แวนคูเวอร์บริติชโคลัมเบีย - เช่นเดียวกับสปีชีส์ที่คิดว่ามีการพัฒนาเมื่อเวลาผ่านไปโมเลกุลแต่ละตัวที่เป็นพื้นฐานของชีวิตก็มีแนวโน้มที่จะพัฒนาในการตอบสนองต่อการคัดเลือกโดยธรรมชาตินักวิทยาศาสตร์กล่าว
Life on Earth แรกเบ่งบานเมื่อประมาณ 3.7 พันล้านปีก่อนเมื่อสารเคมีใน A "ซุปดึกดำบรรพ์“ อย่างใดจุดประกายให้ชีวิตนักวิทยาศาสตร์สงสัย แต่สิ่งที่เปลี่ยนโมเลกุลที่ผ่านการฆ่าเชื้อให้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนสิ่งมีชีวิต? นั่นคือความลึกลับที่ดีที่สุด
โดยการศึกษาวิวัฒนาการของไม่เพียง แต่ชีวิต แต่การสร้างบล็อกชีวิตเช่นกันนักวิจัยหวังว่าจะเข้าใกล้คำตอบ
สองกลายเป็นหนึ่งเดียว
โมเลกุลว่ายน้ำในช่วงต้นซุปดึกดำบรรพ์จะถูกทำลายอย่างต่อเนื่องโดยรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับความร้อนและกระบวนการอื่น ๆ บนโลก -7 ทฤษฎีเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต-
แต่เมื่อโมเลกุลพิเศษบางคู่รวมกันเพื่อสร้างสารประกอบที่ใหญ่กว่าบางครั้งพวกเขาก็ออกมาพร้อมกับการป้องกันที่ไม่มีอยู่คนเดียว
“ เมื่อโมเลกุลโต้ตอบพวกเขาเริ่มรับคุณสมบัติที่พวกเขาไม่มีในฐานะปัจเจกบุคคล แต่ได้รับเมื่อพวกเขาอยู่ในคอมเพล็กซ์” โรเบิร์ตรูท-เบอร์นสไตน์นักสรีรวิทยาที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนรัฐมิชิแกนกล่าวเมื่อวันอาทิตย์ที่ 19 ก.พ. ) ที่นี่ในการประชุมประจำปีของสมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ "นี่เป็นวิธีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ"
โมเลกุลที่สามารถรวมเข้ากับคุณลักษณะจะอยู่รอดได้นานขึ้นและแพร่กระจายในขณะที่ผู้ที่ถูกทำลายได้ง่ายกว่าจะจางหายไป
ดีขึ้นด้วยกัน
ตัวอย่างหนึ่งคือสารประกอบของกรดกลูตามิกและโมเลกุลไกลซีนสองโมเลกุล
แต่ละโมเลกุลเหล่านี้ถูกทำลายได้อย่างง่ายดายด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต แต่รวมกันพวกเขามีเสถียรภาพมาก
“ ในกรณีนี้เรากำลังบัฟเฟอร์โมเลกุลคู่นี้กับการทำลายล้างและพวกเขาจะอยู่ได้นานกว่าสิ่งอื่น ๆ ” รูท-เบอร์นสไตน์กล่าว "คู่ที่เฉพาะเจาะจงมากกำลังจะอยู่รอดและคนอื่น ๆ ก็ไม่ได้"
อีกตัวอย่างหนึ่งคือฮอร์โมนอะดรีนาลีนหรือที่รู้จักกันในชื่ออะดรีนาลีน เมื่อรวมกับกรดแอสคอร์บิค (วิตามินซี) สารประกอบจะทนต่อการเกิดออกซิเดชัน - การสูญเสียของอิเล็กตรอนที่อาจทำให้สารสลายตัว นี่คือคุณลักษณะที่ไม่มีอยู่คนเดียว -ส่วนผสมของชีวิตคืออะไร?-
ปัญหาผู้ทำนาฬิกา
การผสมผสานทางเคมีเหล่านี้อาจช่วยอธิบายหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการเริ่มต้นชีวิต-
มีคำอุปมาที่มีชื่อเสียงที่เรียกว่า "ปัญหาผู้ทำนาฬิกา" อธิบายครั้งแรกโดยรางวัลโนเบล-นักเศรษฐศาสตร์ผู้ชนะ Herbert Simon
ลองนึกภาพผู้ทำนาฬิกาสองคนพยายามรวบรวมนาฬิกา 1,000 ชิ้น ช่างซ่อมนาฬิกาคนแรกรวบรวมนาฬิกาของเขาทีละชิ้น - เขาต้องรวมมันไว้ในการนั่งหนึ่งครั้งหรือแตกสลายและเขาต้องเริ่มต้นใหม่ ช่างทำนาฬิกาคนที่สองสร้างเธอขึ้นมาโดยการรวมโมดูลที่มีเสถียรภาพขนาดเล็กเป็นครั้งแรกสองสามชิ้นจากนั้นสร้างสิ่งเหล่านี้ให้เป็น subconfurations ที่ใหญ่กว่าตลอดเวลาจนกระทั่งเธอมีนาฬิกาทั้งหมด หากเธอถูกขัดจังหวะโมดูลขนาดเล็กจะไม่พังและเธอสามารถกลับมาทำงานได้อย่างคร่าวๆ
ประการที่สองเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการรวบรวมนาฬิกาเพราะมันให้การป้องกันไม่ให้เริ่มต้นใหม่ตั้งแต่ต้นหากกระบวนการถูกขัดจังหวะ
สร้างสิ่งมีชีวิตแรกบนโลกอาจทำงานในลักษณะเดียวกัน Root-Bernstein กล่าว
“ หากคุณต้องพัฒนาตัวรับที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 400 รายการมันคงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำทั้งหมดในครั้งเดียว” เขากล่าว "คุณต้องใช้โมดูลที่เสถียร"
โมดูลเหล่านี้เป็นโมเลกุลผสมที่มีความเสถียรโดยการรวมกัน หากชีวิตประกอบขึ้นจากการรวมกันของหน่วยการสร้างที่เสถียรเหล่านี้แทนที่จะเป็นการรวมกันแบบสุ่มของโมเลกุลดิบตั้งแต่เริ่มต้นกระบวนการจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น
“ ความแตกต่างระหว่างการลองทุกอย่างอย่างแน่นอนและการลองโมดูลที่มีเสถียรภาพจำนวนน้อยนั้นมีขนาดใหญ่มาก” รูท-เบอร์นสไตน์กล่าว "มันทำให้บางสิ่งบางอย่างที่เป็นไปไม่ได้ในสิ่งที่น่าจะเป็นไปได้มาก"
คุณสามารถติดตามนักเขียนอาวุโส LiveScience Clara Moskowitz บน Twitter @Claramoskowitz- สำหรับข่าววิทยาศาสตร์เพิ่มเติมติดตาม Livescience บน Twitter@livescience-
