Naukowcy są raczej jednomyślni, jeśli chodzi o powstanie prostych związków stanowiących podstawę życia, takich jak metan, dwutlenek węgla, czy woda. Dyskusje pojawiają się, gdy zaczynamy rozmawiać o wytworzeniu się związków takich jak RNA, DNA czy białka. Choć większość badaczy uważa, iż RNA musiało być kolejnym krokiem na drodze narodzin życia, nie do końca wiadomo, jak mogło powstać. Na łamach “Science” amerykańscy naukowcy przekonują, że RNA powstało samorzutnie w obecności boranów.

Istnieje kilka biochemicznych teorii opisujących możliwy przebieg procesu powstawania życia na Ziemi. Początek jest zwykle podobny we wszystkich. Z podstawowych substancji, takich jak metan, dwutlenek węgla i woda, w stygnącej i napromieniowanej zupie cząstek, drogą chemicznych reakcji powstają proste węglowodany, alkohole i inne nieskomplikowane związki.

Dalej drogi teorii się rozchodzą. Dyskusyjny jest kolejny krok. Co było pierwsze? – RNA, DNA czy białka. RNA powstaje z DNA i służy za matrycę do syntezy białek, bez których DNA nie może się powielać. Mamy tu do czynienia z typowym problemem jajka i kury.

Odkrycia ostatnich kilkunastu lat sprawiły jednak, że naukowcy skłaniają się ku przypuszczeniu, że pierwsze było RNA. Okazało się, że oprócz funkcji pośrednika, RNA może pełnić zarówno funkcję materiału genetycznego, jak i funkcję białkowego enzymu. Jak jednak powstało RNA?

Borany to najczęściej występujące w przyrodzie związki boru. Pierwiastek ten występuje w magmie, ale nie ma skłonności do wiązania się z krzemianami – głównymi składnikami skał magmowych. Wskutek tego krystalizuje na samym końcu, najczęściej w formie minerałów z grupy turmalinu, a czasem w formie czystych boranów sodu, magnezu i wapnia, takich jak boraks, uleksyt, kernit lub kolemanit.

Publikujący na łamach “Science” badacze postanowili doświadczalnie sprawdzić hipotezę, że borany stabilizują proste cukry złożone z pięciu atomów węgla – tak zwane pentozy. Jedną z pentoz jest ryboza, główny składnik RNA.

Pentozy mogą powstawać samorzutnie z prostych aldehydów (mrówkowego i glikolowego), jednak już po kilku minutach ulegają rozkładowi na inne związki. Eksperyment wykazał, że w obecności boranów, które tworzą z pentozami związki kompleksowe, synteza rybozy zachodzi bez przeszkód, a jej trwałość wydłuża się do wielu miesięcy w temperaturze pokojowej.

Ponieważ zarówno borany jak i aldehydy mogły występować na powierzchniach młodych planet, istnieje duże prawdopodobieństwo, że właśnie w ten sposób narodziła się pierwsza na Ziemi cząsteczka RNA zdolna do samopowielania.

Autor

Marcin Marszałek