'உயிரின் தோற்றம் பற்றிய பல கேள்விகளுக்குப் பதில் கிடைத்துள்ளது, ஆனால் இன்னும் ஆய்வு செய்ய வேண்டியுள்ளது' என்று ஸ்டான்லி மில்லர் மற்றும் ஹரோல்ட் யூரே ஆகியோர் 1959 ஆம் ஆண்டு பழமையான பூமியில் உள்ள அமினோ அமிலங்களின் ஆய்வகத் தொகுப்பைப் புகாரளித்த பின்னர் தெரிவித்தனர். இந்த வரிசையில் பல முன்னேற்றங்கள் இன்னும் விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாக ஒரு அடிப்படை கேள்வியுடன் போராடி வருகின்றனர் - பழமையான பூமியில் முதலில் எந்த மரபணு பொருள் உருவானது, டிஎன்ஏ or ஆர்.என்.ஏ, அல்லது இரண்டிலும் சிறிது? என்று கூறுவதற்கு தற்போது ஆதாரம் கிடைத்துள்ளது டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்.என்.ஏ இரண்டும் ஆதிகால சூப்பில் இணைந்து இருந்திருக்கலாம், அங்கிருந்து உயிர் வடிவங்கள் அந்தந்த மரபணு பொருட்களுடன் உருவாகியிருக்கலாம்.
மூலக்கூறு உயிரியலின் மையக் கோட்பாடு கூறுகிறது டிஎன்ஏ செய்கிறது ஆர்.என்.ஏ செய்கிறது புரதங்கள். புரதங்கள் ஒரு உயிரினத்தில் நிகழும் அனைத்து எதிர்விளைவுகளுக்கும் அவையே பொறுப்பாகும். ஒரு உயிரினத்தின் முழு செயல்பாடும் முக்கியமாக அவற்றின் இருப்பு மற்றும் தொடர்புகளைப் பொறுத்தது புரதம் மூலக்கூறுகள். மத்திய கோட்பாட்டின் படி, புரதங்கள் உள்ள தகவல் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன டிஎன்ஏ இது செயல்பாட்டுக்கு மாற்றப்படுகிறது புரதம் ஆர்என்ஏ எனப்படும் தூதுவர் வழியாக. இருப்பினும், அது சாத்தியமாகும் புரதங்கள் தாங்கள் எதுவுமின்றி சுதந்திரமாக வாழ முடியும் டிஎன்ஏ or ஆர்.என்.ஏ, ப்ரியான்களைப் போலவே (தவறாக மடிந்தது புரதம் இல்லாத மூலக்கூறுகள் டிஎன்ஏ or ஆர்.என்.ஏ), ஆனால் அவர்கள் சொந்தமாக வாழ முடியும்.
இவ்வாறு, வாழ்க்கையின் தோற்றத்திற்கு மூன்று காட்சிகள் இருக்கலாம்.
A) என்றால் புரதங்கள் அல்லது அதன் கட்டுமானத் தொகுதிகள் பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஆதிகால சூப்பில் இருந்த வளிமண்டலத்தின் போது அஜியோடிக் முறையில் உருவாக முடிந்தது, புரதங்கள் அடிப்படையாகக் கூறலாம் வாழ்க்கையின் தோற்றம். ஸ்டான்லி மில்லரின் புகழ்பெற்ற பரிசோதனையில் இருந்து அதன் ஆதரவான சோதனை ஆதாரம் வருகிறது1, 2, இது மீத்தேன், அம்மோனியா, நீர் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆகியவற்றின் கலவையை ஒன்றாகக் கலந்து மின்சார வெளியேற்றத்தைக் கடந்து சுற்றும் போது, அமினோ அமிலங்களின் கலவை உருவாகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. ஏழு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு இது மீண்டும் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது3 1959 இல் ஸ்டான்லி மில்லர் மற்றும் ஹரோல்ட் யூரே ஆகியோர் ஆதிகால பூமியில் வளிமண்டலத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் அதன் தொகுப்புக்கு வழிவகுத்தது என்று கூறினார். கரிம மேலே குறிப்பிடப்பட்ட வாயுக்கள் மற்றும் சிறிய அளவு கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆகியவற்றின் முன்னிலையில் உள்ள கலவைகள். மில்லர்-யுரே சோதனைகளின் பொருத்தம் பல ஆண்டுகளாக விஞ்ஞான சகோதரத்துவத்தால் கேள்விக்குள்ளாக்கப்பட்டது, அவர்கள் தங்கள் ஆராய்ச்சியில் பயன்படுத்தப்பட்ட வாயு கலவையானது ஆதிகால பூமியில் இருந்த நிலைமைகளைப் பொறுத்து மிகவும் குறைகிறது என்று கருதினர். N2 மற்றும் நீர் நீராவியுடன் கூடிய CO2 அதிகமாகக் கொண்ட நடுநிலை வளிமண்டலத்தை நோக்கி பல கோட்பாடுகள் சுட்டிக்காட்டப்பட்டுள்ளன.4. இருப்பினும், ஒரு நடுநிலை வளிமண்டலம் அமினோ அமிலங்களின் தொகுப்புக்கான ஒரு நம்பத்தகுந்த சூழலாகவும் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளது.5. கூடுதலாக, க்கான புரதங்கள் வாழ்க்கையின் தோற்றம் போல் செயல்பட, அவை வெவ்வேறு கலவைக்கு வழிவகுக்கும் சுய-பிரதி செய்ய வேண்டும் புரதங்கள் ஒரு உயிரினத்தில் நிகழும் வெவ்வேறு எதிர்வினைகளை பூர்த்தி செய்ய.
B) ஆரம்பகால சூப் கட்டுமானத் தொகுதிகளுக்கான நிபந்தனைகளை வழங்கியிருந்தால் டிஎன்ஏ மற்றும் / அல்லது ஆர்.என்.ஏ உருவாக்கப்படும், பின்னர் இவற்றில் ஏதேனும் ஒன்று மரபணுப் பொருளாக இருந்திருக்கலாம். இது வரையிலான ஆராய்ச்சி சாதகமாக உள்ளது ஆர்.என்.ஏ உயிர் வடிவங்களின் தோற்றத்திற்கான மரபியல் பொருளாக இருப்பது, அவை தானே மடிந்து கொள்ளும் திறன், ஒற்றை இழையாக இருப்பது மற்றும் நொதியாக செயல்படுவது6, மேலும் செய்யும் திறன் கொண்டது ஆர்.என்.ஏ மூலக்கூறுகள். சுய-பிரதிபலிப்பு RNA என்சைம்கள் பல7 பல ஆண்டுகளாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டது ஆர்.என்.ஏ தொடக்க மரபியல் பொருளாக இருக்க வேண்டும். ஜான் சதர்லேண்டின் குழுவால் மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆராய்ச்சியால் இது மேலும் வலுப்படுத்தப்பட்டது, இது கலவையில் பாஸ்பேட்டைச் சேர்ப்பதன் மூலம் ஆதிகால சூப்பைப் போன்ற சூழலில் ஆர்என்ஏவின் இரண்டு தளங்களை உருவாக்க வழிவகுத்தது.8. மில்லர்-யூரேயின் பரிசோதனையில் பயன்படுத்தப்பட்டதைப் போலவே, குறைக்கும் வளிமண்டலத்தை (அம்மோனியா, கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் நீர் கொண்ட) உருவகப்படுத்துவதன் மூலமும் ஆர்என்ஏ கட்டுமானத் தொகுதிகளின் உருவாக்கம் காட்டப்பட்டுள்ளது.9. ஆர்.என்.ஏ தோற்றுவாய் என நம்பினால், எப்போது, எப்படி டிஎன்ஏ மற்றும் புரதங்கள் உருவாகின்றனவா? செய்தது டிஎன்ஏ ஆர்.என்.ஏ மற்றும் புரதங்களின் நிலையற்ற தன்மையின் காரணமாக பின்னர் ஒரு மரபணு பொருளாக உருவாகிறது. இந்தக் கேள்விகளுக்கெல்லாம் இன்னும் விடைகள் கிடைக்கவில்லை.
C) உயிரின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுத்த ஆதிகால சூப்பில் டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ இணைந்து இருக்க முடியும் என்ற மூன்றாவது காட்சி 3 இல் வெளியிடப்பட்ட ஆய்வுகளில் இருந்து வந்தது.rd ஜூன் 2020, UK கேம்பிரிட்ஜில் உள்ள MRC ஆய்வகத்திலிருந்து ஜான் சதர்லேண்டின் குழு. ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஆதிகால பூமியில் இருந்த நிலைமைகளை ஆய்வகத்தில் ஆழமற்ற குளங்களுடன் உருவகப்படுத்தினர். அவர்கள் முதலில் உருவாகும் இரசாயனங்களை கரைத்தனர் ஆர்.என்.ஏ தண்ணீரில், அவற்றை உலர்த்துதல் மற்றும் சூடாக்கி, பின்னர் ஆதிகால காலத்தில் இருக்கும் சூரியனின் கதிர்களை உருவகப்படுத்திய புற ஊதா கதிர்வீச்சுக்கு உட்படுத்தப்படும். இது இரண்டு கட்டுமானத் தொகுதிகளின் தொகுப்புக்கு வழிவகுத்தது மட்டுமல்ல ஆர்.என்.ஏ ஆனால் டிஎன்ஏ, இரண்டு நியூக்ளிக் அமிலங்களும் உயிர் தோன்றிய நேரத்தில் ஒன்றாக இருந்ததாகக் கூறுகிறது10.
இன்று இருக்கும் சமகால அறிவின் அடிப்படையில் மற்றும் மூலக்கூறு உயிரியலின் மையக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில், டி.என்.ஏ மற்றும் ஆர்.என்.ஏ இணைந்து இருந்ததால், உயிரின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுத்தது மற்றும் புரத உருவாக்கம் பின்னர் வந்தது.
எவ்வாறாயினும், மூன்று முக்கியமான உயிரியல் மேக்ரோமிகுலூல்கள், அதாவது. டிஎன்ஏ, ஆர்என்ஏ மற்றும் புரதம் ஆகியவை ஆதிகால சூப்பில் ஒன்றாக இருந்தன. பூமியின் மேற்பரப்பின் இரசாயன தன்மை, எரிமலை வெடிப்புகள் மற்றும் அம்மோனியா, மீத்தேன், கார்பன் மோனாக்சைடு, கார்பன் டை ஆக்சைடு போன்ற வாயுக்களின் இருப்பு மற்றும் தண்ணீருடன் சேர்ந்து ஆதிகால சூப்பில் இருந்த குழப்பமான நிலைமைகள் அனைத்து மேக்ரோமாலிகுல்களும் உருவாக சிறந்ததாக இருந்திருக்கலாம். ஃபெரஸ் மற்றும் பலர் செய்த ஆராய்ச்சியின் மூலம் இது பற்றிய ஒரு குறிப்பை வழங்கியுள்ளது. அங்கு நியூக்ளியோபேஸ்கள் அதே குறைக்கும் வளிமண்டலத்தில் உருவாக்கப்பட்டன.9 மில்லர்-யூரேயின் பரிசோதனையில் பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த கருதுகோளை நாம் நம்ப வேண்டும் என்றால், பரிணாம வளர்ச்சியின் போது, வெவ்வேறு உயிரினங்கள் ஒன்று அல்லது மற்ற மரபணு பொருட்களை ஏற்றுக்கொண்டன, அவை அவற்றின் இருப்பை முன்னோக்கி நகர்த்த உதவுகின்றன.
எவ்வாறாயினும், வாழ்க்கை வடிவங்களின் தோற்றத்தை நாம் புரிந்து கொள்ள முயற்சிக்கையில், உயிர் எவ்வாறு தோன்றியது மற்றும் பரவியது என்பது பற்றிய அடிப்படை மற்றும் பொருத்தமான கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்க இன்னும் அதிக ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது. இதற்கு அறிவியலில் பின்பற்றப்படும் தற்போதைய கோட்பாடுகளால் நமது சிந்தனையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட எந்த தப்பெண்ணங்களையும் நம்பாமல் "பெட்டிக்கு வெளியே" அணுகுமுறை தேவைப்படும்.
***
குறிப்புகள்:
1. மில்லர் எஸ்., 1953. சாத்தியமான ஆதிகால பூமி நிலைமைகளின் கீழ் அமினோ அமிலங்களின் உற்பத்தி. விஞ்ஞானம். 15 மே 1953: தொகுதி. 117, வெளியீடு 3046, பக். 528-529 DOI: https://doi.org/10.1126/science.117.3046.528
2. படா ஜேஎல், லஸ்கானோ ஏ. மற்றும் பலர் 2003. ப்ரீபயாடிக் சூப்-மில்லர் பரிசோதனையை மறுபரிசீலனை செய்தல். அறிவியல் 02 மே 2003: தொகுதி. 300, வெளியீடு 5620, பக். 745-746 DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085145
3. மில்லர் எஸ்.எல் மற்றும் யூரே எச்.சி., 1959. ஆதிகால பூமியில் ஆர்கானிக் கூட்டுத் தொகுப்பு. அறிவியல் 31 ஜூலை 1959: தொகுதி. 130, வெளியீடு 3370, பக். 245-251. DOI: https://doi.org/10.1126/science.130.3370.245
4. காஸ்டிங் ஜேஎஃப், ஹோவர்ட் எம்டி. 2006. வளிமண்டல அமைப்பு மற்றும் காலநிலை ஆரம்ப பூமி. பிலோஸ் டிரான்ஸ் ஆர் சோக் லண்டன் பி பயோல் அறிவியல் 361:1733–1741 (2006). வெளியிடப்பட்டது:07 செப்டம்பர் 2006. DOI: https://doi.org/10.1098/rstb.2006.1902
5. கிளீவ்ஸ் எச்ஜே, சால்மர்ஸ் ஜேஹெச் மற்றும் பலர் 2008. நடுநிலை கிரக வளிமண்டலங்களில் ப்ரீபயாடிக் கரிமத் தொகுப்பின் மறுமதிப்பீடு. Orig Life Evol Biosph 38:105–115 (2008). DOI: https://doi.org/10.1007/s11084-007-9120-3
6. Zaug, AJ, Cech TR. 1986. இடைப்பட்ட வரிசை ஆர்.என்.ஏ டெட்ராஹைமினா என்பது ஒரு நொதி. அறிவியல் 31 ஜனவரி 1986: தொகுதி. 231, வெளியீடு 4737, பக். 470-475 DOI: https://doi.org/10.1126/science.3941911
7. வோச்னர் ஏ, அட்வாட்டர் ஜே, மற்றும் பலர் 2011. ரைபோசைம்-கேடலைஸ்டு டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் ஆஃப் ஆன் ஆக்டிவ் ரைபோசைம். அறிவியல் 08 ஏப்ரல்: தொகுதி. 332, வெளியீடு 6026, பக். 209-212 (2011). DOI: https://doi.org/10.1126/science.1200752
8. பவர்னர், எம்., ஜெர்லேண்ட், பி. & சதர்லேண்ட், ஜே., 2009. ப்ரீபயோட்டிகலாக நம்பத்தகுந்த நிலைமைகளில் செயல்படுத்தப்பட்ட பைரிமிடின் ரைபோநியூக்ளியோடைடுகளின் தொகுப்பு. நேச்சர் 459, 239–242 (2009). https://doi.org/10.1038/nature08013
9. Ferus M, Pietrucci F, et al 2017. மில்லர்-யூரே குறைக்கும் வளிமண்டலத்தில் நியூக்ளியோபேஸ்கள் உருவாக்கம். PNAS ஏப்ரல் 25, 2017 114 (17) 4306-4311; முதலில் வெளியிடப்பட்டது ஏப்ரல் 10, 2017. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1700010114
10. Xu, J., Chmela, V., Green, N. et al. 2020 ஆர்என்ஏ பைரிமிடின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ப்ரீபயாடிக் உருவாக்கம் மற்றும் டிஎன்ஏ பியூரின் நியூக்ளியோசைடுகள். நேச்சர் 582, 60–66 (2020). வெளியிடப்பட்டது: 03 ஜூன் 2020. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2330-9
***
