Жизнь как мы ее знаем развилась из соединения небольших цепочек молекул в более длинные, которые каким-то образом получили возможность к репликации. Ученые Витватерсрандского университета в Йоханнесбурге пролили свет на то, как именно это могло произойти.
«Жизнь — это случайное явление, в этом нет никаких сомнений», — говорит Пьер Дюран, руководитель исследовательского проекта. Хотя процесс, который привел к эволюции жизни, происходил в длительный период времени и включал несколько этапов, ученые разобрались в том, как это могло случиться.
Они продемонстрировали, как маленькие молекулы могли создать более крупные и способные воспроизводить себя. Возможность к самовоспроизводству является ключевым событием зарождения жизни. «Нечто должно было случиться, чтобы эти маленькие молекулы начали взаимодействовать и формировать длинные, более сложные молекулы, — говорит Дюран. — Им оказалось простое сшивание набора маленьких молекул миллиарды лет назад».
Очень простые молекулы РНК могут присоединять другие молекулы РНК к себе в процессе химической реакции лигирования, или сшивания. Случайное соединение различных кусков РНК может привести к появлению группы молекул, способной производить свои копии и запустить процесс зарождения жизни.
«Эти небольшие молекулы весьма беспорядочны и могут присоединять к себе другие цепочки. Любопытно, что они оказались меньше, чем мы представляли себе изначально», — говорит Дюран. Самая маленькая молекула, проявлявшая способность к самосшиванию, была РНК, состоящая из 40 нуклеотидных звеньев. Она продемонстрировала также наивысшую функциональную гибкость или неразборчивость к субстратам, которые присоединяла к себе.
Ключевую роль случая в процессе эволюции установили американские ученые, исследовавшие древние белки и возможные пути их развития. Они выявили, что определенный исход эволюции зависел в основном от того, как развивалась цепочка случайностей.