Viața… înainte de Darwin

Dogma actuală a evoluției vieții este Darwinismul: lupta pentru supra-viețuire a organismelor (resusele fiind limitate!) plus transmiterea informației genetice, cu rezultatul că doar cei care reușesc să se adapteze supra-viețuiesc. Un biolog celebru, Carl Woese (1928-2012), a vorbit însă și de o epocă pre-Darwiniană: practic era imposibil ca o celulă individuală să fi ajuns să posede TOT ce era nevoie pentru viață. Competiția darwiniană ar fi apărut mai târziu – la început celulele COOPERAU, își treceau între ele „invențiile” profitabile. Așa s-au dezvoltat compo-nentele de bază ale ceea ce avea să fie VIAȚA.

De curând, Nick Hud, chimist, Georgia Tech, prelungește înapoi în timp viziunea lui Woese, până la chimia care a produs diversitatea moleculară inițială.

Totul începe cu ARN – Acidul Ribonucleic. Una dintre cele trei principale bio-macromolecule esențiale oricărei forme de viață: ARN, ADN, Proteinele. Cum ne înva-ță biologia moleculară, secvența este: informația trece de la ADN la ARN la Proteine. Viața a debutat cu formarea unei molecule de ARN capabilă de autoreproducere. Des-cendenții săi au evoluat apoi până la capabilitatatea de a face față la sarcini multiple, inclusiv „generarea” de noi com-puși și stocarea de energie. În final – viața complexă pe care o știm. Doar că a apărut o complicație: căutând pro-ducerea în laborator a unui ARN cu autoreproducere, nu s-a reușit decât replicarea unor fragmente nesemnificative. De unde întrebarea: cum s-ar fi format tot ce era nevoie pentru viață prin mijloace chimice întâmplătoare?

Hud: „Cred că au existat o mulțime de pași înainte de a obține un sistem cu auto-reproducere și sustenabil”. Într-un posibil stadiu de proto-viață au existat doar procese chimice care, cum este la contractele între firmele noastre de azi, au recurs și la „contribuții în natură”, creând (spontan) o masă de molecule (de tip) ARN din care s-au dezvoltat „piesele” necesare mecanismului numit viață. Odată cu un asemenea sistem au putut să apară și mo-leculele de ARN cu autoreproducere.

După simulări pe calculator care au arătat că este posibilă apariția a diferite molecule de tip ARN, echipa lui Hud s-a convins că se poate imagina un mecanism în care „ingrediente” biologice, ca enzimele de ex., să nu mai fie indispensabile. Pasul următor petru care se pregătesc acum este trecerea la experimente reale în laborator. Hud: „Evoluția chimică ar fi putut ajuta apariția vieții fără enzime”.

Mai mult, ei au sugerat că și ribozomul (descoperit în anii 1950 de George Emil Palade, PN 1974) singura componentă a mașinii biologice care se găsește în tot ce este viu astăzi și care realizează sinteza bioproteinelor, a apărut tot exclusiv pe cale chimică. Dacă în „vechea” lume moleculele se reproduceau folosind o enzimă „încorporată”, ribozomul, făcută din ARN, în proto-viața lui Hud aceasta se realizează exclusiv prin procese chimice. Așa că, dacă echipa Hud reușește să creeze proto-viață în condițiile existente pe Pământul timpuriu, se va dovedi că rolul chimiei în apariția vieții a fost mult mai important decât se crede în prezent.

Și că … istoria vieții începe cu o supă chimică de molecule de tip ARN.

Revenind la secvența ADN-ARN-proteine, pentru echipa Hud ARN și proteinele au evoluat în tandem, căutând modalități de a supraviețui și acționa amândouă împreună. Nu e așa simplu și elegant ca în „vechea” lume ARN, dar (Hud), „Cred că s-a exagerat cu ceea ce numim simplitate, că un polimer este mai simplu decât doi…Poate că e mai simplu ca pentru polimeri să lucreze împreună de la început”. Cum spunea Einstein: „Lucrurile trebuie făcute cât se poate de simplu, dar nu mai simplu decât atât!”
***
1924. A.Oparin, biolog sovietic, introduce termenul de „Supă Primordială” un sistem originar din care, prin evoluție chimică, moleculele care conțineau carbon au dus la primele forme de viață. 2015. La acce-leratorul LHC de la CERN sunt ciocniți protoni cu nuclee de plumb și, în detectorul CMS (al doilea ca mărime după ATLAS), se realizează o plasmă (în cuvintele de mai sus, „o supă”) de quarci și gluoni, la o temperatură de câteva milioane de milioane de grade, temperatura Universului din primele sale milionimi de secundă. Din aceste două familii de particule s-a construit, a evoluat, Universul așa cum îl știm astăzi. Asemănarea este, touși, emoționantă. După cum emoționant este că la acest stadiu al evoluției celor două noi, beneficiarii, reușim, puțin câte puțin să le înțelegem și, uneori, chiar să le …repetăm. S-ar putea să spuneți, obișnuiți cum am ajuns cu supercomputerele ac-tuale, că totul s-a petrecut ca și cum, la fel ca acestea, și universul și viața „au învățat” din mers cum să procedeze. Și nu am de gând să vă contrazic. Un singur lucru însă: chiar și supercomputerele funcționează pe baza unui soft, implementat de cei care le-au construit; la Univers și la viață, cine le-a făcut soft-ul?

Oricum, ce legătură pot avea toate acestea cu „Sănătatea contează”? Răspunsul, cred eu, este simplu. Dacă nu ajungem să răspundem la întrebările care sunt titlul ultimului mare tablou pictat de Paul Gauguin „De unde venim? Ce suntem? Unde ne ducem?”, cum să ajungem să știm cum să ne îngrijim pentru a onora acest dar unic pe care l-am primi și care se numește viață?

Prof. Dr. Andrei Dorobanțu, fizician

Add Comment

Required fields are marked *. Your email address will not be published.