Διανοηθήκατε ποτέ να απαντήσετε σε μια από τις μεγάλες υπαρξιακές ερωτήσεις – πώς ξεκίνησε η ζωή; – μια νέα μελέτη συνδυάζει βιολογικά και κοσμολογικά μοντέλα.
Ο καθηγητής Tomonori Totani από το Τμήμα Αστρονομίας του Τόκυο εξέτασε πώς τα δομικά στοιχεία της ζωής μπορούν να δημιουργηθούν αυθόρμητα στο σύμπαν – μια διαδικασία που είναι γνωστή ως αβιογένεση.
Το RNA μοιράζεται τα χημικά συστατικά με το DNA και αποτελεί βασικό πρόδρομο της ύπαρξης ζωής
Εάν υπάρχει ένα πράγμα στο σύμπαν που είναι βέβαιο, είναι ότι η ζωή υπάρχει. Πρέπει να έχει αρχίσει κάποια στιγμή, κάπου. Αλλά παρά τα όσα γνωρίζουμε από τη βιολογία και τη φυσική, οι ακριβείς λεπτομέρειες για το πώς και πότε άρχισε η ζωή, καθώς και για το αν ξεκίνησε αλλού, είναι σε μεγάλο βαθμό εικασίες. Αυτή η δελεαστική παράλειψη από τη συλλογική γνώση μας, έθεσε πολλούς περίεργους επιστήμονες σε ένα ταξίδι για να αποκαλύψουν κάποιες νέες λεπτομέρειες που θα μπορούσαν να ρίξουν φως στην ίδια την ύπαρξη.
Καθώς η μόνη ζωή που γνωρίζουμε βρίσκεται στη Γη, οι μελέτες για την προέλευση της ζωής περιορίζονται στις συγκεκριμένες συνθήκες που συναντάμε εδώ. Ως εκ τούτου, οι περισσότερες έρευνες στον τομέα αυτό εξετάζουν τα πιο βασικά συστατικά που είναι κοινά για όλα τα γνωστά έμβια όντα: το ριβονουκλεϊνικό οξύ ή RNA. Αυτό είναι ένα πολύ απλούστερο και πιο ουσιαστικό μόριο από το πιο διάσημο δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, ή το DNA, που καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο “συναρμολογούμαστε”. Ωστόσο, το RNA είναι ακόμα μερικές τάξεις μεγέθους πιο πολύπλοκο από τα είδη των χημικών ουσιών που βρίσκουμε να επιπλέουν στο διάστημα ή κολλημένα στο πρόσωπο ενός απρόσιτου πλανήτη.
Το RNA είναι ένα πολυμερές, που σημαίνει ότι είναι κατασκευασμένο από χημικές αλυσίδες, σε αυτή την περίπτωση γνωστές ως νουκλεοτίδια. Οι ερευνητές στον τομέα αυτό έχουν λόγους να πιστεύουν ότι το RNA, με όχι λιγότερο από 40 έως 100 νουκλεοτίδια, είναι απαραίτητο για την αυτοαναπαραγόμενη συμπεριφορά που απαιτείται για να υπάρξει ζωή. Και επίσης να υπάρχει αρκετός χρόνος ώστε τα νουκλεοτίδια να μπορούν να συνδεθούν αυθόρμητα για να σχηματίσουν RNA, λαμβάνοντας υπόψη τις σωστές χημικές συνθήκες. Αλλά οι τρέχουσες εκτιμήσεις υποδηλώνουν ότι ο μαγικός αριθμός από 40 έως 100 νουκλεοτίδια δεν θα ήταν εφικτός στον όγκο του χώρου που θεωρούμε ότι υπάρχει στο παρατηρούμενο σύμπαν.
“Ωστόσο, υπάρχει μεγαλύτερος χώρος εκεί έξω από το σύμπαν που παρατηρούμε”, δήλωσε ο Totani. “Στη σύγχρονη κοσμολογία, συμφωνούμε ότι το σύμπαν υπέστη μια περίοδο ταχείας αύξησης του πληθωρισμού, παράγοντας μια τεράστια περιοχή διαστολής – επέκτασης πέρα από τον ορίζοντα αυτού που μπορούμε να παρατηρήσουμε τώρα άμεσα. Έτσι, ο μεγαλύτερος όγκος του Κόσμου στα μοντέλα αβιογένεσης αυξάνει σημαντικά τις πιθανότητες της ζωής. ”
Πράγματι, το παρατηρούμενο σήμερα σύμπαν περιέχει περίπου 1022 άστρα. Από στατιστική άποψη, η ύλη σε έναν τέτοιο όγκο θα πρέπει να είναι ικανή να παράγει RNA περίπου 20 νουκλεοτιδίων. Αλλά υπολογίζεται ότι, χάρη στον ταχύ ρυθμό του πληθωρισμού, το σύμπαν μπορεί να περιέχει περισσότερα από 10100 αστέρια ή 1 googol, και αν συμβαίνει αυτό, τότε οι πιο σύνθετες δομές RNA που διατηρούν τη ζωή είναι κάτι περισσότερο από απλά πιθανές, είναι σχεδόν αναπόφευκτες.
“Όπως πολλοί σε αυτόν τον τομέα της έρευνας, οδηγούμε από περιέργεια και από μεγάλες ερωτήσεις”, δήλωσε ο Totani. «Συνδυάζοντας την πρόσφατη έρευνα μου για τη χημεία του RNA με τη μακρά ιστορία μου στην κοσμολογία, με οδηγεί να συνειδητοποιήσω ότι υπάρχει αληθοφανής τρόπος που το σύμπαν πρέπει να έχει περάσει από μια αβιοτική (άψυχη) κατάσταση σε μια βιοτική. Είναι μια συναρπαστική σκέψη και ελπίζω ότι η έρευνα μπορεί να βασιστεί σε αυτό για να αποκαλύψει την προέλευση της ζωής ».
