زندگی، چگونه روی زمین آغاز شد؟

 محققان دانشگاه ایلی‌نویز آمریکا شواهدی مبنی بر منشا اصلی حیات روی سیاره زمین ارائه کردند.

به نقل از یو.اس.نیوز، در حال حاضر دو نظریه راجع به چگونگی پدیدار شدن حیات روی کره زمین وجود دارد که این پژوهش یکی از آن‌ها را اثبات می‌کند.
 
دانشگاه ایلی‌نویز در این پژوهش از مدل "اولین دگرگونی" (metabolism-first) پیروی کرده است. محققان روند تکامل ساختار مولکول‌ها را در طول زمان بررسی کردند. نتایج تحقیق نشان داد "دگرگونی" بر اثر انفعالات ساختاری مولکول‌های بزرگتر و دستگاه سلولی‌شان به وجود آمده است.

اکثر دانشمندان معتقدند مواد اولیه و ابتدایی سیاره زمین به صورت مولکول‌های کربن‌دار، منشا اصلی حیات بوده‌اند. اما اینکه بعد از آن چه اتفاقی رخ داده است هنوز ناشناخته است.

یک نظریه مشهور می‌گوید جهش مولکول‌های ریبونوکلئیک اسید (RNA) موجب پدیدار شدن حیات در زمین گشته است که این مولکول‌ها حاوی نقشه‌های ژنتیکی برای پروتئین‌ها بوده‌اند که آن‌ها را به انجام واکنش‌های ساده شیمیایی قادر ساخته است.

با این حال برخی دیگر از دانشمندان معتقدند که RNA برای واکنش‌های آغازین خیلی پیچیده است. این گروه از دانشمندان به رغم دیگران بر این باورند که مولکول‌های ساده‌تری موجب تکامل دگرگونی‌های اولیه شده‌اند. اما دانشگاه ایلی‌نویز خلاف این را ثابت کرد.

گوستاوو کائتانو آنولس، پروفسور دپارتمان علوم زراعی دانشگاه ایلی‌نویز آمریکا اظهار داشت: همه موجودات زنده دارای نوعی از سوخت و ساز(metabolism) هستند. سوخت و ساز  عبارت است از مجموعه واکنش‌های شیمیایی که انرژی لازم برای فعالیت سلول‌ها را فراهم می‌آورد. تصور می‌شود رخ دادن این دگرگونی‌های متابولیک در پیدایش حیات اولیه روی زمین نقش موثری داشته است.

گوستاوو و گروهش فرضیه"اولین دگرگونی" را با آزمایش و بررسی تغییرات و تکامل ساختار مولکولی موجودات مختلف به نمایندگی از تمام قلمرو زندگی روی کره زمین، اثبات کردند.

در پایگاه داده‌های مورد بررسی این گروه "ژنوم"های (مجموعه‌ای کامل از ژن‌ها) 249 نوع از موجودات در دسترس قرار داشته است.  این پایگاه داده موسوم به "هستی‌شناسی ژنی" (Gen Otology) شرح ساختار و عملکرد هر یک از ژن‌ها را توصیف می‌کند و در دسترس محققان قرار می‌دهد.

مطالعه و بررسی این ساختار و عملکردها به جای تمرکز بر نام ژن‌ها و موقعیت قرارگیری‌شان، چگونگی عملکرد ژن‌ها و اینکه دقیقا چه می‌کنند را به ما نشان می‌دهند. به عنوان مثال محققان دریافتند که یک محصول ژنی دارای چه نوعی از کاتالیزورها و فعالیت‌های اتصالی مبتنی بر درک مستقیم است.

گوستاوو افزود: بهترین روش برای درک ترکیب موجودات زنده بررسی ساختار و عملکرد آن‌ها است.

این گروه پژوهشی با استفاده از جمع‌آوری اطلاعات به دست آمده و به کارگیری روش‌های محاسباتی نموداری را ترسیم کرد که به خوبی روند تکامل ساختار مولکولی را در گذر زمان از آغاز تاکنون نشان می‌دهد.