Oamenii de știință sunt nerăbdători să afle cum a început viața pe Pământ. Este posibil ca cercetătorii să fi descoperit un detaliu important în intriga primului capitol: o explicație a modului în care bule de grăsime au ajuns să formeze membranele primelor celule. Aşadar, cum s-au format primele celule vii pe Pământ?
O parte esențială a noilor descoperiri, făcute de o echipă de la Institutul de Cercetare Scripps din California, este că un proces chimic numit fosforilare (reacția de atașare a unui rest fosfatic la o moleculă a unui compus chimic) ar fi putut avea loc mai devreme decât se credea până acum.
Acest proces adaugă grupuri de atomi care ataşează fosfor la o moleculă, aducând cu sine funcții suplimentare, funcții care pot transforma colecțiile sferice de grăsimi denumite protocelule în versiuni mai avansate ale lor însele, capabile să fie mai versatile, mai stabile și mai active din punct de vedere chimic.[sursa]
Cercetătorii încearcă să afle cum s-au format primele celule pe Pământ
Se crede în general că aceste protocelule au fost blocuri de construcție vitale pentru biochimie acum mai bine de 3,5 miliarde de ani, apărând poate din izvoarele fierbinți de sub ocean pe drumul spre evoluția unor structuri biologice mai complexe.
„La un moment dat, cu toții ne întrebăm de unde venim. Această descoperire ne ajută să înțelegem mai bine mediile chimice ale Pământului timpuriu, astfel încât să putem descoperi originile vieții și modul în care viața poate evolua pe Pământul timpuriu.”, spune chimistul Ramanarayanan Krishnamurthy, de la Institutul de Cercetare Scripps.
Krishnamurthy și colegii săi au emis ipoteza că, deoarece acest proces este atât de răspândit în funcțiile biologice ale organismului, fosforilarea ar fi trebuit să fie implicată în etapele timpurii ale formării protocelulelor.
Replicând în laborator condiții care ar putea să se potrivească cu primele zile ale Pământului, echipa a combinat substanțe chimice, cum ar fi acizii grași și glicerolul, pentru a încerca să creeze vezicule mai complexe, structuri asemănătoare unor bule, similare protocelulelor, care facilitează procesele celulare.
Cu unele ajustări ale temperaturii și acidității, cercetătorii au reușit să obțină reacțiile chimice pe care le căutau, demonstrând că fosforilarea ar fi putut fi la lucru în timp ce protocelulele se dezvoltau în olozul primordial.
„Veziculele au fost capabile să treacă de la un mediu de acizi grași la un mediu fosfolipidic în timpul experimentelor noastre, ceea ce sugerează că un mediu chimic similar ar fi putut exista în urmă cu patru miliarde de ani.”, spune chimistul Sunil Pulletikurti, tot din cadrul Institutului de Cercetare Scripps.
Echipa descrie acest lucru ca fiind o „cale plauzibilă” pentru crearea fosfolipidelor, tipul mai complex de membrană veziculară. Cu toate acestea, mai sunt multe studii de făcut înainte de a fi siguri de modul în care a apărut viața pe Pământ.
Desigur, nu este ușor să te uiți în urmă cu miliarde de ani, dar oamenii de știință continuă să facă descoperiri despre ce s-a întâmplat imediat după formarea Pământului, iar toate acestea contribuie la cercetările noastre privind viața și pe alte planete.
„Este incitant să descoperim modul în care chimia timpurie ar fi putut face tranziția pentru a permite apariția vieții pe Pământ. Descoperirile noastre sugerează, de asemenea, o multitudine de fizici intrigante care ar fi putut juca roluri funcționale cheie de-a lungul drumului către celulele moderne.”, spune biofizicianul Ashok Deniz, de la Institutul de Cercetare Scripps.