นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียวได้สร้างโมเลกุล RNA ที่จำลองแบบเป็นครั้งแรก
กำเนิดสิ่งมีชีวิตตามทฤษฎีดาร์วินวิวัฒนาการขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงจากโมเลกุลที่จำลองตัวเองได้ เช่น RNA ไปสู่ระบบสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไม่ได้ให้คำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามว่าการเปลี่ยนจากโมเลกุลเคมีแต่ละโมเลกุลไปสู่รูปแบบชีวิตที่ซับซ้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร
สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ข้อหนึ่งชี้ให้เห็นว่าเดิมทีมีโมเลกุลอาร์เอ็นเอที่ไม่ผูกมัดอยู่บนโลก อาจมีร่วมกับโปรตีนและสารอินทรีย์อื่นๆ จากนั้นเมื่อประมาณสี่พันล้านปีก่อน โมเลกุลเหล่านี้เริ่มทำซ้ำตัวเองและพัฒนาจากโมเลกุลเดียวไปสู่ระบบที่ซับซ้อนหลากหลาย นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าอาร์เอ็นเอสามารถพัฒนาไปในทิศทางที่แตกต่างกัน โดยสะสมการกลายพันธุ์ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก ในกระบวนการของการกลายพันธุ์ การคัดเลือกโมเลกุลที่เสถียรที่สุดได้ดำเนินการ ซึ่งต่อมาได้ก่อตัวเป็น DNA
“มีหลักการในชีววิทยาวิวัฒนาการการกีดกันการแข่งขันซึ่งบอกว่าหลายสายพันธุ์ไม่สามารถอยู่ร่วมกันได้หากพวกเขาแข่งขันกันเพื่อทรัพยากรเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าเพื่อให้เกิดความหลากหลายอย่างยั่งยืน โมเลกุลจะต้องกำหนดลำดับการใช้ทรัพยากรที่แตกต่างกัน Ryo Mizuchi หนึ่งในผู้เขียนการศึกษากล่าว “ในตอนแรก เราสงสัยว่าสิ่งนี้เป็นไปได้โดยหลักการแล้ว เพราะมันเป็นเพียงโมเลกุล”
ภาพ: Ryo Mizuchi, University of Tokyo
ในระหว่างการทดลอง นักวิทยาศาสตร์ได้ฟักตัวโมเลกุล RNA ในหยดน้ำที่วางไว้ในน้ำมันที่อุณหภูมิ 37°C เป็นเวลาห้าชั่วโมง จากนั้นสารละลายถูกเจือจางให้เหลือหนึ่งในห้าของความเข้มข้นโดยใช้สารอาหารหยดใหม่และผสมอย่างแรง เมื่อกระบวนการนี้ซ้ำหลายครั้ง การกลายพันธุ์ก็เกิดขึ้น การทดลองทั้งหมดกินเวลา 1,200 ชั่วโมง (240 รอบการเติมสารอาหาร)
“ด้วยเหตุนี้ เราพบว่า RNA แต่ละตัวไม่แข่งขันกันเอง แต่สร้างระบบที่เสถียรของ RNA ห้าประเภทพร้อมปฏิสัมพันธ์ที่หลากหลาย นี่เป็นการยืนยันความเป็นไปได้ของวิวัฒนาการที่แตกต่าง” มิซูจิกล่าวเสริม
งานของนักวิทยาศาสตร์เป็นเพียงขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงจากโมเลกุลเดี่ยวไปเป็นเซลล์ ทีมงานวางแผนที่จะดำเนินการวิจัยต่อไปเกี่ยวกับวิวัฒนาการต่อไปและการสร้างระบบชีวิตที่ซับซ้อน
อ่านเพิ่มเติม:
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบคนที่มีสุขภาพดีที่สุดในโลก: ทั้งหมดเกี่ยวกับไลฟ์สไตล์ที่ไม่เหมือนใคร
อันตรายจาก VPN ฟรี เหตุใดจึงไม่สามารถดาวน์โหลดได้และจะป้องกันตนเองได้อย่างไร
นักฟิสิกส์ได้สร้างความสามารถของ T-1000 ขึ้นใหม่จาก "Terminator-2" ในห้องปฏิบัติการ