چالش با کواسروتس
کواسروات ها که توسط شیمیدانان هلندی در سال 1929 کشف شدند، فاقد غشا بودند که منجر به همجوشی سریع و اختلاط مواد ژنتیکی شد. این بی ثباتی مانع از تنوع ژنتیکی حیاتی برای انتخاب طبیعی و تکامل شد.
نقش آب باران
تحقیقات نشان داد که آب باران که سرشار از آب بدون یون است، با تشکیل یک “دیواره” محافظ در اطراف آنها، از همجوشی و نشت مواد ژنتیکی جلوگیری می کند.
مفاهیم و تحقیقات آینده
این تحقیق میان رشته ای نه تنها به کنجکاوی علمی در مورد منشأ حیات می پردازد، بلکه پرسش های اساسی در مورد هستی را نیز بررسی می کند. درک مکانیسم های تکثیر ژنتیکی اولیه در رمزگشایی تکامل پری بیوتیک و شرایط زمین در بیش از 3.8 میلیارد سال قبل بسیار مهم است.
