Postanak života: RNK je ipak bila prva?

Natrijev klorid i cijanid, amonijev klorid i fosfati – to je mixtura mirabilis od koje je nastao prvi život. Tako bar kaže najnovije istraživanje američkih, britanskih i japanskih znanstvenika

Nenad Raos subota, 20. lipnja 2020. u 07:00

„Taj eksperiment je jedina 'potvrda'  koju evolucionisti imaju da njome navodno dokažu 'pretpostavku kemijske evolucije'; oni u njemu vide prvi korak u pretpostavljenom procesu evolucije koja vodi do života“, piše na jednoj od mnogobrojnih mrežnih stanica na kojima zagovornici inteligentnog dizajna napadaju Darwina i njegove „bezbožne“ sljedbenike – od devetnaestog stoljeća naovamo. Ovdje je („taj eksperiment“) riječ o pokusu što ga je, tada mladi a danas već 13 godina pokojni, kemičar Stanley Miller napravio 1953. godine. I još: „Iako je prošlo više od pola stoljeća, u kojem su razdoblju napravljena velika tehnološka otkrića, nitko u tome nije napredovao.“

Čudno, zaista neobično. Zar tako? Čitatelj, baš da ništa o tome ne zna, ipak će se zapitati kako je moguće da nitko ništa nije napravio od te davne 1953. godine, zar se nitko nije sjetio napraviti nešto bolje? Da se podsjetimo: Stanley Miller je izlažući smjesu plinova (vodika, metana, amonijaka i vodene pare) električnom pražnjenju dobio aminokiseline. Nakon toga su napravljene stotine i stotine pokusa da bi se istražio nastanak organskih spojeva na Zemlji prije postanka života – o čemu zagovornici inteligentnog dizajna ne znaju ili neće da znaju.

Jedan je takav pokus nedavno, krajem prošle godine, objavljen u uglednom američkom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences. Naslov mu je „A continuous reaction network that produces RNA precursors“. To znači da su znanstvenici – iz Sjedinjenih Država, Ujedinjenog Kraljevstva i Japana – miješanjem kemikalija bez odjeljivanja produkata („continuous reaction network“) uspjeli dobiti polazne tvari za sintezu ribonukleinskih kiselina („RNA precursors“). Pokus je sasvim jednostavan – ali kemija koja iza njega leži nije. U posudici od 50 mL otopili su običnu, kuhinjsku sol (NaCl) i amonijev klorid (NH4Cl), uz natrijev cijanid (NaCN) i fosfate (Pi). Potom su otopinu, koja je bila neutralna (pH = 7), izložili djelovanju gama-zračenja. Zatim su je isparili do suha, pa talog zagrijali na 50 oC. Dobili su, uz druge produkte, i 2-aminooksazol.

Ime „2-aminooksazol“ jedva da i kemičaru nešto znači. No taj heterociklički organski spoj u reakciji s gliceraldehidom, nitriletinom i fosfatima daje cikličke fosfate citidina i uridina, a oni se potom mogu polimerizirati u RNA. Sličanu pretvorbu prelazi i drugi, slični produkt reakcije (drugi prekursor RNA), 2-aminoimidazol.

I tako se, zahvaljujući ovom i drugim sličnim eksperimentima, pojavljuje slika o postanku života na Zemlji koja ima malo sličnosti s onom koja proizlazi iz Millerova pokusa. Miller je, u skladu s tadašnjim pretpostavkama, smatrao da je život potekao od aminokiselina, naime da su prvo nastale aminokiseline, koje su se potom polimerizirale u proteinima slične molekule. Njihovom su evolucijom nastali prvi enzimi, katalitički proteini. Tek kasnije su došle nukleinske kiseline, RNA i DNA.  One su omogućile prenošenje nasljednih svojstava, a time i život kakvog danas poznajemo.

No ovaj nam pokus priča neku posve drugu priču. Prema teoriji RNA-svijeta (RNA-world theory) prve „žive“ molekule bile su molekule RNA. One su obavljale funkciju i DNA i RNA (umnožavanje stanica) no i enzima, tj. proteina (mijena tvari). No, bilo da se kemija prvih (pra)stanica temeljila samo na proteinima ili nukleinskim kiselinama ili pak na proteinima i nukleinskim kiselinama, nukleinske kiseline su morale na neki način nastati. Pokus američkih znanstvenika, o kojem je riječ u navedenom znanstvenom radu, nudi odgovor na to pitanje. I više od toga.

Djelovanjem gama-zračenja na otopinu natrijeva i amonijeva klorida, cijanida i fosfata, nastaju i drugi spojevi osim 2-aminooksazola i 2-aminoimidazola. Konkretno, nastaje još deset spojeva s jednim, deset spojeva s dva ugljikova atoma te šest spojeva s tri ugljikova atoma.  Od jednog od njih, aminoacetonitrila (NH2-CH2-CN), vodi put do aminokiselina glicina i serina. Svašta se može dobiti iz „čarobne otopine“.

„Čaroban“ je i njezin kvantitativni sastav. Kada ga se pročita (na priloženoj slici), može se vidjeti da u otopini ima najviše natrijeva klorida (5 mol L-1 ili 292 g L-1). Njegova je molarna koncentracija 200 puta viša od koncentracije natrijeva cijanida, 50 puta viša od koncentracije amonijeva klorida i 500 puta viša od koncentracije fosfata. To zvuči realistično jer je u pradavnom oceanu bilo mnogo više natrijeva klorida nego druga tri sastojaka. U prilog tome da je tako moglo biti govore i pokusi koji su pokazali da 2-aminooksazol ne nastaje kada u otopini nema natrijeva klorida ili kada je koncentracija fosfata previsoka. Ipak se nešto napravilo od 1953. – svim zagovornicima inteligentnog dizajna usprkos!

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji.  Autor je 13 znanstveno-popularnih knjiga od kojih je posljednju, „The Cookbook of Life – New Theories on the Origin of Life“, napisao na engleskom jeziku.



DLS Stereo - One savršena je baza za 2.1 audio sustav vašeg televizora

DLS FLATSUB Stereo One

550 x 165 x 300 mm, 32 Hz @-6dB, 8,5 kg, 80W za sub + 2x35W satelitsko pojačalo

3.199 3.999 kn Kupi

Zvučnici uz koje zabava nikada ne prestaje

DALI Opticon 5 Black

51 - 32,000 Hz, 30 - 150W, 88.0 dB, 891 x 195 x 310 mm, 15.6 kg

8.099 9.589 kn Kupi

Novi dizajn stereo pojačala s zaslonom za jednostavnije korištenje

VINCENT SV-121

2x80W/8 Ohm, 2 x 130W/7 Ohm output, 20Hz, 90dB, 430 x 95 x 380mm, 10kg

3.999 kn 4.999 kn Kupi