ابتكر باحثون من جامعة طوكيو لأول مرة جزيء RNA الذي يتضاعف
أصل الحياة حسب النظرية الداروينيةيعتمد التطور على الانتقال من الجزيئات ذاتية التكاثر مثل الحمض النووي الريبي (RNA) إلى الأنظمة الحية المعقدة. ومع ذلك، فإن العلم الحديث لا يقدم إجابة واضحة لسؤال كيفية حدوث الانتقال من الجزيئات الكيميائية الفردية إلى أشكال الحياة المعقدة.
تقترح إحدى الفرضيات العلمية ذلككانت جزيئات الحمض النووي الريبي غير المربوطة أصلاً موجودة على الأرض ، وربما جنبًا إلى جنب مع البروتينات والمواد العضوية الأخرى. بعد ذلك ، منذ حوالي أربعة مليارات سنة ، بدأت هذه الجزيئات في التكاثر والتطور من جزيء واحد إلى مجموعة متنوعة من الأنظمة المعقدة. افترض العلماء أن الحمض النووي الريبي يمكن أن يتطور في اتجاهات مختلفة ، مما يؤدي إلى تراكم الطفرات تحت تأثير العوامل الخارجية. في عملية الطفرات ، تم اختيار الجزيئات الأكثر استقرارًا ، والتي شكلت فيما بعد الحمض النووي.
هناك مبدأ في علم الأحياء التطوريالاستبعاد التنافسي ، والذي ينص على أن الأنواع المتعددة لا يمكن أن تتعايش إذا كانت تتنافس على نفس المورد. هذا يعني أنه من أجل تحقيق التنوع المستدام ، يجب أن تحدد الجزيئات الترتيب الذي تستخدم به الموارد المختلفة ، كما يقول ريو ميزوتشي ، أحد مؤلفي الدراسة. "في البداية ، كنا نشك في أن هذا كان ممكنًا من حيث المبدأ ، لأنها مجرد جزيئات."
الصورة: ريو ميزوتشي ، جامعة طوكيو
أثناء التجربة ، حضن العلماءجزيئات الحمض النووي الريبي في قطرات من الماء موضوعة في الزيت عند درجة حرارة 37 درجة مئوية لمدة خمس ساعات. ثم تم تخفيف المحلول إلى خمس التركيز باستخدام قطرات مغذية جديدة وخلطه بقوة. عندما تكررت هذه العملية عدة مرات ، حدثت طفرات. استغرقت التجربة بأكملها 1200 ساعة (240 دورة إضافة للعناصر الغذائية).
ونتيجة لذلك ، وجدنا أن الحمض النووي الريبي الفردي لا يفعل ذلكتنافسوا مع بعضهم البعض ، لكنهم أنشأوا نظامًا مستقرًا من خمسة أنواع من الحمض النووي الريبي مع مجموعة متنوعة من التفاعلات. ويضيف ميزوتشي أن هذا يؤكد إمكانية حدوث مثل هذا النوع من التطور.
يمثل عمل العلماء الخطوة الأولى فقط في فهم الانتقال من الجزيئات المفردة إلى الخلايا. يخطط الفريق لمواصلة البحث في مزيد من التطور وإنشاء أنظمة معيشية معقدة.
قراءة المزيد:
وجد العلماء أكثر الناس صحة على وجه الأرض: الأمر كله يتعلق بنمط حياة فريد
خطر شبكات VPN المجانية. لماذا لا يمكن تنزيلها وكيف تحمي نفسك؟
أعاد الفيزيائيون إنشاء قدرات T-1000 من "Terminator-2" في المختبر