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          生命的起源是什么?RNA分子進(jìn)化的首個經(jīng)驗(yàn)證據(jù)出現(xiàn)

          日期:2022-03-22 15:55:14    來源:科技日報    

          日本東京大學(xué)研究人員首次根據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論創(chuàng)造出一種可復(fù)制、具有多樣化和發(fā)展復(fù)雜性的RNA分子。這提供了第一個經(jīng)驗(yàn)證據(jù),證明簡單的生物分子可導(dǎo)致復(fù)雜且逼真系統(tǒng)的出現(xiàn)。

          我們從哪里來是有關(guān)生命的大問題,幾十年來,一種假設(shè)是RNA分子(對細(xì)胞功能至關(guān)重要)一直存在于原始地球上,可能與蛋白質(zhì)和其他生物分子一起存在。然后在大約40億年前,它們開始自我復(fù)制,并從簡單的單一分子發(fā)展成多樣化的復(fù)雜分子。這種循序漸進(jìn)的變化可能最終導(dǎo)致了我們所知的生命的出現(xiàn),包括一系列美麗的動物、植物以及介于兩者之間的一切。

          盡管對這一理論進(jìn)行了很多討論,但很難在物理上創(chuàng)建這樣的RNA復(fù)制系統(tǒng)。在《自然·通訊》上發(fā)表的一項最新研究中,東京大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)研究生院團(tuán)隊解釋了他們?nèi)绾我娮C了從化學(xué)系統(tǒng)向生物復(fù)雜性的轉(zhuǎn)變。

          項目助理教授水內(nèi)亮說:“我們發(fā)現(xiàn)單一的RNA物種進(jìn)化成一個復(fù)雜的復(fù)制系統(tǒng):一個由五種類型的RNA組成的復(fù)制網(wǎng)絡(luò),具有不同的相互作用,支持長期設(shè)想的進(jìn)化過渡場景的合理性。”

          水內(nèi)亮評論道:“我們最初懷疑如此多樣化的RNA能否進(jìn)化和共存。在進(jìn)化生物學(xué)中,‘競爭排斥原則’指出,如果多個物種競爭相同的資源,它們就不能共存。這意味著分子必須建立一種方法,一個接一個地使用不同的資源,以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的多樣化。它們只是分子,所以我們想知道非生物化學(xué)物質(zhì)是否有可能自發(fā)地發(fā)展出這種創(chuàng)新。”

          根據(jù)水內(nèi)亮的說法,“與生物有機(jī)體相比,我們的分子復(fù)制系統(tǒng)的簡單性使我們能夠以前所未有的分辨率檢查進(jìn)化現(xiàn)象。在我們的實(shí)驗(yàn)中看到的復(fù)雜性的演變僅僅是個開始。隨著生命系統(tǒng)的出現(xiàn),應(yīng)該會發(fā)生更多的事件。”

          雖然仍有許多問題需要回答,但這項研究為早期RNA復(fù)制器在原始地球上采取的可能進(jìn)化路線提供了基于經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)一步洞察。正如水內(nèi)亮所說:“結(jié)果可能是解決人類數(shù)千年來一直在問的終極問題的線索——生命的起源是什么?”

          關(guān)鍵詞: 生命的起源是什么 RNA分子進(jìn)化 首個經(jīng)驗(yàn)證據(jù)出現(xiàn) 達(dá)爾文進(jìn)化論

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