Τα βιοχημικά «απολιθώματα» δείχνουν πώς μπορεί να εμφανιστεί η ζωή χωρίς φωσφορικό
Μια ομάδα επιστημόνων από το Ινστιτούτο Έρευνας Scripps στην Καλιφόρνια και το Ίδρυμα Carnegie για την Επιστήμη στην Ουάσινγκτον, D.C., έχουν ανακαλύψει ένα νέο βιοχημικό απολιθωμένο που υποδηλώνει ότι η ζωή μπορεί να έχει προκύψει στη Γη χωρίς την ανάγκη για φωσφορικό.
Το φωσφορικό είναι ένα ορυκτό που είναι απαραίτητο για όλες τις γνωστές μορφές ζωής, καθώς αποτελεί βασικό συστατικό του DNA και του RNA. Ωστόσο, η νέα μελέτη δείχνει ότι ένας τύπος οργανικού μορίου που ονομάζεται Thioester μπορεί να εκτελέσει πολλές από τις ίδιες λειτουργίες με το φωσφορικό, υποδηλώνοντας ότι η ζωή μπορεί να προέρχεται από ένα περιβάλλον όπου το φωσφορικό ήταν σπάνιο ή απουσιάζει.
Τα ευρήματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Chemistry Nature , θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στην αναζήτηση ζωής σε άλλους πλανήτες, καθώς προτείνουν ότι η ζωή μπορεί να είναι σε θέση να υπάρχουν σε περιβάλλοντα που είναι πολύ διαφορετικά από τη Γη.
Η μελέτη
Οι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν ένα είδος βακτηρίων που είναι γνωστό ότι είναι σε θέση να επιβιώσει σε περιβάλλοντα που είναι εξαιρετικά χαμηλά σε φωσφορικά. Διαπίστωσαν ότι αυτά τα βακτηρίδια χρησιμοποιούν Thioesters αντί για φωσφορικά για να φτιάξουν DNA και RNA.
Για να διερευνηθεί περαιτέρω ο ρόλος των Thioesters στην προέλευση της ζωής, οι επιστήμονες δημιούργησαν μια συνθετική εκδοχή ενός Thioester και εξέτασαν την ικανότητά του να εκτελεί τις ίδιες λειτουργίες με το φωσφορικό σε μια ποικιλία βιολογικών αντιδράσεων. Διαπίστωσαν ότι ο θειος ήταν σε θέση να καταλύσει με επιτυχία ορισμένες σημαντικές αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης του DNA και του RNA.
Συνέπειες για την προέλευση της ζωής
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης υποδεικνύουν ότι η ζωή μπορεί να έχει εμφανιστεί στη Γη σε ένα περιβάλλον όπου το φωσφορικό ήταν σπάνιο ή απουσιάζει. Αυτό θα μπορούσε να έχει σημαντικές επιπτώσεις στην αναζήτηση ζωής σε άλλους πλανήτες, καθώς επεκτείνει το φάσμα των περιβαλλόντων που θα μπορούσαν ενδεχομένως να υποστηρίξουν τη ζωή.
Επιπλέον, η μελέτη παρέχει νέες ιδέες για την πρώιμη εξέλιξη της ζωής στη γη. Είναι πιθανό ότι οι πρώτοι οργανισμοί που εμφανίστηκαν στη γη χρησιμοποίησαν θειούς αντί για φωσφορικά και ότι αυτοί οι οργανισμοί τελικά εξελίχθηκαν για να χρησιμοποιήσουν το φωσφορικό ως πρωταρχικό γενετικό τους υλικό.
Η μελέτη αυξάνει επίσης την πιθανότητα ότι η ζωή μπορεί να έχει προκύψει σε άλλους πλανήτες που έχουν περιβάλλοντα που είναι πολύ διαφορετικά από τη Γη. Για παράδειγμα, ο Άρης είναι ένας πλανήτης που είναι γνωστό ότι έχει πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε φωσφορικά, αλλά είναι πιθανό ότι η ζωή μπορεί να έχει προκύψει στον Άρη σε ένα περιβάλλον όπου οι θειοί ήταν πιο άφθονοι.
Η ανακάλυψη ενός βιοχημικού απολιθώματος που υποδηλώνει ότι η ζωή μπορεί να έχει εμφανιστεί χωρίς φωσφορικό άλας είναι μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα της αστροβιολογίας. Έχει επιπτώσεις στην αναζήτηση ζωής σε άλλους πλανήτες και παρέχει νέες ιδέες για την πρώιμη εξέλιξη της ζωής στη γη.
Πηγές
* [ Χημεία φύσης ] (https://www.nature.com/articles/s41557-022-01117-2)
* [ Science Daily ] (https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230124111606.htm)
* [ The New York Times ] (https://www.nytimes.com/2023/01/24/science/life-origin-phosphate-alternative.html)
