1. BIOLOGIA. Skąd się wzięło życie?

Ziemia powstała 4,5 mld lat temu, a najdawniejsze ślady zostawione przez organizmy żywe pochodzą sprzed 3,7 mld lat. To oznacza, że życie pojawiło się na naszej planecie bardzo szybko. Ale jak do tego doszło? Już Karol Darwin spekulował, że pierwsza istota żywa mogła narodzić się „w jakimś ciepłym stawie” z prostych związków chemicznych. Jednak uczeni zorientowali się, że nie da się wskazać jednego scenariusza, który do tego prowadzi. Wiemy tylko, że na początku niezbędne były organiczne związki chemiczne, które dziś wchodzą w skład komórek. Tylko które?

Podstawowe elementy komórek to białka i DNA, ale są one od siebie zależne: DNA zawiera przepis na białka, a białka wchodzą w skład enzymów, niezbędnych
do powielania DNA. „Życie na młodej Ziemi mogło zacząć się od RNA. Potrafi ono przenosić informacje podobnie jak DNA, ale umie też zwijać się w trójwymiarowe struktury, co nadaje mu właściwości enzymu” – wyjaśnia znany ewolucjonista prof. Richard Dawkins w książce „Najwspanialsze widowisko świata. Świadectwa ewolucji”. Cząsteczki pradawnego RNA musiały mieć jeszcze możliwość „schowania się” w czymś, co by je odgradzało od reakcji chemicznych zachodzących w środowisku. Potrzebne byłyby więc pęcherzyki zbudowane ze związków tłuszczowych, przypominające współczesne błony komórkowe.

Znalezienie warunków, w których byłoby to możliwe, okazało się trudniejsze, niż przewidywał Darwin. W ciepłym stawie brakowałoby źródła energii, niezbędnego do zapoczątkowania takich reakcji. Obecnie część naukowców sądzi, że bardziej prawdopodobnym miejscem mogły być tzw. kominy hydrotermalne – szczeliny w dnie morza, przez które wydobywa się gorąca woda bogata w substancje mineralne. Tam jednak wszelkie biomolekuły mogłyby zostać szybko zniszczone lub rozcieńczone – argumentują inni badacze. Być może lepsze warunki panowałyby w wilgotnych częściach lądu, np. w sąsiedztwie gejzerów. A może w warunkach pustynnych, gdzie roztwory związków chemicznych okresowo wysychają, co sprzyja powstawaniu cząsteczek przypominających RNA zamknięte w pęcherzykach? A może tam, gdzie woda na zmianę zamarza i rozmarza? Najbardziej rewolucyjną hipotezą jest powiązanie początków życia na Ziemi z bombardowaniem naszej planety przez meteoryty. Mogły one dostarczyć chemiczne „cegiełki” niezbędne do powstania
organicznych związków chemicznych, a zderzenie kosmicznej skały z gruntem wyzwoliło energię, konieczną do przeprowadzenia reakcji. – W takich warunkach
mogły powstać wszystkie elementy przyszłych organizmów żywych – uważa prof. John Sutherland, chemik z brytyjskiego Medical Research Council.

Który z tych scenariuszy jest najbardziej prawdopodobny? – Przepisów na życie może być mnóstwo i musimy poznać ich jak najwięcej, aby wiedzieć, czego się spodziewać na innych planetach – uważa prof. Jack Szostak, jeden z czołowych badaczy początków życia, laureat Nagrody Nobla z 2009 r. A to oznacza, że rozwiązań tej zagadki może być wiele. Choć zapewne tylko jedno z nich doprowadziło do powstania ziemskiego życia i nas samych.
 

NIE WIEMY TEŻ

- Skąd się wzięły wirusy i czy są żywe?

- Kiedy i dlaczego pojawiło się rozmnażanie płciowe?