"עטלעכע פֿראגן וועגן דער אָנהייב פון לעבן האָבן שוין געענטפערט, אָבער פיל בלייבט צו זיין געלערנט," האט געזאגט סטאַנלי מיללער און האַראָלד אוריי צוריק אין 1959 נאָך ריפּאָרטינג לאַבאָראַטאָריע סינטעז פון אַמינאָ אַסאַדז אין פּרימיטיוו ערד טנאָים. פילע אַדוואַנסיז אַראָפּ די שורה, אָבער די סייאַנטיס האָבן לאַנג געראַנגל מיט אַ פונדאַמענטאַל קשיא - וואָס גענעטיק מאַטעריאַל איז געווען ערשטער צו זיין געשאפן אויף דער פּרימיטיוו ערד, דנאַ or רנאַ, אָדער אַ ביסל פון ביידע? עס איז איצט זאָגן צו פֿאָרשלאָגן אַז דנאַ און רנאַ ביידע קען האָבן קאָויגזיסטירט אין דער פּרימאָרדיאַל זופּ פון ווו די לעבן פארמען קען האָבן יוואַלווד מיט ריספּעקטיוו גענעטיק מאַטעריאַלס.
די הויפט דאָגמאַ פון מאָלעקולאַר ביאָלאָגי זאגט אַז דנאַ מאכט רנאַ מאכט פּראָטעינס. פּראָטעינס זענען פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר מערהייַט, אויב ניט אַלע די ריאַקשאַנז וואָס פּאַסירן אין אַן אָרגאַניזם. די גאנצע פאַנגקשאַנאַליטי פון אַן אָרגאַניזם איז מערסטנס אָפענגיק אויף זייער בייַזייַן און ינטעראַקשאַן פון פּראָטעין מאַלאַקיולז. לויט די הויפט דאָגמאַ, פּראָטעינס זענען געשאפן דורך די אינפֿאָרמאַציע קאַנטיינד אין דנאַ וואָס איז קאָנווערטעד צו פאַנגקשאַנאַל פּראָטעין דורך אַ שליח גערופן רנאַ. אָבער, עס איז מעגלעך אַז פּראָטעינס זיך קענען בלייַבנ לעבן ינדיפּענדאַנטלי אָן קיין דנאַ or רנאַ, ווי איז דער פאַל מיט פּריאָנס (מיספאָלדעד פּראָטעין מאַלאַקיולז וואָס טאָן ניט אַנטהאַלטן דנאַ or רנאַ), אָבער קענען בלייַבנ לעבן אויף זייער אייגן.
אזוי, עס קענען זיין דריי סינעריאָוז פֿאַר די אָנהייב פון לעבן.
א) אויב די פּראָטעינס אָדער זייַן בנין בלאַקס זענען ביכולת צו פאָרעם אַביאָטיקאַללי בעשאַס די אַטמאָספער וואָס איז געווען ביליאַנז פון יאָרן צוריק אין פּרימאָרדיאַל זופּ, פּראָטעינס קענען זיין גערופֿן ווי דער יסוד פון אָנהייב פון לעבן. די יקספּערמענאַל זאָגן אין זייַן טויווע קומט פון די באַרימט עקספּערימענט דורך סטאַנלי מילערקסנומקס, קסנומקס, וואס האט געוויזן אז ווען א געמיש פון מעטאן , אמאניאק , וואסער און הידראגען ווערט צוזאמען געמישט און צירקולירט פארביי אן עלעקטרישן אפלאזונג , ווערט א געמיש פון אמינו זויערן . דא ס אי ז װידע ר באשטעטיק ט געװאר ן זיב ן יא ר שפעטער3 אין 1959 דורך Stanley Miller און Harold Urey סטייטינג אַז די בייַזייַן פון רידוסינג אַטמאָספער אין פּרימאָרדיאַל ערד האט געפֿירט צו סינטעז פון אָרגאַניק קאַמפּאַונדז אין דעם בייַזייַן פון אויבן-דערמאנט גאַסאַז פּלוס קלענערער אַמאַונץ פון טשאַד מאַנאַקסייד און טשאַד דייאַקסייד. די שייכות פון Miller-Urey יקספּעראַמאַנץ איז קוועסטשאַנד דורך די וויסנשאפטלעכע פראַטערניטי פֿאַר אַ נומער פון יאָרן, וואָס געדאַנק אַז די גאַז געמיש געניצט אין זייער פאָרשונג איז צו רידוסינג מיט רעספּעקט צו די באדינגונגען וואָס עקסיסטירט אויף פּרימאָרדיאַל ערד. א נומער פון טיריז שפּיציק צו אַ נייטראַל אַטמאָספער מיט אַ וידעפדיק פון CO2 מיט N2 און וואַסער פארע4. אָבער, אַ נייטראַל אַטמאָספער איז אויך יידענאַפייד ווי אַ גלייבן סוויווע פֿאַר די סינטעז פון אַמינאָ אַסאַדז5. אין דערצו, פֿאַר פּראָטעינס צו שפּילן ווי אָריגינס פון לעבן, זיי דאַרפֿן צו זיך-רעפּליקייטינג לידינג צו אַ קאָמבינאַציע פון פאַרשידענע פּראָטעינס צו באַזאָרגן צו פאַרשידענע ריאַקשאַנז גענומען אָרט אין אַ אָרגאַניזם.
ב) אויב די פּרימאָרדיאַל זופּ צוגעשטעלט טנאָים פֿאַר בנין בלאַקס פון דנאַ און / אָדער רנאַ צו זיין געשאפן, דעמאָלט איינער פון די קען האָבן געווען די גענעטיק מאַטעריאַל. די פאָרשונג ביז איצט פייווערד רנאַ צו זיין די גענעטיק מאַטעריאַל פֿאַר די אָנהייב פון לעבן פארמען רעכט צו זייער פיייקייט צו פאָלדינג זיך, עקסיסטירן ווי אַ איין שנירל און אַקטינג ווי אַן ענזיים6, טויגעוודיק צו מאַכן מער רנאַ מאַלאַקיולז. א נומער פון זיך-רעפּליקייטינג רנאַ ענזימעס7 האָבן שוין דיסקאַווערד איבער די יאָרן סאַגדזשעסטינג רנאַ צו זיין די סטאַרטינג גענעטיק מאַטעריאַל. דאָס איז געווען נאָך געשטארקט דורך די פאָרשונג דורכגעקאָכט דורך John Sutherland ס גרופּע וואָס געפירט צו די פאָרמירונג פון צוויי באַסעס פון רנאַ אין אַ סוויווע ענלעך צו פּרימאָרדיאַל זופּ דורך אַרייַנגערעכנט פאַספייט אין די געמיש8. פאָרמירונג פון רנאַ בנין בלאַקס איז אויך געוויזן דורך סימיאַלייטינג אַ רידוסינג אַטמאָספער (מיט אַמאָוניאַ, טשאַד מאַנאַקסייד און וואַסער), ענלעך צו איינער געניצט אין Miller-Urey ס עקספּערימענט און דערנאָך פאָרן עלעקטריק דיסטשאַרדזשאַז און הויך-מאַכט לייזערז דורך זיי9. אויב RNA איז צו זיין געגלויבט צו זיין דער אָריגינעל, דעמאָלט ווען און ווי איז געווען דנאַ און פּראָטעינס קומען אין זייַענדיק? האט דנאַ אַנטוויקלען ווי אַ גענעטיק מאַטעריאַל שפּעטער ווייַל פון די אַנסטייבאַל נאַטור פון רנאַ און פּראָטעינס נאכגעגאנגען פּאַסן. ענטפֿערס צו אַלע די פראגעס נאָך בלייַבן אַנאַנסערד.
C) די דריט סצענאַר אַז דנאַ און רנאַ קענען קאָו-עקסיסטירן אין די פּרימאָרדיאַל זופּ וואָס געפֿירט צו די אָנהייב פון לעבן געקומען פֿון שטודיום ארויס אויף 3rd יוני 2020 דורך John Sutherland ס גרופּע פון די MRC לאַבאָראַטאָרי אין קיימברידזש, וק. די ריסערטשערז סימיאַלייטיד די באדינגונגען וואָס עקסיסטירט אויף אַ פּרימאָרדיאַל ערד ביליאַנז פון יאָרן צוריק, מיט פּליטקע פּאָנדס אין די לאַבאָראַטאָריע. זיי ערשטער צעלאָזן קעמיקאַלז אַז פאָרעם רנאַ אין וואַסער, נאכגעגאנגען דורך דריינג און באַהיצונג זיי און דערנאָך אונטערטעניק זיי צו UV ראַדיאַציע וואָס סימיאַלייטיד זון ס שטראַלן אין פּרימאָרדיאַל צייט. דעם ניט בלויז געפירט צו די סינטעז פון די צוויי בנין בלאַקס פון רנאַ אָבער אויך פון דנאַ, סאַגדזשעסטינג אַז ביידע נוקלעיק אַסאַדז קאָו-יגזיסטירט אין דער צייט פון אָנהייב פון לעבן10.
באַזירט אויף די הייַנטצייַטיק וויסן וואָס איז יגזיסטינג הייַנט און אַנערינג די הויפט דאָגמאַ פון מאָלעקולאַר ביאָלאָגי, עס סימז גלייבלעך אַז די דנאַ און רנאַ קאָו-יגזיסטירט וואָס געפֿירט צו די אָנהייב פון לעבן און פּראָטעין פאָרמירונג געקומען / פארגעקומען שפּעטער.
אָבער, דער מחבר וויל צו ספּעקולירן אן אנדער סצענאַר ווו אַלע די דריי וויכטיק בייאַלאַדזשיקאַל מאַקראָמאָלעקולעס, ד.ה. דנאַ, רנאַ און פּראָטעין עקסיסטירט צוזאַמען אין די פּרימאָרדיאַל זופּ. די מעסי טנאָים וואָס עקסיסטירט אין די פּרימאָרדיאַל זופּ ינוואַלווינג די כעמישער נאַטור פון ערד ס ייבערפלאַך, וואַלקאַניק יראַפּשאַנז און בייַזייַן פון גאַסאַז אַזאַ ווי אַמאָוניאַ, מעטיין, טשאַד מאַנאַקסייד, טשאַד דייאַקסייד צוזאמען מיט וואַסער קען האָבן געווען ידעאַל פֿאַר אַלע מאַקראָמאָלעקולעס צו זיין געשאפן. א אָנצוהערעניש פון דעם איז צוגעשטעלט דורך פאָרשונג געטאן דורך Ferus et al., ווו נוקלעאָבאַסעס זענען געשאפן אין דער זעלביקער רידוסינג אַטמאָספער9 גענוצט אין מילער-אורי'ס עקספּערימענט. אויב מיר זענען צו גלויבן אין דעם כייפּאַטאַסאַס, דעמאָלט בעשאַס די עוואָלוציע, פאַרשידענע אָרגאַניזאַמז אנגענומען איינער אָדער די אנדערע גענעטיק מאַטעריאַל, וואָס פייווערד זייער עקזיסטענץ פאָרויס.
אָבער, ווי מיר פּרובירן צו פֿאַרשטיין די אָנהייב פון לעבן פארמען, פיל ווייַטער פאָרשונג איז פארלאנגט צו ענטפֿערן די פונדאַמענטאַל און פּערטינאַנט פראגעס וועגן ווי לעבן ערידזשאַנייטאַד און פּראַפּאַגייטיד. דאָס וואָלט דאַרפן אַן "אויס-פון-דעם-קעסטל" צוגאַנג אָן פאַרלאָזנ אויף קיין פּרעדזשאַדיסיז באַקענענ אין אונדזער טראכטן דורך די קראַנט דאָגמאַס נאכגעגאנגען אין וויסנשאַפֿט.
***
רעפֿערענצן:
1. Miller S., 1953. א פּראָדוקציע פון אַמינאָ אַסאַדז אונטער מעגלעך פּרימיטיוו ערד טנאָים. וויסנשאַפֿט. 15 מײַ 1953: ב. 117, ישו 3046, זז 528-529 DOI: https://doi.org/10.1126/science.117.3046.528
2. Bada JL, Lazcano A. עט על 2003. פּרעביאָטיק זופּ-רעוויסיטינג די מיללער עקספּערימענט. וויסנשאַפֿט 02 מאי 2003: Vol. 300, ישו 5620, זז 745-746 DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085145
3. מיללער סל און ורי הק, 1959. אָרגאַניק קאָמפּאָונד סינטעז אויף די פּרימיטיוו ערד. וויסנשאַפֿט 31 יולי 1959: Vol. 130, אַרויסגעבן 3370, זז 245-251. DOI: https://doi.org/10.1126/science.130.3370.245
4. קאַסטינג דזשף, האָוואַרד מט. 2006. אַטמאָספעריק זאַץ און קלימאַט אויף דער פרי ערד. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361: 1733-1741 (2006). פֿאַרעפֿנטלעכט: 07 סעפטעמבער 2006. DOI: https://doi.org/10.1098/rstb.2006.1902
5. קלאַוועס הדזש, טשאַלמערס דזשה, עט על 2008. א ריאַסעסמאַנט פון פּרעביאָטיק אָרגאַניק סינטעז אין נייטראַל פּלאַנאַטערי אַטמאָספערעס. אָריג לעבן עוואָל ביאָסף 38: 105-115 (2008). DOI: https://doi.org/10.1007/s11084-007-9120-3
6. Zaug, AJ, Cech TR. 1986. די ינטערווינינג סיקוואַנס רנאַ פון טעטראַהימענאַ איז אַן ענזיים. וויסנשאַפֿט 31 יאנואר 1986: Vol. 231, ישו 4737, זז 470-475 DOI: https://doi.org/10.1126/science.3941911
7. Wochner A, Attwater J, et al 2011. Ribozyme-Catalized Transcription of an Active Ribozyme. וויסנשאַפֿט 08 אפריל: Vol. 332, ישו 6026, זז 209-212 (2011). DOI: https://doi.org/10.1126/science.1200752
8. פּאָונער, עם, גערלאַנד, בי & סוטהערלאַנד, י, 2009. סינטעז פון אַקטיווייטיד פּירימידינע ריבאָנוקלעאָטידעס אין פּרעביאָטיקאַללי גלייבן טנאָים. נאַטור 459, 239-242 (2009). https://doi.org/10.1038/nature08013
9. Ferus M, Pietrucci F, et al 2017. פאָרמירונג פון נוקלעאָבאַסעס אין אַ מיללער-וריי רידוסינג אַטמאָספער. PNAS 25 אפריל 2017 114 (17) 4306-4311; ערשטער ארויס אפריל 10, 2017. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114
10. זו, י, טשמעלאַ, V., גרין, ען עט על. 2020 סעלעקטיוו פּרעביאָטיק פאָרמירונג פון רנאַ פּירימידינע און דנאַ פּורין נוקלעאָסידעס. נאַטור 582, 60-66 (2020). פֿאַרעפֿנטלעכט: 03 יוני 2020. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2330-9
***
באַמערקונגען זענען פֿאַרמאַכט.