Znanstvenici misle da se prije otprilike 3,8 milijardi godina koktel organskih spojeva nekako uspio izmiješati i stvoriti prvi život. Znamo da je to bio primitivan i glup život, ali ipak – bio je život! No kako je život evoluirao u, hm, nas, pitanje je koje je prekriveno s još milijun pitanja.
Ali novo istraživanje, objavljeno prošli tjedan u časopisu Nature Communications, koje su vodili kemičari s Istraživačkog instituta Scripps u gradu La Jolla u Kaliforniji, predlaže da je okvir za još kompleksnije oblike života bio prisutan na planetu prije 4 milijarde godina, i oni su omogućili kemijske reakcije nužne za održavanje viših oblika života.
„Ovo je bila crna kutija za nas“, rekao je Ramanarayanan Krishnamurthy, kemičar na Institutu Scripps i voditelj nove studije, u priopćenju za tisak. „No ako se usredotočite na kemiju, pitanja o porijeklu života postaju manje obeshrabrujuća.“
Sve se svodi na ciklus limunske kiseline – metabolički proces prisutan kod svih organizama na Zemlji koji udišu kisik. Ciklus limunske kiseline (poznat i kao Krebsov ciklus ili ciklus trikarboksilnih kiselina) je primarni način na koji ovi organizmi otpuštaju pohranjenu energiju. No, jako dugo vremena se mislilo da ciklus limunske kiseline nije mogao postojati u prvim organizmima na Zemlji – naprosto zato što tada nisu postojali određeni sastojci za to. Prije svega, slobodni kisik nije se pojavio na Zemlji, po najranijim procjenama, do prije 3,5 milijardi godina.
Istraživački tim misli da smo možda pogriješili kad smo pretpostavili da je ciklus limunske kiseline tada bio nemoguć. U novom nizu eksperimenata, oni opisuju kako dva druga nebiološka kemijska procesa, HKG ciklus i ciklus malonata, mogla pokrenuti jednostavniju verziju ciklusa limunske kiseline. HKG ciklus i ciklus malonata mogu se kombinirati tako da daju iste krajnje proizvode ciklusa limunske kiseline – aminokiseline i ugljični dioksid – zamjenom molekula ovisnih o ciklusu limunske kiseline za druge, nebiološke molekule.
Tim vjeruje da kada su biološke molekule poput enzima počele podržavati rad organizma, organizmi su mogli početi zamjenjivati nebiološke elemente s biološkima, kako bi pokrenuli učinkovitiji, elegantniji metabolički ciklus: ciklus limunske kiseline.
To ne znači da je rani život na Zemlji na ovaj način proizvodio energiju. Ovaj kombinirani HKG-malonat ciklus još uvijek je nebiološki proces. Ali ovo znači da je kemija za ciklus limunske kiseline bila ustanovljena davno prije nego su ju životni oblici koji udišu kisik stigli izumiti. Umjesto stvaranja ciklusa limunske kiseline od temelja, život je mogao evoluirati jednostavnim usvajanjem rane verzije ciklusa i zamijeti neke nebiološke elemente s biološkima, kako bi stvorili moćniji način prikupljanja energije.
Ako je to točno, način na koji mislimo o evoluciji života mogao bi se promijeniti iz temelja. Potrebno je više istraživanja, naravno, kako bi se odredilo jesu li se ove još osnovnije kemijske reakcije mogle razviti u ciklus limunske kiseline, ali ako ništa drugo, ovo istraživanje je ilustracija činjenice da je rana Zemlja još energičnija i kompleksnija nego što mislimo.
