Az esőnek meglepően fontos szerepe lehetett a sejtek kialakulásában és a Földi életben

A tudósokat régóta foglalkoztatja, hogy az olyan élettelen anyagokból, mint a víz, a gázok és az ásványi anyagok hogyan lettek szaporodásra, anyagcserére és evolúcióra képes élő sejtek. Egy a témával foglalkozó kutatócsoport szerint azonban a folyamatokban az esőnek és az esővíznek mindenbizonnyal kiemelt szerepe volt a folyamatban.

Egy ilyen összetett folyamatot persze több oldalról és több tudományterületről kell megközelíteni. Ahogy azonban a Science Alert is írja, először a “molekuláris” szinten, a sejtek, gének és RNS világában érdemes körülnéznünk.

Amit a sejtekről és történetükről tudni érdemes

Az élet keletkezésével kapcsolatban is rengeteg kérdésünk van még, azonban Stanley Miller és Harold Urey kísérleteikkel már 1953-ban bizonyították, hogy egyszerű szerves molekulákból és egyéb szervetlen anyagokból elektromos kisülés (például villámcsapás) hatására spontán módon is képződhetnek aminosavak, a fehérjék alapvető “építőkövei”.

A bonyolultabb élő szervezetek kialakulásához azonban ez még kevés: az aminosavakból történő fehérjeszintézishez egy bizonyos “tervrajzra” is szükség van, amit a ma ismert élőlényekben a DNS és RNS molekuláiban található meg.

Sejtek – Illusztráció
Forrás: Depositphotos

Az első élőnek nevezhető képződmények, amik ezt az örökítőanyagot már a tartalmazták, a mai élő sejtek elődjei, az úgynevett protosejtek. Ezek azonban még nem rendelkeztek a mai sejtek egy elengedhetetlenül fontos elemével, a sejtmembránnal, ez a hiányosság pedig a fennmaradásukat illetően egészen mostanáig sok fejtörést okozott a kutatóknak.

A mai élőlényeket felépítő sejteket egy kettős membrán határolja, ami nemcsak a sejt védelmére szolgál, hanem a sejtben előállított fehérjék irányított ki- és beáramlását is lehetővé teszi. Jelenlegi elképzelésünk szerint a protosejtek nemhogy ezzel a bonyolult membránnal, de valószínűleg semmilyen külső védőréteggel nem rendelkeztek, és sokkal inkább szerves molekulákból álló “csomókra” vagy cseppecskékre (úgynevezett koacervátumokra) hasonlítottak.

Ez a kialakítás ugyan megkönnyíti a vízháztartás szabályozását és felgyorsíthat bizonyos kémiai reakciókat, ugyanakkor sokkal sebezhetőbbé teszi a protosejtet, amiből így nemcsak a külvilágba “szökhet ki” az örökítőanyag, de a csepp véletlenül egyesülhet más cseppekkel is. Ez a spontán keveredés, ahogy az Earth írásából kiderül, végül sok, egymáshoz nagyon hasonló egyed kialakulásához vezethet, ami pedig egy stabil populáció kialakulásához egyáltalán nem ideális, hiszen ehhez éppen minél nagyobb genetikai változatosságra van szükség.

Forrás: Depositphotos

De mi köze ehhez az esőnek?

Egy nemrég megjelent tanulmány egy olyan összefüggésre világít rá, ami döntő fontosságú lehet a sejtmembrán kialakulásához vezető út megértéséhez. A Chicagói és a Houstoni Egyetem kutatói a protosejtekhez hasonló, szerves molekulákból álló cseppecskék viselkedését vizsgálták különböző vizes oldatokban, megfigyeléseik pedig egyértelműen arra mutatnak, hogy a protosejtek az oldott anyagoktól szinte teljesen mentes vízben a legstabilabbak.

Ez a tudósok szerint annak köszönhető, hogy a cseppecskékben található poláris molekulák (mivel a víz maga is poláris oldószer) egyéb, zavaró oldott anyagok hiányában egyfajta védőréteget alakítanak ki a protosejt körül, ami már elég ideig a sejtben tartja az örökítőanyagot az evolúció és az egyedfejlődés működéséhez.

Desztillált víz pedig ugyan nincs a természetben, viszont esővíz bőségesen található, ez pedig szintén elég tiszta a védőréteg kialakulásához. Ezek alapján tehát úgy tűnik, hogy az esővíznek valóban kulcsszerepe lehetett a földi élet hajnalán.

Ezeket is érdemes elolvasni:

Mi történne, ha a Naprendszer összes bolygója a lakható zónában lenne?

Ilyen egy atommag a tudomány jelen állása szerint