Naslovna > Kolumne > Razvoj metabolizma – temelj razvoja života?
moljekulja

Razvoj metabolizma – temelj razvoja života?

U razmatranjima što je bilo prvotno potrebno za razvoj života, replikacija, stanična membrana ili metabolizam, sve je više dokaza kako je riječ o metabolizmu.

 

Desetljećima duga rasprava svodila se na problem kako je za stvaranje gena potrebna energija metabolizma, a za metabolitičke reakcije enzimi koje stvaraju geni. Stoga se rasprava vrtjela u začaranom krugu. Potencijalni odgovor na problem došao je u obliku hipoteze RNA svijet još 1960-ih, no stvaranje dugih lanaca RNA je nailazilo na poteškoće. U prvom redu nedostatak fosfata u vrijeme rane Zemlje. Stoga je time znanstvenika sa Sveučilišta Illinois predložio kako je riječ o kratkim RNA lancima koji su kao izvor energije koristili postojeće kemijske reakcije. O njima smo pričali pred nekoliko emisija kao osnovnom izvoru energije za stvaranje kompleksnih molekula. U prvom redu sumporne kemije katalizirane metalima.

 

Tim znanstvenika uzeo je genome 249 bića sa svih dijelova drva života. Od najjednostavnijih do najsloženijih. Pri tome su uspoređivali genetske sekvence i specifične funkcije gena. Što je više bića s različitih dijelova drva života dijelilo sekvencu i funkciju gena, značilo je da je ta funkcija primitivnija, tj. ranije razvijena. Kao temeljne funkcije pokazale su se one vezane za metabolizam i povezivanje molekula u kompleksne strukture.

 

Već spomenuti kratki lanci RNA su koristili postojeće reakcije kako bi stvorili prvotne gene, a koji su onda dalje razvijali metabolizam kao učinkovitiji izvor energije potrebne za razvijanje još kompleksnijih molekula i dužih lanaca RNA. Riječ je o samohranećem procesu, koji jednom kada započne sam od sebe nastavlja. Dok god postoje povoljni uvjeti za to.

 

Ovime ne samo da je dan dodatni zamah teoriji kako je metabolizam bio prvotno potreban za razvoj života, već i zamah teoriji da je život nastao oko dubokooceanskih vulkanskih odušaka, a ne u površinskim organskim juhama. Razlog tome je što je okruženje dubokooceanskih vulkanskih odušaka bogato raznim kemijskim spojevima, poglavito sumporom i metalima u značajnijim koncentracijama te uz prisustvo topline te predstavlja idealno okruženje za pokretanje prvotnih metaboličkih reakcija. Tome u prilog idu i nedavno pronađeni fosilni dokazi iz Kanade, o čemu smo isto tako pričali pred nekoliko mjeseci.

 

Kao što vidite, sve je više međusobno ispreplićućih radova koji pomiču mjesto nastanka života s površine duboko u oceane i vežu ih uz geološki aktivan planet, uz vulkanizam. To nam je izrazito važno u proučavanju planeta drugih zvijezda, kao i mjeseca u našem Sunčevom sustavu. Tamo gdje dokažemo postojanje oceana i geološki aktivnih svjetova, vrlo je vjerojatno da možemo očekivati da postoji i život. Barem na nekoj primitivnoj razini. Odjednom svemir postaje za život mnogo gostoljubljivije mjesto koje ne ovisi samo o sjaju matične zvijezde i gustoći i sastavu atmosfere.

 

Piše: Marko Šimac