nga Universiteti Hebraik i Jerusalemit
Një studim i ri eksploron se si përzierjet kimike komplekse ndryshojnë nën ndryshimin e kushteve mjedisore, duke hedhur dritë mbi proceset prebiotike që mund të kenë çuar në jetë. Duke ekspozuar molekulat organike ndaj cikleve të përsëritura të lagësht-tharës, studiuesit vëzhguan transformimin e vazhdueshëm, organizimin selektiv dhe dinamikën e sinkronizuar të popullsisë.
Gjetjet e tyre, të shfaqura në Nature Chemistry, sugjerojnë se faktorët mjedisorë luajtën një rol kyç në formësimin e kompleksitetit molekular të nevojshëm për shfaqjen e jetës.
Për të simuluar Tokën e hershme, ekipi iu nënshtrua përzierjeve kimike cikleve të përsëritura të thata-lagësht. Në vend që të reagojnë rastësisht, molekulat u organizuan, u zhvilluan me kalimin e kohës dhe ndoqën modele të parashikueshme.
Kjo sfidon idenë se evolucioni i hershëm kimik ishte kaotik. Në vend të kësaj, studimi sugjeron se luhatjet natyrore mjedisore ndihmuan në drejtimin e formimit të molekulave gjithnjë e më komplekse, duke çuar përfundimisht në blloqet themelore të ndërtimit të jetës.
Studimi i udhëhequr nga Dr. Moran Frenkel-Pinter, nga Instituti i Kimisë në Universitetin Hebraik të Jerusalemit, si dhe Prof. Loren Williams, nga Instituti i Teknologjisë i Gjeorgjisë, heton se si përzierjet kimike evoluojnë me kalimin e kohës, duke ndriçuar mekanizmat e mundshëm që kontribuan në shfaqjen e jetës në Tokë.
Hulumtimi shqyrton se si sistemet kimike mund t’i nënshtrohen transformimit të vazhdueshëm duke ruajtur evolucionin e strukturuar, duke ofruar njohuri të reja mbi origjinën e kompleksitetit biologjik.
Evolucioni kimik i referohet transformimit gradual të molekulave në kushte prebiotike, një proces kyç për të kuptuar se si jeta mund të ketë lindur nga materia jo e gjallë. Ndërsa shumë kërkime janë fokusuar në reaksionet kimike individuale që mund të çojnë në molekula biologjike, ky studim krijon një model eksperimental për të eksploruar se si evoluojnë të gjithë sistemet kimike kur ekspozohen ndaj ndryshimeve mjedisore.
Studiuesit përdorën përzierje që përmbajnë molekula organike me grupe të ndryshme funksionale, duke përfshirë acidet karboksilike, aminat, tiolet dhe hidroksilet.
Duke i nënshtruar këto përzierje në cikle të përsëritura të thata-lagësht – kushte që imitojnë luhatjet mjedisore të Tokës së hershme – studimi identifikoi tre gjetje kryesore: sistemet kimike mund të evoluojnë vazhdimisht pa arritur ekuilibrin, të shmangin kompleksitetin e pakontrolluar përmes rrugëve kimike selektive dhe të shfaqin dinamika të sinkronizuara të popullsisë midis specieve të ndryshme molekulare.
Këto vëzhgime sugjerojnë se mjediset prebiotike mund të kenë luajtur një rol aktiv në formësimin e diversitetit molekular që përfundimisht çoi në jetë.
“Ky hulumtim ofron një perspektivë të re se si evolucioni molekular mund të ishte shpalosur në Tokën e hershme,” tha Dr. Frenkel-Pinter.
“Duke demonstruar se sistemet kimike mund të vetëorganizohen dhe evoluojnë në mënyra të strukturuara, ne ofrojmë prova eksperimentale që mund të ndihmojnë në kapërcimin e hendekut midis kimisë prebiotike dhe shfaqjes së molekulave biologjike.”
Përtej rëndësisë së tij për kërkimin e origjinës së jetës, gjetjet e studimit mund të kenë aplikime më të gjera në biologjinë sintetike dhe nanoteknologjinë. Evolucioni i kontrolluar kimik mund të shfrytëzohet për të hartuar sisteme të reja molekulare me veti specifike, duke çuar potencialisht në risi në shkencën e materialeve, zhvillimin e ilaçeve dhe bioteknologjinë.
