მეცნიერებისთვის ერთ-ერთი ყველაზე რთული ამოცანა იმის გარკვევაა, თუ როგორ ჩაეყარა საფუძველი სიცოცხლეს დედამიწაზე. მიუხედავად ათწლეულების კვლევისა, მეცნიერებს ჯერ კიდევ არ აქვთ ერთიანი პასუხი, თუ როგორ გარდაიქმნა პრიმიტიული გაზები და არაორგანული ნივთიერებები პირველ ცოცხალ სისტემებად.

შენჟენის უნივერსიტეტის ბიოსამედიცინო ინჟინერიის სკოლის პროფესორმა იონგდონგ ჯინმა ახალი, ე.წ. „ნანოზიმების ჰიპოთეზა“ წარადგინა. მისი თქმით, სიცოცხლის წარმოშობის პროცესში ცენტრალური ადგილი ბუნებრივ მინერალურ ნანოზიმებს (MN-zymes) უკავია.

რა არის ნანოზიმების ჰიპოთეზა?

ჰიპოთეზის თანახმად, პრიმიტიულ დედამიწაზე არსებულმა მინერალურმა ნანოზიმებმა, მოგვიანებით კი ორგანულ მოლეკულებთან ჰიბრიდიზებულმა ნანოზიმებმა, მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს ბიოლოგიური მოლეკულების ფორმირებაში. პროცესი, რომელსაც ავტორი „არაორგანულ ფოტოსინთეზს“ უწოდებს, გაზების კომპლექსურ მოლეკულებად გარდაქმნას გულისხმობს.

ნანოზიმები ასრულებდნენ რამდენიმე სასიცოცხლო ფუნქციას: კატალიზს, ზედაპირულ შეკავშირებას, ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან დაცვას და ენერგიის ნაკადების მართვას. ეს მექანიზმები აუცილებელი იყო იმისთვის, რომ ენერგია მოლეკულურ ინფორმაციად გარდაქმნილიყო, რაც სიცოცხლის წინაპირობაა.

დედამიწა, როგორც უზარმაზარი ლაბორატორია

კვლევის მიხედვით, დედამიწა მილიარდობით წლის განმავლობაში ფუნქციონირებდა როგორც „ყველაფერი ერთში“ ტიპის ქიმიური ლაბორატორია. ვულკანური აქტივობა, გეოთერმული წყაროები და წნევის ცვლილებები ქმნიდა იდეალურ გარემოს მინერალური ნანოზიმების, მათ შორის მეტალების ოქსიდებისა და სულფიდების სინთეზისთვის.

აღსანიშნავია „Au სამყაროს“ კონცეფცია, სადაც ოქროს ნანონაწილაკები (AuNPs) განიხილება როგორც ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური კატალიზატორი. მიუხედავად იმისა, რომ დღეს მათ ხელოვნურად ვქმნით, ავტორი ამტკიცებს, რომ მათი არსებობა პრიმიტიულ დედამიწაზე გეოლოგიურად სავსებით შესაძლებელი იყო.

სიცოცხლისთვის აუცილებელი პირობები

მეცნიერი გამოყოფს ოთხ მთავარ ფაქტორს, რომელიც სიცოცხლის მოლეკულების შერჩევასა და სტაბილიზაციას უწყობდა ხელს:

  • სველი და მშრალი ციკლები
  • თვითორგანიზება და თვითაწყობა
  • პროტოენზიმური აქტივობა
  • სიმბიოზური სტაბილიზაცია

ეს ჰიპოთეზა მიზნად ისახავს არსებული თეორიების გაერთიანებას და იმ ხარვეზების შევსებას, რაც წინა მოდელებს, როგორიცაა „რნმ-ის სამყარო“ ან „რკინა-გოგირდის სამყარო“, გააჩნდათ. ნაშრომი გამოქვეყნდა ჟურნალში Research.