Građevni blokovi života mogu se, i uspjeli, spontano sastaviti u pravim uvjetima. To se zove spontana generacija ili abiogeneza. Naravno, mnogi detalji ostaju nam skriveni, a samo ne znamo točno kako se to dogodilo. Ili koliko se često može dogoditi.
Svjetske religije, naravno, imaju različite ideje o tome kako se život pojavio, a oni prizivaju čarobne ruke raznih natprirodnih božanstava kako bi sve to objasnili. Ali ta objašnjenja, iako živopisne priče, mnoge od nas ostavljaju nezadovoljnim. "Kako je nastao život" jedno je od najvažnijih životnih pitanja i ono s čime se nauka neprestano bori.
Tomonori Totani jedan je znanstvenik koji ovo pitanje smatra uvjerljivim. Totani je profesor astronomije na Sveučilištu u Tokiju. Napisao je novi rad pod nazivom "Nastanak života u inflatornom svemiru." Objavljeno je u Nature Scientific Reports.
Rad profesora Totanija uvelike se oslanja na nekoliko koncepata. Prva je ogromna starost i veličina svemira, kako se vremenom naduvava i koliko su vjerojatni događaji. Druga je RNA; konkretno, koliko mora biti potreban lanac nukleotida da bi se „očekivalo samoponovno djelovanje“, kako piše u radu.
Totanijev rad, kao i gotovo svi radovi na abiogenezi, promatra osnovne komponente života na Zemlji: RNA ili ribonukleinsku kiselinu. DNK postavlja pravila o tome kako se oblici života pojedinca formiraju, ali DNK je mnogo složenija od RNA. RNA je i dalje složenija po redoslijedu od sirovih kemikalija i molekula koje se nalaze u svemiru ili na površini planeta ili mjeseca. Ali njegova jednostavnost u usporedbi s DNK čini vjerojatnijom da će se pojaviti putem abiogeneze.
Također postoji jedna teorija u evoluciji koja kaže da iako DNK ima upute za izgradnju organizma, to RNA regulira transkripciju DNK sljedova. Zove se evolucijom temeljenom na RNA, a ona kaže da je RNA podvrgnuta Darwinovoj prirodnoj selekciji i također je nasljedna. To je nešto od razloga za gledanje RNK-a i DNK-a.
RNA je lanac kemikalija poznat kao nukleotidi. Neka istraživanja pokazuju da lanac nukleotida treba biti najmanje 40 do 100 nukleotida mnogo prije nego što može postojati samoobnavajuće ponašanje zvano život. Vremenom, dovoljno nukleotida može formirati lanac koji će zadovoljiti taj zahtjev za duljinom. Ali pitanje je, je li u životu svemira bilo dovoljno vremena? Pa, ovdje smo, pa odgovor mora biti da, zar ne?
Ali čekaj. Prema priopćenju za javnost koje najavljuje ovaj novi rad, "... trenutne procjene govore da magični broj od 40 do 100 nukleotida ne bi trebao biti moguć u količini prostora koji smatramo promatranim svemirom."
Ključni je ovdje izraz "svemir koji se može promatrati."
"Ipak, svemir ima više od promatranog", rekao je Totani. „U suvremenoj kozmologiji, slaže se da je svemir prošao kroz razdoblje brze inflacije, što je stvorilo široko područje širenja izvan horizonta onoga što možemo izravno promatrati. Uključivanje ovog većeg volumena u modele abiogeneze uvelike povećava šanse za život. "
Naš Svemir je nastao tijekom Velikog praska, jedinstvenog događaja inflacije. Prema Totanijevom radu, naš svemir „vjerovatno uključuje više od 10100 Zvijezde nalik suncu “, dok promatrajući Svemir sadrži samo oko 10 sekstilija (10)22) zvijezde. Znamo da se život dogodio barem jednom, pa ne dolazi u obzir da se abiogeneza dogodila barem još jednom, čak i ako su šanse beskrajno malene.
Prema statističkim podacima, količina materije u promatranom Svemiru trebala bi biti u stanju proizvesti samo RNA koja je dugačka 20 nukleotida, što je znatno ispod broja od 40 do 100. Ali zbog brze inflacije, velik dio Svemira je neprimjećen. To je jednostavno predaleko da bi svjetlost emitovana od Velikog praska do nas. Kada kosmolozi zbroje broj zvijezda u promatranom Svemiru s brojem zvijezda u neuočljivom Univerzumu, dobiveni broj je 10100 Zvijezde poput sunca. To znači da je u igri mnogo više materije, a abiogeno stvaranje dovoljno dugačkih lanaca RNA nije samo moguće, već je vjerojatno ili čak neizbježno.
U svom radu, profesor Totani navodi osnovni odnos u istrazi. "Ovdje se izračunava kvantitativni odnos između minimalne duljine RNAlmin potreban da bude prvi biološki polimer, a veličina svemira potrebna za očekivanje stvaranja tako duge i aktivne RNA nasumičnim dodavanjem monomera. "
Postaje li zbunjujuće? Slijedi nadam se upravljiviji sažetak.
"Stoga, ako se u budućnosti otkriju izvanzemaljski organizmi različitog od onih na Zemlji, to bi podrazumijevalo nepoznati mehanizam na djelu koji bi polimerizirao nukleotide mnogo brže od slučajnih statističkih procesa."
Profesor Tomonori Totani, Sveučilište u Tokiju
Svemir je veći od promatranog dijela i vjerojatno sadrži 10100 Zvijezde poput sunca. Da bi vjerojatnost abiotskog stvaranja RNA na Zemlji sličnom planetu bila jednaka 1, ili jedinici, minimalna duljina nukleotida mora biti manja od oko 20 nukleotida, što je mnogo manje od početno navedenog minimuma od 40 nukleotida.
Ali znanstvenici ne misle da se samo 20 nukleotida RNA može samoobnavljati, barem ne iz naše perspektive kao promatrači zemaljskog života. Kako Totani kaže u svom radu, "Stoga, ako se u budućnosti otkriju vanzemaljski organizmi različitog porijekla od onih na Zemlji, to bi podrazumijevalo nepoznati mehanizam na djelu da polimerizira nukleotide mnogo brže od slučajnih statističkih procesa."
Kakav bi to bio proces?
Tko zna, ali ovo je vjerojatno mjesto savijanja u kojem ljudi vjere mogu zvoniti i reći: "Zašto, naravno, Bože."
Totanijev rad ni na koji način nije pružio odgovor. No, kao i puno znanstvenog rada, pomaže usavršavanju pitanja i poziva druge da ga prouče.
"Kao i mnogi u ovom polju istraživanja, također me pokreće radoznalost i velika pitanja", rekao je Totani. „Kombinacija mog nedavnog istraživanja kemije RNA s mojom dugom povijesti kozmologije dovodi me do spoznaje da postoji vjerodostojan način na koji je svemir morao preći iz abiotskog (beživotnog) stanja u biotičko. Uzbudljiva je to misao i nadam se da će se ovo moći izgraditi kako bi otkrili porijeklo života. "
Više:
- Priopćenje za javnost: Je li život igra na sreću? Studija otkriva da je život u svemiru mogao biti uobičajen, ali ne i u našem susjedstvu
- Istraživački rad: Nastanak života u inflatornom svemiru
- Svemirski magazin: Svemir bi mogao biti 250 puta veći od onoga što se može promatrati
