ოთხი მილიარდი წლის წინ დედამიწა განსხვავებულად გამოიყურებოდა — ოკეანით დაფარულ პლანეტაზე არ იყო სიცოცხლის ნიშანწყალი. დასაბამიერ, პრიმორდიალურ ტბაში პირველი სიცოცხლის გაჩენას მილიონობით წელი დასჭირდა. მეცნიერები დიდი ხნის მანძილზე ცდილობდნენ, თეორიულად აეხსნათ, თუ როგორ შეუერთდნენ ერთმანეთს მოლეკულები და გააჩინეს სიცოცხლის პირველი ნაპერწკალი. სულ ახლახანს Scripps Research-ის მკვლევრებმა აღმოაჩინეს ქიმიური რეაქციების ახალი წყება, რომელიც ციანიდის, ამიაკისა და ნახშირორჟანგისგან (ყველა მათგანი მაშინ ფართოდ იყო გავრცელებული დედამიწაზე) ამზადებს ამინო და ნუკლეინის მჟავების — ცილებისა და დნმ-ის სამშენებლო მასალებს. კვლევა ჟურნალ Nature Chemistry-ში გამოქეყნდა.

"ჩვენ ახლა ახალი პარადიგმა გვაქვს, რომლითაც შეგვიძლია, ავხსნათ ქიმიის პრებიოურიდან ბიოტურ ფაზაში გადასვლა", — თქვა Scripps Research-ის ქიმიის ასოცირებულმა პროფესორმა. "ჩვენ ვფიქრობთ, რომ დედამიწაზე სიცოცხლის გაჩენას ზუსტად ჩვენ მიერ აღწერილი რეაქციების მსგავსი პროცესები უძღოდა წინ".

სხვათა შორის, ეს რეაქციები გამოიყენება დღეს მასალებისგან გარკვეული ტიპის ბიომოლეკულების დასამზადებლად.

ამა წლის დასაწყისში მეცნიერთა გუნდმა აჩვენა, თუ როგორ შეუძლია ციანიდს ისეთი ქიმიური რეაქციის გამოწვევა, რომელიც პრებიოტურ მოლეკულებსა და წყალს სიცოცხლისთვის აუცილებელ არსებით ორგანულ ნაერთებად აქცევს. წინა რეაქციებისგან განსხვავებით ეს ექსპერიმენტი ოთახის ტემპერატურასა და ფართო pH დიაპაზონზე საკმაოდ წარმატებული გამოდგა. მკვლევრებს აინტერესებდათ, შესაძლებელი იყო თუ არა იმავე პირობებში ამინომჟავების წარმოქმნა. ეს უკანასკნელი მეტად კომპლექსური მოლეკულაა და ჩვენთვის ცნობილი ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ცილების მნიშვნელოვანი შემადგენელია.

დღეს უჯრედებში ამინომჟავები მზადდება α-კეტო მჟავების პრეკურსორებისგან (წინამორბედი ნაერთებისგან) და ამისათვის გამოიყენება აზოტი და სპეციალიზებული ცილები — ფერმენტები. მეცნიერებმა იპოვეს მტკიცებულება, რომ ეს α-კეტო მჟავები დედამიწის არსებობის ადრეულ პერიოდშიც იყო გავრცელებული. თუმცა ბევრი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ უჯრედოვანი სიცოცხლის გაჩენამდე ამინომჟავები განსხვავებული პრეკურსორებისგან, ალდეჰიდებისგან უნდა გაჩენილიყვნენ, რადგან α-კეტო მჟავისგან წარმოსაქმნელად საჭირო ფერმენტები მაშინ არ არსებობდა. ამ იდეამ ახალი დებატი გააჩაღა — თუ როდის და როგორ მოხდა ამინომჟავების წარმოქმნის გადასვლა ალდეჰიდებიდან α-კეტო მჟავებზე.

მას შემდეგ, რაც ციანიდი რიგი ქიმიური რეაქციების გამოსაწვევად წარმატებით გამოიყენეს, მეცნიერთა გუნდმა ივარაუდა, რომ შეიძლება, ციანიდმა ფერმენტების გარეშეც შეძლოს α-კეტო მჟავის ამინომჟავად გადაქცევა. მათ იცოდნენ, რომ რეაქციას აზოტიც დასჭირდებოდა, ამიტომ მათ ამიაკიც დაამატეს — აზოტის ერთ-ერთი ფორმა, რომელიც დედამიწის არსებობის დასაწყისში ფართოდ იყო გავრცელებული. არაერთი ჩავარდნილი ცდის შემდეგ მათ მესამე ინგრედიენტიც აღმოაჩინეს: ნახშირორჟანგი. ამ ნარევით მათ მალევე ნახეს ამინომჟავების ფორმირება.

"ჩვენ გვეგონა, რომ ეს პროცესი (სიცოცხლის გაჩენა) საკმაოდ რთული იყო და მას ვერ გადმოვცემდით, მაგრამ ის იმაზე მარტივი აღმოჩნდა, ვიდრე წარმოგვედგინა", — აღნიშნა ექსპერიმენტის ხელმძღვანელმა, კრიშნამურტიმ. "თუ თქვენ ერთმანეთს ურევთ კეტო მჟავას, ციანიდსა და ამიაკს, არაფერი ხდება. მაგრამ საკმარისია, დაუმატოთ თუნდაც მცირედი ნახშირორჟანგი და მაშინვე იწყება რეაქცია."

გამომდინარე იქიდან, რომ ეს რეაქცია ძალიან ჰგავს იმას, რაც დღეს ჩვენს უჯრედებში ხდება — გარდა იმისა, რომ ცილების ნაცვლად ციანიდია — როგორც ჩანს, ზუსტად ესაა ადრეული სიცოცხლის წყარო. ამ ცდით მეცნიერებმა ასევე დაამტკიცეს ნახშირორჟანგის მნიშვნელობა სიცოცხლის გაჩენაში, ოღონდ ის ღირებულია მხოლოდ სხვა კომპონენტებთან კომბინაციაში.

ამ ცდების ჩატარებისას მეცნიერებმა თანმდევ პროდუქტად მიიღეს ასევე ოროტატი, დნმ-სა და რნმ-ის შემადგენელი ნუკლეოტიდების წინამორბედი ნაერთი. ეს ნიშნავს, რომ ის პირობები, რომლებიც მეცნიერებმა აღწერეს, საკმარისი იყო სიცოცხლისთვის აუცილებელი მოლეკულების წარმოქმნისთვის.

"ახლა ჩვენ გვინდა, გავარკვიოთ, რა ტიპის ქიმიას ვიღებთ ამ ცდებისგან", — თქვა კრიშნამურტიმ. "შეუძლიათ ამინომჟავებს მცირე ცილების ფორმირება? შეუძლია ამ ცილებიდან რომელიმეს რეაქციის თავში მოქცევა, ფერმენტის როლის მორგება და მეტი ამინომჟავის წარმოქმნა?"

რაც არ უნდა იყოს, ერთი რამ ცხადია — სიცოცხლე დედამიწაზე დღეს ჩვენთვის მომწამლავი და მომაკვდინებელი ნაერთებისგან გაჩნდა და სიჭირო პირობებში მომაკვდინებელი ნაერთიც კი შეიძლება სიცოცხლის დასაბამად იქცეს.