A e dimë me siguri se si ka nisur jeta?

Në disa shënime të shkruara për një mik, biologu Charles Darwin shkruante se si ka filluar jeta. Charles Darwin kishte disa ide mjaft të mira. Më e famshmja është teoria e evolucionit nga përzgjedhja natyrore, e cila shpjegon shumë nga ato që dimë për jetën në Tokë. Por ai gjithashtu mendoi për shumë gjëra të tjera. Në një letër ai paraqiti një ide se si mund të ishte formuar jeta e parë. Rreth 150 vjet më vonë, ajo letër duket jashtëzakonisht diçka e veçantë, ndoshta edhe profetike. Në kundërshtim me besimin popullor, Darvini nuk ishte i pari që deklaroi se speciet evoluojnë. Ideja që popullatat e kafshëve ndryshojnë me kalimin e kohës, kështu që për shembull gjirafat sot kanë qafë më të gjatë se paraardhësit e tyre të, një ide që u diskutua shumë në vitet 1800. Në vend të kësaj, kontributi kryesor i Darvinit ishte të përshkruajë një mekanizëm për evolucionin: përzgjedhjen natyrore. Ideja është që kafshët janë specie që garojnë me njëra-tjetrën për ushqim, strehim dhe në fund aftësinë për të riprodhuar. Vetëm më të përshtatshmit, domethënë ata që janë më të përshtatshmit për mjedisin e tyre, do të kenë sukses në riprodhimin dhe kështu tiparet e tyre të dobishme do të kalojnë te brezi tjetër dhe të bëhen më të zakonshme. Pra, nëse të kesh një qafë të gjatë është e dobishme për gjirafat, gjatë brezave, gjirafat me qafë më të gjatë do të shumohen derisa të arrihet qafa me gjatësi optimale. Darvini e përcaktoi këtë në librin e tij mbi origjinën e specieve në vitin 1859. Fakti i evolucionit nënkuptonte diçka se si filloi jeta. Evolucioni na tregon se speciet në dukje të dallueshme janë të afërm të largët, të dy rrjedhin nga një paraardhës i vetëm i përbashkët. Për shembull, të afërmit tanë më të afërt janë shimpanzetë. Sidoqoftë, teoria e evolucionit nuk na tregon asgjë se si u formua jeta e parë: ajo vetëm na tregon se si dhe pse ndryshon jeta ekzistuese.

Si filloi jeta?
Kërkimet për origjinën e jetës nuk filluan deri në vitet 1950. Në atë kohë shumë shkencëtarë dyshuan se jeta filloi në oqeane. Ideja ishte që shumë kimikate me bazë karboni u formuan në Tokën e re dhe u tretën në oqean, të cilat u bënë të trasha dhe të përqendruara. Kjo u propozua në vitet 1920 nga një biolog sovjetik i quajtur Alexander Oparin. Në vitin 1953, një student i ri Amerikan me emrin Stanley Miller tregoi se aminoacidet, blloqet ndërtuese të proteinave, mund të formoheshin në një aparat të thjeshtë që imitonte oqeanin dhe atmosferën fillestare. Ideja që jeta filloi në oqean u diskutua për dekada, por ekzistonte një problem i dukshëm. Oqeanet janë të mëdha, kështu që nëse kimikatet me bazë karboni nuk bëhen në sasi marramendëse, ato mund të lëvizin për vite me radhë dhe nuk do të takohen kurrë.
"Do të kishit kaq shumë ujë dhe shumë pak molekula", thotë Claudia Bonfio e Laboratorit të Biologjisë Molekulare MRC në Kembrixh.
Një alternativë shumë e diskutuar është se jeta mund të kishte filluar nga stalaktitet të Qytetit të Humbur në mes të Atlantikut. Atje, uji i nxehtë dhe i pasur me minerale nga fundi i detit rrjedh nëpër shkëmbinj dhe formon një majë të bardhë të frikshëm. Ventilimet janë një burim i pasur i energjisë kimike të cilat mund të kishin ushqyer organizmat e parë. Por sipas një përmbledhje të botuar në maj të vitit 2020, "sinteza e drejtpërdrejtë e aminoacideve ose nukleobazave"( të dyja këto janë thelbësore për jetën siç e njohim ne) nuk janë demonstruar ende.

Kjo na çon përsëri tek teoria e Darvin. Ai kurrë nuk shkroi për mënyrën se si filloi jeta në librat e tij, por ai bëri spekulime për këtë gjë në mënyrë private. Dokumenti kryesor është një letër që ai shkroi, në datën 1 shkurt 1871, për mikun e tij të ngushtë natyralistin Joseph Dalton Hooker, tashmë rreth 150 vjet më parë. Në letrën e tij ngrihej një tjetër hipotezë.
“Shpesh thuhet se të gjitha kushtet për prodhimin e parë të një organizmi të gjallë janë tani të pranishme, të cilat mund të kenë qenë gjithnjë të pranishme. Por mund t’i konceptojmë këto në një pellg të vogël të ngrohtë me të gjitha llojet e amoniakut dhe kripërave fosforike, dritës, nxehtësisë, energjisë elektrike etj. Të pranishëm, se një përbërje proteine u formua kimikisht, e gatshme të pësojë akoma më komplekse ndryshimet, në ditët e sotme një çështje e tillë do të gllabërohej menjëherë, ose do të përthithej, gjë që nuk do të kishte qenë rasti para se të formoheshin krijesa të gjalla ,” shkruhet në letër.
Darvini propozoi që jeta të fillonte, jo në oqean të hapur, por në një trup më të vogël uji në tokë, i cili ishte i pasur me kimikate. Në shumë mënyra, ideja e Darvinit është e pashpresë, por ai nuk mund të fajësohet për këtë. Ai po shkruante para zbulimit të acideve nukleike si ADN-ja, para se biologët të kuptonin ndonjë gjë rreth mënyrës se si funksionojnë gjenet dhe kur punimet e brendshme të qelizave të gjalla ishin kryesisht një mister. Darvini imagjinonte që jeta filloi me një proteinë, por askush nuk e dinte me të vërtetë se çfarë ishin proteinat, deri në vitin 1902 nuk u kuptua që proteinat janë zinxhirë të aminoacideve. Por e njëjta skicë themelore po ndiqet ende sot dhe shumë studiues janë të bindur se është shpjegimi më i mirë që kemi për origjinën e jetës.

Nxehtësia dhe drita
Një studiuese, Lena Vincent nga universiteti i Ëisconsin-Madison po përpiqet të krijojë grupe kimikatesh që kopjojnë veten. Shembulli më i thjeshtë do të ishte një çift kimikatesh A dhe B, ku secila ka aftësinë për të bërë tjetrën, kështu që A bën B dhe B bën A. Një grup kimikate nuk mund të bëjë vetëm kaq. Në praktikë grupet e kimikateve janë më të komplikuar se kaq, por parimi është i njëjtë.
Në mënyrë thelbësore, Vincent kryen eksperimentet e saj në sipërfaqet e mineraleve. Nëse kimikatet kryesore janë në sipërfaqen e mineraleve, "ka më shumë të ngjarë të reagojnë dhe të vijnë në kontakt me njëri-tjetrin", thotë ajo. Kimikatet gjithashtu mund të konkurrojnë për t'u bashkuar me mineralin. Ekzistojnë gjithashtu shumë prova që rrezatimi ultraviolet në rrezet e diellit mund të nxisë formimin e kimikateve kryesore biologjike, veçanërisht ARN, një acid nukleik i ngjashëm me ADN-në që mendohet të ketë qenë një përbërës thelbësor në krijimin e jetës së parë. Procese të tilla mund të ndodhin vetëm në vende të ndriçuara mirë, gjë që tregon përsëri për një trup të vogël nën ujë sesa për detin e thellë.
John Sutherland në Laboratorit MRC të Biologjisë Molekulare në Kembrixh demonstroi në vitin 2009 se dy nga katër blloqet ndërtuese të ARN formohen nga kimikate të thjeshta me bazë karboni, nëse ato i nënshtrohen trajtimeve të thjeshta si të lahen në rrezatim ultraviolet. Ai ka treguar që nga ajo kohë që të njëjtat kimikate fillestare, të dhëna për trajtime të ndryshme, mund të bëhen gjithashtu blloqet ndërtuese të proteinave ose lipideve yndyrore që përbëjnë membranat e jashtme të qelizave.

"Ai po shkon drejt një skenari të plotë për sintezën e acideve nukleike komplekse të gjata", thotë Kate Adamala nga Universiteti i Minesotës në Minneapolis.
Më në fund, gropat në tokë mund të thahen periodikisht pothuajse tërësisht kur nxehet dhe pastaj mbushen përsëri kur bie shi. Cikle të tilla të thata me lagështi mund të duken të padëmshme, por ato mund të kenë efekte të thella në kimikatet e jetës. Për shembull, eksperimenti i Sutherland në vitin 2009 bëri vetëm dy nga katër blloqet ndërtuese të ARN-së. Në vitin 2019, studiuesit në Gjermani i bënë të katër menjëherë. Ata vendosën kimikate të thjeshta me bazë karboni në ujë të nxehtë në një sipërfaqe minerale dhe i nënshtruan cikleve të përsëritura të lagështisë së thatë. David Deamer argumenton se gropat e ujit janë mjedisi më i mundshëm për të filluar jetën. Sutherland ka një alternativë: një krater meteoriti, me përrenj që kalojnë dhe takohen në një pellg në pjesën e poshtme. Është e paqartë se cili prej këtyre skenarëve është më i besueshëm. Për më tepër, shumë studiues më të rinj mendojnë se nuk i përkushtohen një skenari ose një tjetri, duke argumentuar se ne nuk dimë ende mjaftueshëm për proceset që mund të japin jetë për të përjashtuar ndonjë gjë. Në veçanti, shumë studiues ende e marrin seriozisht hipotezën e shfryrjes alkaline pavarësisht nga problemet e saj.
Megjithatë ideja e Darvinit ishte largpamëse. Ai parashikoi nevojën që një sërë kimikatesh të përqendrohen në një hapësirë të vogël dhe nevojën për një burim energjie që mund të nxisë reaksione kimike.
"Ashtu si shumë nga njohuritë e Darvinit, hipoteza e pellgut të vogël të ngrohtë ishte shumë e parashikueshme. Ne flasim për origjinën e jetës si diçka që ka ndodhur në të kaluarën, por është dicka që po ndodh tani,” shpjegoi Vincent.

Burimi:BBC. Përktheu:Gazeta "Si"

Të gjitha të drejtat e këtij materiali janë pronë ekskluzive dhe e patjetërsueshme e Gazetës “Si”, sipas Ligjit Nr.35/2016 “Për të drejtat e autorit dhe të drejtat e tjera të lidhura me to”. Ndalohet kategorikisht kopjimi, publikimi, shpërndarja, tjetërsimi etj, pa autorizimin e Gazetës “Si”, në të kundërt çdo shkelës do mbajë përgjegjësi sipas nenit 179 të Ligjit 35/2016.