A mikrobiológia érdekességei Az élet táplálkozási kapcsolatának szaporodási evolúciója
Az élőlények megfelelnek a termodinamika törvényeinek, az ügyvédek pedig a társadalom törvényeinek
oldalakat
2012. november 8., csütörtök
Élet = Táplálkozás + Kapcsolat + Szaporodás + Evolúció +. Együttműködés
Gyermekként gyakran azt tanítják nekünk, hogy az élet alapvető funkciói a táplálkozás, a kapcsolat és a szaporodás. Később megtudhatjuk, hogy az evolúciót is hozzá kell adni. Nos, van egy új kifejezés az egyenletben: együttműködés.
Amikor biológiai kontextusban folytatott együttműködésről beszélnek velünk, azonnal a szimbiózisra gondolunk, mint például a remete rák és az kökörcsin, vagy ami a gombák és algák között keletkezik a zuzmókban. Kooperatív értelemben is gondolkodhatunk, amikor az egysejtűtől a többsejtű organizmusokig terjedő evolúcióról beszélünk. Ez utóbbiaknak számos adaptív előnyük van, például a feladatok megosztása: emésztőrendszer, idegsejtek, izom, ivarsejtek stb. Eszünkbe juthat az együttműködés és a feladatok megosztása intracelluláris szinten is. Így a DNS genetikai információt hordoz, a fehérjék azok, amelyek katalitikus reakciókat hajtanak végre, a lipidek pedig membránokat alkotnak. Nyilvánvaló, hogy az együttműködés lehetővé teszi a komplexitás fejlesztését.
Nyilvánvaló, hogy egy élőlény olyan dolgok sorozatát "csinálja", amelyek megkülönböztetik az élettelen anyagtól. Tehát logikus feltételezni, hogy az első élőlény, amely néhány milliárd évvel ezelőtt megjelent ezen a bolygón, ugyanazt tette, mint a jelenlegi. Nos, úgy tűnik, hogy ez az "együttműködés" képességét is belső tulajdonságként mutatta be.
Az egyik jelenlegi hipotézis, amely megpróbálja megmagyarázni, hogyan keletkezhetett az élet ezen a bolygón, az "RNS-világ" néven ismert. Az RNS molekula egyszerre két létfontosságú funkcióra képes: genetikai információkat tárolhat és katalitikus funkciókat képes ellátni, mint például a ribozimek. A bolygó történetében egy olyan időszakban voltak olyan RNS-molekulák, amelyek képesek önreplikálódni, és amelyek mutáltak, és nagyobb önreplikációs hatékonyságú formákká fejlődtek. Az idő múlásával a DNS-hez átadott genetikai információk őrzője és a fehérjék katalitikus funkciói. Az RNS egyfajta Charonként maradt, amely összekapcsolta a két világot (vagy "fénymásoló fiú", ha prózaibb módon akarjuk kifejezni).
Nyilvánvaló, hogy még mindig sok hiányosság van ennek a hipotézisnek a pótlására. Kezdi megérteni, hogy milyen prebiotikus kémia lehetett az, amely nukleotidokat, az RNS monomerjeit eredményezte, és ezek miként alkothattak kis polimereket. Kísérleti szinten a replikációs folyamatban a leghatékonyabb RNS kiválasztását igazolták Manfred Eigen és csoportja által a Q b fággal végzett kísérleteknek köszönhetően. Csak néhány, különböző szekvenciákkal, fágreplikázzal és nukleotiddal rendelkező RNS-molekulát tettek egy csőbe. A replikációs körülmények szerint néha a leghatékonyabb szekvencia volt az egyik, máskor pedig egy másik. Tökéletes példa volt a biokémiai természetes szelekcióra egy kémcsőben. A kis vírusos RNS igazi "önző génként" viselkedett.