مطالعات جدید از تکامل اسیدهای امینه می گوید
۱مارس ۲۰۲۳. به قلم: تروی فرح
تکامل حیات یکی از جذابترین بخش‌های علم است که انسان‌های زیادی را به خود فراخوانده است. در تازه‌ترین مطالعاتی که انجام شده است، از وجه دیگری از تکامل یعنی تکامل قبل از حیات خبر می دهد، در قسمتی از این تحقیق جدید می‌خوانیم:
اینکه چگونه حیات بر روی کره زمین پدید آمد یکی از مهمترین رازهای علم است. دانشمندان تئوری‌های بسیار خوبی در دست دارند که چگونه یک سوپ شیمیایی، نهایتاً حیات پیچیده سلولی را حدود ۳.۷ میلیارد سال پیش پدید آورد.
داده‌های فراوانی وجود دارد که ارگانیزم‌های تک سلولی بتدریج از سر هم شدن مواد شیمیایی که در آب شناور بودند، پدید آمدند.
در سال ۱۹۵۲، آزمایش میلر-اوری شرایط اتمسفر اولیة کره زمین را با عبور دادن جرقه‌های الکتریکی از درون ترکیبی از گازها (عمدتاً متان، آمونیاک و هیدروژن) ایجاد کرد. این آزمایش ترکیب‌های ارگانیک و از جمله اسیدهای آمینه را تولید کرد که قطعات سازنده پروتئین‌ها هستند. محققاً، دانشمندان معتقدند که اسیدهای آمینه در سالیان اولیة کره زمین به وفور وجود داشته‌اند و اینکه این قطعات کمک کردند تا اولین سلول پدید آمد.
آیا تکامل از موجودات زنده آغاز شد؟
اسیدهای آمینه مانند حروف الفباء هستند در حالیکه پروتئین‌ها همانند کلمات هستند. با پروتئین‌های کافی، شما می‌توانید «جمله» یعنی مسیرهای بیولوژیک بسازید که کمی شبیه ماشین‌ها روب گلدبرگ میکروسکپی هستند که به حیات اجازه می‌دهند هر کاری را انجام دهد [ماشین‌های روب گلدبرگ چیزهایی هستند که بصورتی غامض و پیچیده برای انجام یک کار مشخص ولی بصورت غیرمستقیم طراحی شده‌اند. شش ماشین ساده روب گلدبرگ عبارتند از گوه، پیچ، اهرم، چرخ و محور، سطح شیبدار و قرقره-م].
اغلب بیولوژیست‌ها پروتئین‌ها را زنده تلقی نمی‌کنند. پروتئین‌ها مولکول‌های بزرگ و پیچیده هستند که از زنجیره‌های طولانی اسیدهای آمینه تشکیل شده‌اند. پروتئین‌ها برای ساختار و عملکرد تمامی ارگانیزم‌های زنده ضروری هستند. پس مرز بین پروئین‌های فاقد حیات و ارگانیزم‌های زنده در کجاست؟ این مرز به آن مسیرهای بیولوژیک برمی‌گردد که با گرامر بیولوژی که ما آنرا دی.ان.ای. می‌نامیم مشخص می‌شوند.
به عبارت دیگر، فهم اینکه چگونه حیات آغاز شد به معنی فهم این است که چگونه دی.ان.ای. پدید آمد…
در همین رابطه
جیمز وب؛ جستجوی حیات در اعماق آسمان
اسید امینه شرط لازم حیات
حالا، یک مطالعه جدید در ژورنال جامعة شیمی آمریکا می‌گوید که تکامل خیلی پیش از ظهور حیات کار خود را شروع کرده و اینکه پروتئین‌ها در آن سوپ اولیه روندهای مرجحی را انتخاب کردند. به عبارت دیگر نوعی انتخاب داروینی در میان پروتئین‌ها و اسیدهای آمینه در آن سوپ اولیه (حتی قبل از ظهور حیات) در جریان بوده است.
این ایده‌ها توضیح می‌دهد که چرا علیرغم اینکه صدها اسید آمینه مختلف بر روی کره زمین اولیه وجود داشته، تمامی حیات تنها متکی به حدود 20 اسید آمینه است. خوب چرا این اسیدهای آمینه خاص انتخاب شدند؟ …
در حالیکه ۲۰ اسید آمینه مهم وجود دارد، شواهد فزاینده حاکی از آن است که زندگی اولیه تنها از ۱۰ اسید آمینه استفاده کرده است.
اشکال پروتئین‌ها و اینکه آنها چگونه تا می‌شوند در عملکرد آنها نقشی مهم و حساس دارد. این مشخص می‌کند که چگونه آنها با سایر مولکول‌ها و با محیط زیست کنش واکنش نشان می‌دهند…
لذا محققان توانستند نتیجه‌گیری کنند که حتی قبل از آنکه پروتئین‌ها موجودات زنده را تشکیل دهند، آنها در حال تکامل و گزینش داروینی بوده‌اند. بمرور زمان، پروتئین‌هایی که بهترین شکل را برای واکنش‌های بیوشیمی داشتند وارد چرخة بنیادین حیات شدند…
البته، هر چه که نحوه شکل‌گیری حیات بر روی سیاره خودمان را مطالعه کنیم، بهتر می‌توانیم حدس بزنیم که چگونه حیات بر روی سایر کرات ممکن است تشکیل شود. اسیدهای آمینه در سنگ‌های آسمانی به وفور وجود دارند که بیانگر این است که شرایط برای پدید آمدن اشکال بیگانه حیات در اطراف و اکناف جهان هستی وجود دارد.
جهان خیلی به اسیدهای آمینه علاقمند است. شاید وقتی که ما حیات را در کره‌ای دیگر پیدا کنیم، چندان متفاوت از حیات بر روی کره زمین نباشد.