նախընտրելի դարձնել
Գերմանացի գիտնականները վերականգնել են այն օրգանիզմի նյութափոխանակության օպտիմալ պայմանները, որը Երկրի վրա ողջ կյանքի ընդհանուր նախահայրն է։ Այս մասին հոդվածը հրապարակվել է Frontiers in Microbiology-ում։
Ըստ էվոլյուցիոն կենսաբանների, մոտ չորս միլիարդ տարի առաջ Երկրի վրա ապրել է վերջին ունիվերսալ ընդհանուր նախնու (LUCA)՝ միկրոսկոպիկ օրգանիզմի պոպուլյացիան, որը սկիզբ է դրել էվոլյուցիայի բոլոր ճյուղերին: Ամենայն հավանականությամբ, դա եղել է միաբջիջ օրգանիզմ, պարզ չէ, թե արդյոք այն ունեցել է ԴՆԹ: Հետազոտողներին նաեւ հետաքրքրում է, թե որտեղից է նա վերցրել էներգիան, քանի որ այն ժամանակ դեռեւս չկար ֆոտոսինթեզ եւ չկային օրգանական մնացորդներ, որոնցով սնվում են քայքայողները։ Սա նշանակում է, որ LUCA-ի նյութափոխանակության հիմքում պետք է քեմոսինթեզ լիներ:
Այժմ Դյուսելդորֆի Հենրիխ Հայնեի անվան համալսարանի գիտնականները՝ Ջեսիկա Վիմմերի ղեկավարությամբ, պարզել են, թե ինչպիսի պայմանները օպտիմալ կլինեին LUCA-ի կենսագործունեության համար։ Դրա համար նրանք վերլուծել են ժամանակակից օրգանիզմների ավելի քան 400 մետաբոլիկ ռեակցիաներ, որոնք, ամենայն հավանականությամբ, իրենց ստեղծման օրվանից անփոփոխ են մնացել: Քանի որ այս պատասխանները բոլոր բջիջներում նման են, դրանք պետք է LUCA-ից ծագեն:
Այս ռեակցիաների միջոցով հին եւ ժամանակակից օրգանիզմները արտադրում են 20 ամինաթթուներ եւ 18 վիտամիններ, որոնք առանցքային դեր են խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Դրանք սինթեզվում են պարզ մոլեկուլներից՝ ջրածնից, ածխաթթու գազից եւ ամոնիումից։ Գիտնականների համակարգչային մոդելավորման համաձայն՝ դրա համար ամենահարմար պայմանները կլինեն չափավոր հիմնական միջավայրը՝ մոտ 9 pH-ով, մոտ 80 աստիճան ջերմաստիճանը եւ ջրածնի ավելցուկը: «Առանց ջրածնի ոչինչ տեղի չի ունենում, քանի որ ջրածինը անհրաժեշտ է ածխաթթու գազից ածխածնի ստացման համար»,- ասում են հեղինակները:
Նման պայմաններում LUCA-ն էներգիայի որեւէ այլ աղբյուրի կարիք չի ունենա, ինչպիսին արեւի լույսն է, ջրածինը կկատարի նրա դերը: Նմանատիպ միջավայր հաճախ հանդիպում է օվկիանոսի երկրաջերմային աղբյուրներում, որտեղ, ըստ ժամանակակից կենսաբանների, սկիզբ է առել կյանքը:
