4 Milliard Yil Oldin: Hayotning Ikki Bo'lingan Tarixi
Oxirgi kunlarda bir kashfiyot haqida o'ylab ko'p vaqtim ketayapti. Tayyormisiz? Bu sizning fikringizni o'zgartirishi mumkin.
Tasavvur qiling: 4 milliard yil muqaddam. Yer qattiq joy — kislorod yo'q, vulqonlar har tomonda, okeanlar bizga begona bo'lardi. Endi o'sha g'idrotermal yoriqlarni kuzatayotganingizni va hayotning birinchi urinishlarini ko'rayotganingizni tasavvur qiling.
Düsseldorfdagi universitet olimlarining yangi tadqiqotiga ko'ra, nimadir kutilmagan sodir bo'lgan: ikki xil to'liq boshqa hujayra yonma-yon paydo bo'lgan. Birinchidan bakteriylar, ikkinchidan arxeyalar — ikkalasi ham bir xil sharoitdan rivojlanib, lekin tamomila boshqa yo'nalishlarga ketgan.
Mana bu qismi juda qiziq.
LUCAning Norasmiy Alati
Tadqiqotchilar juda jur'atkor yondashuv tanladilar. Ular bir nechta kimyoviy reaktsiyalarni emas, balki zamonaviy hujayralarning barcha metabolik tarmog'ini o'rgandilar — ya'ni hayotning asosiy ingredientlarini yaratish uchun kerakli 420 ta reaktsiyani.
Bularning barchasi birgalikda metabolizmni tashkil qiladi va ular shunchalik qadimiyki, Yerdagi barcha tirik mavjudotlarda saqlanib qolgan. Bu saqlanish darajasi genetik kodning o'zidan kam emas.
Lekin mana bu yerda qiziqarli holat: bu reaktsiyalarni boshqaradigan fermentlar? Ular bakteriya va arxeyalar orasida saqlanmaydi. Ikki katta hayot sohasidagi organizmlar aslida bir xil biokimyoviy vazifalarni bajarish uchun turli molekulyar asboblardan foydalanadi.
Asosiy xulosa shu: barcha hayotning ajdodi — LUCA — faqat yarim ushbu reaktsiyalar uchun fermentlarga ega bo'lgan. Qolgan yarmi? Ular LUCA yashagan muhitda tabiiy ravishda mavjud bo'lgan metallar tomonidan kataliz qilingan.
Bu degani, dastlabki metabolizm g'alati gibrid bo'lgan. Qisman fermentlar bilan, qisman gidrotermal yoriqlardagi noorganik katalizatorlar bilan. Zo'r, to'g'rimi?
Bakteriya va Arxeyalar Alohida Yo'llarga Ketganda
Olimlar fermentlarning evolyutsiyasini orqaga qarab kuzatganda, to'rtta aniq bosqichni aniqladilar:
- Faqat metallar bilan ishlaydigan reaktsiyalar — fermentlarga hojat yo'q
- LUCAning davri — metallar va dastlabki fermentlar birga ishlagan
- Buyuk ajralish — bakteriya va arxeyalar alohida rivojlanishni boshlagan
- Mustaqil ixtiro — har bir liniya asta-sekin atrof-muhit katalizatorlarini o'z fermentlari bilan almashtira boshlagan
Va bu eng qiziq qismi: jamoa misollar topdiki, bakteriya va arxeyalar turli fermentlarni mustaqil ixtiro qilgan — bir xil muhim metabolik reaktsiyalarni bajarish uchun. Bu shunga o'xshaydiki, ikki guruh muhandis bir xil muammoga duch kelib, butunlay boshqa yechimlar topadi — va ikkalasi ham ishlaydi.
Bu parallell evolyutsiya mustaqil hujayraviy hayotni ochishning kaliti bo'lishi mumkin. O'z katalitik asboblarini ishlab chiqarib, bu primitiv organizmlar gidrotermal "tug'ilgan joy"iga kamroq bog'liq bo'lib qolgan va oxir-oqibat to'liq erkin yashaydigan hujayralarga aylanishga qodir bo'lgan.
Hayotning Paydo Bo'lishi Uchun Bu Nimani Anglatadi
Hayotning kelib chiqishi savoli men uchun doim murakkablik bilan hayratda qoldiradi. Kimyoviy sho'rvo'dan o'zini ko'paytira oladigan hujayraga qanday o'tish mumkin? Odatiy tasvir odatda bitta kelib chiqishni o'z ichiga oladi — baxtli molekulalar kombinatsiyasi o'z nusxalarini yaratishni o'rgangan va hamma narsa shundan rivojlana boshlagan.
Lekin bu tadqiqot boshqacha narsani ilgarisuratadi. Balki hayot bitta chaqmoq urishi kabi emas, balki... bir-biriga yaqin tushgan ikki qo'shni olov kabi — har biri alohida alashib, o'sib ketgan.
Tadqiqotning yetakchi olimi shunday dedi: "Qanchalik chuqur qarasak, shunchalik aniq ko'ramizki, dastlabki biokimyoviy evolyutsiya fermentativ va metall katalizatorlarining gibridi bo'lgan."
Bu juda chiroyli qarash. Hayot to'liq shakllangan holda paydo bo'lmagan. U asta-sekin, hamkorlikda, Yerning o'z kimyosi yordamida paydo bo'lgan.
Kattaroq Manzara
Meni eng hayratda qoldirgan narsa — bu tadqiqot hayotning qanchalik mustahkam bo'lishi haqidagi tushunchamizni qayta shakllantiradi. Agar hayot bir xil boshlang'ich sharoitlardan ham bir necha mustaqil yo'l bilan paydo bo'lishi mumkin bo'lsa, ehtimol koinot biz o'ylagandan ko'ra unumdorroqdir.
Albatta, biz hali ham birinchi hujayralar qanday shakllanganini aniq bilmaymiz — nega ikki liniya, bir emas, uch yoki o'nt emas. Fan, har doimgidek, javob berganidan ko'ra ko'proq savol tug'diradi.
Lekin bitta narsa aniq: biz biologiya uchun ajoyib davrda yashayapmiz. Bizda endi shunday vositalar bor — genomni ketma-ketlashtirish, strukturaviy biologiya, hisoblash kimyosi — ular bizga biologik tariximizga ilgari hech qachon bo'lmagan darajada chuqur qarash imkonini beradi.
Va biz topayotganimiz shuki, hayot o'zining barcha murakkabligida biz o'ylagandan ham bardoshliroq va ixtirologikroq bo'lishi mumkin.
To'rt milliard yil o'tib, o'sha qadimgi pioniyarlar hali ham Yerdagi har bir tirik mavjudotning har bir hujayrasida yashaydi. Biz literal tarzda ikkita mustaqil tajriba — tirik bo'lish siri — ning avlodlari hisoblanmiz.
Bu faqat fan emas. Bu biladigan eng xotirador va ilhomlantiruvchi hikoyalardan biri.
Siz qanday o'ylaysiz? Hayotning ikki martta paydo bo'lishi fikri koinotdagi o'rnimizni boshqacha ko'rishimizni o'zgartiradimi? Izohlarda fikrlaringizni bilishni xohlar edim!