Innhold
Betydelige bevis tyder på at alt liv på jorden i dag utviklet seg fra en felles felles stamfar. Prosessen som den felles stamfar dannet av ikke-levende materie kalles abiogenese. Hvordan denne prosessen skjedde er ennå ikke helt forstått og er fremdeles gjenstand for forskning. Blant forskere som er interessert i livets opprinnelse, om proteiner, RNA eller et annet molekyl kom først er et sterkt omdiskutert tema.
Proteiner først
I det berømte Urey-Miller-eksperimentet blandet forskere metan, vann, ammoniakk og hydrogen i et forsøk på å simulere atmosfæren på den tidlige jorden. Deretter fyrte de elektriske gnister gjennom denne blandingen for å simulere lynet. Denne prosessen ga aminosyrer og andre organiske forbindelser, og demonstrerte at forhold som på den tidlige jorden kunne skape aminosyrer, byggesteinene til proteiner.
Men å komme fra en blanding av aminosyrer i løsning til et intakt, fungerende protein gir mange problemer. Over tid har proteiner i vann en tendens til å bryte fra hverandre i stedet for å samles i lengre molekylkjeder. Å spørre om proteiner eller DNA dukket opp først, gir et kjent problem med kylling-eller-egg. Proteiner kan katalysere kjemiske reaksjoner, og DNA kan lagre genetisk informasjon. Ingen av disse molekylene alene er imidlertid tilstrekkelig for livet; DNA og proteiner må være til stede.
RNA først
En mulig løsning er den såkalte RNA World-tilnærmingen, der RNA kom foran enten proteiner eller DNA. Denne løsningen er attraktiv fordi RNA kombinerer noen av funksjonene til proteiner og DNA. RNA kan katalysere kjemiske reaksjoner akkurat som proteiner, og det kan lagre genetisk informasjon akkurat som DNA. Og det cellulære maskineriet som bruker RNA for å syntetisere protein er delvis laget av RNA og er avhengig av at RNA gjør jobben sin. Dette antyder at RNA kan ha spilt en avgjørende rolle i den tidlige livshistorien.
RNA syntese
Et problem med RNA World-hypotesen er imidlertid selve RNA-arten. RNA er en polymer eller kjede av nukleotider. Det er ikke helt klart hvordan disse nukleotidene dannet seg eller hvordan de ville ha kommet sammen for å danne polymerer under tidlige jordforhold.
I 2009 foreslo den britiske forskeren John Sutherland en brukbar løsning ved å kunngjøre at laboratoriet hans hadde funnet en prosess som kunne bygge nukleotider fra byggesteiner som sannsynligvis var til stede på den tidlige jord. Det er mulig at denne prosessen kunne ha gitt opphav til nukleotider, som deretter ble koblet sammen av reaksjoner som fant sted langs overflaten til mikroskopiske leirlag.
Metabolisme først
Selv om RNA-First-scenariet er veldig populært blant forskere fra livets opprinnelse, er det en annen forklaring, som foreslår at metabolismen kom foran RNA, DNA eller protein. Dette første metabolisme-første scenariet antyder at livet oppsto i nærheten av høyt trykk, miljøer med høy temperatur som dypt hav, varmtvannsluft. Disse forhold drev reaksjoner katalysert av mineraler og ga opphav til en rik blanding av organiske forbindelser. Disse forbindelsene ble igjen byggesteinene for polymerer som proteiner og RNA. På publikasjonstidspunktet er det imidlertid ikke nok bevis for å avgjøre entydig om metabolism-first eller RNA World-tilnærmingen er riktig.