Любопитствата на микробиологията Живот Хранене Взаимоотношения Възпроизвеждане Развитие
Живите същества са според законите на термодинамиката това, което адвокатите са към законите на обществото
страници
Четвъртък, 8 ноември 2012 г.
Живот = Хранене + Връзка + Възпроизвеждане + Еволюция +. Сътрудничество
Като деца често ни учат, че основните функции на живота са храненето, връзката и размножаването. По-късно научаваме, че еволюцията също трябва да бъде добавена. Е, в уравнението има нов термин: сътрудничество.
Когато те ни говорят за сътрудничество в биологичен контекст, ние веднага се сещаме за симбиоза като тази на отшелническия рак и анемоната, или тази, образувана между гъбички и водорасли в лишеите. Можем да мислим и в кооперативни термини, когато говорим за еволюция от едноклетъчни до многоклетъчни организми. Последните имат различни адаптивни предимства като разделяне на задачите: храносмилателен тракт, неврони, мускули, гамети и др. Можем дори да мислим за сътрудничество и споделяне на задачи на вътреклетъчно ниво. По този начин ДНК носи генетична информация, протеините са тези, които извършват каталитични реакции, а липидите тези, които образуват мембрани. Ясно е, че сътрудничеството позволява развитието на сложност.
Очевидно е, че живо същество "прави" поредица от неща, които го разграничават от неживата материя. Така че е логично да се приеме, че първото живо същество, появило се на тази планета преди няколко милиарда години, също е направило същото като сегашните. Е, изглежда, че той също представи способността за „сътрудничество“ като присъща собственост.
Една от настоящите хипотези, които се опитват да обяснят как животът е могъл да възникне на тази планета, е известна като „РНК свят”. РНК молекулата е способна едновременно да изпълнява две жизненоважни функции: може да съхранява генетична информация и да изпълнява каталитични функции като рибозими. По време на период от историята на тази планета е имало молекули на РНК, способни да се самовъзпроизвеждат и са мутирали, еволюирайки във форми с по-голяма ефективност на самовъзпроизвеждането. С течение на времето ролята на пазител на генетичната информация преминава към ДНК и каталитични функции към протеините. РНК остана като вид Харон, свързващ двата свята (или на „момчето от фотокопиите“, ако искаме да го изразим по по-прозаичен начин).
Очевидно все още има много пропуски за попълване на тази хипотеза. Започва да се разбира как пребиотичната химия е могла да е породила нуклеотиди, мономерите на РНК и как те са могли да образуват малки полимери. На експериментално ниво изборът на най-ефективната РНК в репликационен процес беше проверен благодарение на експериментите с фаг Q b, проведени от Manfred Eigen и неговата група. Те просто поставят няколко молекули РНК с различни последователности, фагова репликаза и нуклеотиди в епруветка. Според условията за репликация, понякога най-ефективната последователност е една, а друг път е друга. Това беше идеален пример за биохимична естествена селекция в епруветка. Малката вирусна РНК се държеше като истински "егоистичен ген".