Новое понимание возможных истоков жизни
Исследователи из Токийского университета впервые создали молекулу РНК, которая реплицируется, диверсифицируется и развивает сложность, следуя дарвиновской эволюции. Это стало первым эмпирическим доказательством того, что простые биологические молекулы могут привести к возникновению сложных жизнеподобных систем.
Одна из гипотез предполагает, что молекулы РНК существовали на примитивной Земле и около 4 миллиардов лет назад начали самореплицироваться, развиваясь от простой молекулы к сложным системам, что в итоге могло привести к возникновению жизни.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, группа под руководством Рё Мидзуути и Норикадзу Итихаси провела долгосрочный эксперимент по репликации РНК и стала свидетелем перехода химической системы к биологической сложности.
Ключевой результат:
- Один вид РНК эволюционировал в сложную систему репликации — сеть из пяти типов РНК с разнообразными взаимодействиями.
- Это подтверждает правдоподобность сценария эволюционного перехода, который долгое время предполагался теоретически.
Важность эксперимента:
- Использовалась уникальная система репликации РНК, способная к дарвиновской эволюции (на основе мутаций и естественного отбора).
- Это позволило наблюдать возникновение различных характеристик и выживание наиболее приспособленных молекул.
- Результаты бросают вызов «принципу конкурентного исключения», показывая, как молекулы могут спонтанно развивать инновации для использования разных ресурсов и устойчивого сосуществования.
Значение и перспективы:
- Простота молекулярной системы позволяет изучать эволюционные явления с беспрецедентной детализацией.
- Наблюдаемое развитие сложности — лишь начало пути, который мог привести к возникновению живых систем.
- Исследование даёт эмпирически обоснованное представление о возможном эволюционном пути ранних репликаторов РНК на primordial Earth и приближает к ответу на вопрос о происхождении жизни.