Li­vets bör­jan

Jorden – Vår Fantastiska Planet - - Vår Fantastiska Jord -

Det rå­der en stor sam­stäm­mig­het bland fors­ka­re om att de första le­van­de va­rel­ser­na mås­te ha va­rit väl­digt, väl­digt små. Det finns två hu­vud­sak­li­ga hy­po­te­ser om hur liv upp­stod. An­ting­en var det RNA el­ler så var det för­må­gan till äm­nes­om­sätt­ning, el­ler me­ta­bo­lism, som kom först. Hy­po­te­sen om ”RNA först” me­nar att li­vet bör­ja­de med mo­le­ky­ler av ri­bonuk­le­insy­ra (RNA) som kun­de re­pro­du­ce­ra sig själ­va. Hy­po­te­sen om ”me­ta­bo­lism först” me­nar att li­vet bör­ja­de med en ord­nad se­kvens av ke­mis­ka re­ak­tio­ner, el­ler ke­mis­ka nät­verk.

Ett ri­bozym är det­sam­ma som en Rna-mo­le­kyl, som bå­de kan sät­ta i gång re­pro­duk­tio­nen av sig självt och bil­da pro­te­i­ner, som är de viktigaste bygg­ste­nar­na och de verk­sam­ma mo­le­ky­ler­na i le­van­de cel­ler. Där­med tycks ri­bozy­men var bör­jan till allt liv. RNA be­står av ami­nosy­ror, vars bygg­ste­nar kal­las nuk­le­o­ti­der. Det­ta är bi­o­lo­gis­ka mo­le­ky­ler sam­man­sat­ta av en nuk­le­o­bas (en kvä­ve­för­e­ning) samt fem kol-, soc­ker- och fos­fat­grup­per (sal­ter). Fö­re­koms­ten av des­sa ke­mi­ka­li­er och kopp­ling­en mel­lan dem är grun­den för Rna-hy­po­te­sen. RNA är som en mind­re sta­bil ver­sion av DNA (de­ox­yri­bonuk­le­insy­ra).

Den här hy­po­te­sen in­leds med två frå­gor: a) Fanns des­sa ke­mi­ka­li­er på den unga jor­den? och b) Hur lyc­ka­des de smäl­ta sam­man den första gång­en? Fors­kar­na har till en viss grad kun­nat vi­sa att ak­ti­ve­ra­de ri­bonuk­le­o­ti­der fak­tiskt kan po­ly­mi­se­ra (pro­du­ce­ra fler av sig själ­va) och bil­da RNA. Huvudsaken vid po­ly­mi­se­ring­en var att ri­bonuk­le­o­ti­der fak­tiskt vi­sa­de sig kun­na upp­stå från si­na bygg­ste­nar, ri­bos och nuk­le­o­ba­ser.

Den brit­tis­ka ve­ten­skaps­tids­skrif­ten Na­tu­re har rap­por­te­rat om ett in­tres­sant ex­pe­ri­ment där en grupp fors­ka­re vi­sa­de att py­ri­mid­inri­bonuk­le­o­ba­ser kan upp­stå ut­an att slås sam­man med ri­bos och nuk­le­o­ba­ser. Istäl­let sked­de det ge­nom en rad and­ra pro­ces­ser som är be­ro­en­de av and­ra för­e­ning­ar, till ex­em­pel cy­a­no­a­ce­tyl och glyco­lal­de­hy­de. Det­ta är äm­nen som tro­li­gen fanns gans­ka ti­digt i jor­dens historia.

I mot­sats till det­ta häv­dar män­ni­skor som tror på me­ta­bo­lism-hy­po­te­sen att jor­dens ti­di­gas­te livs­for­mer ut­veck­la­des från sam­man­sat­ta or­ga­nis­mer som upp­stod ur järn­sul­fid­mi­ne­ra­ler. Des­sa är van­li­ga runt varm­vat­ten­käl­lor (hyd­ro­ter­mis­ka öpp­ning­ar) på havsbotten.

Vid så­da­na djup­havs­öpp­ning­ar är tem­pe­ra­tu­ren och tryc­ket till­räck­ligt högt.

En­ligt den­na hy­po­tes kan tryc­ket och tem­pe­ra­tu­ren or­sa­ka att järn­sal­ter och vä­te­sul­fid kom­bi­ne­ras. Det­ta ska­par en kom­plex struk­tur med en mi­ne­ral­bas och ett me­tal­liskt cen­ter (som järn el­ler zink).

An­häng­a­re av me­ta­bo­lism-hy­po­te­sen tän­ker även att om des­sa me­tal­ler fanns, kan de ini­ti­e­ra en över­gång från oor­ga­niskt kol till or­ga­nis­ka för­e­ning­ar. Det­ta skul­le star­ta en upp­byg­gan­de me­ta­bo­lism där nya mo­le­ky­ler byggs upp av enkla­re bygg­ste­nar. När det upp­stått en sva­vel­be­ro­en­de me­ta­bo­lisk cy­kel, skul­le pro­ces­sen bli själv­gå­en­de. Med ti­den för­längs cy­keln och blir mer ef­fek­tiv sam­ti­digt som det stän­digt byggs upp mer kom­plexa för­e­ning­ar, re­ak­tions­möns­ter och start­pro­ces­ser.

Den­na hy­po­tes be­skri­ver ett sy­stem där det in­te be­hövs någ­ra cell­kom­po­nen­ter för att liv ska upp­stå. Istäl­let upp­står li­vet ur en för­e­ning som till ex­em­pel py­rit (sva­vel­kis), som var rik­ligt fö­re­kom­man­de i det ti­di­ga ha­vet. När vi tän­ker på att ha­ven i ar­ke­i­kum fak­tiskt var su­ra och att

tem­pe­ra­tu­ren på jor­den fort­fa­ran­de var väl­digt hög, är in­te en mo­dell av ty­pen sva­vel­kis så otänk­bar. Den är dock in­te li­ka populär som Rna-hy­po­te­sen.

Det finns and­ra hy­po­te­ser om li­vets ur­sprung, till ex­em­pel att or­ga­nis­ka mo­le­ky­ler kom till jor­den via ko­me­ter el­ler as­te­ro­i­der. Det al­la är över­ens om, är att de första le­van­de va­rel­ser­na var oer­hört små. Det rå­der även sam­för­stånd om att li­vet ge­nom­gick en pe­ri­od av in­ten­siv ut­veck­ling och an­pass­ning till de stän­digt skif­tan­de för­hål­lan­de­na på jor­den. Som du kan lä­sa om på de näs­ta två si­dor­na, fort­sät­ter des­sa för­änd­ring­ar än idag.

Newspapers in Swedish

Newspapers from Sweden

© PressReader. All rights reserved.