3D-Darstellung der Zelltherapie und Regeneration. anusorn nakdee/iStock
Die Menschheit hat schon immer nach einer Antwort auf die Frage gesucht, wie das Leben begann, und hat verschiedene Theorien über die Entstehung des Lebens entwickelt. Aber nun, seit fast zwei Jahrhunderten, wirft Darwins Evolutionstheorie Licht auf viele Rätsel, die bisher unbekannt warenzu Menschen.
Inspiriert von der Evolutionstheorie führten Forscher der Universität Tokio ein Langzeitexperiment zur RNA-Replikation durch und entdeckten dabei einen Übergang von einem chemischen System zu biologischer Komplexität. Schließlich schuf das Forschungsteam ein RNA-Molekül, das dies ermöglichtekann sich nicht nur reproduzieren, sondern sich auch zu einer Vielzahl komplizierterer Moleküle "entwickeln", laut einer Studie veröffentlicht in Naturkommunikation. Dieser Befund kann uns Hinweise auf die frühen Stadien der Evolution geben.
Die neue Erkenntnis ist ein bedeutender Durchbruch in Bezug auf den Darwinismus, da die Forscher mit einem einzigartigen RNA-Replikationssystem experimentiert haben, das zu einem sich selbst erhaltenden Prozess kontinuierlicher Veränderung auf der Grundlage von Mutationen und natürlicher Selektion führt.
Das Experiment beinhaltete die Inkubation von RNA-Replicase-Molekülen in Wassertropfen, die in Öl eingeschlossen waren, bei 98,6 °F für jeweils fünf Stunden. Dann wurden die Nährstoffe hinzugefügt, um gemischt zu werden, bevor sie für weitere fünf Stunden in einen Inkubator gegeben wurden. DiesDer Vorgang wurde bis zu 240 Runden wiederholt. Das Ergebnis dieser Sequenzanalyse war, dass sich zwei RNA-Linien in mehrere Unterlinien von Wirts- und Parasiten-RNAs verzweigten.
„Ehrlich gesagt, wir haben anfangs bezweifelt, dass sich so unterschiedliche RNAs entwickeln und koexistieren können“, kommentierte Ryo Mizuuchi, korrespondierender Autor der Studie. „In der Evolutionsbiologie besagt das ‚Prinzip des Konkurrenzausschlusses‘, dass mehr als eine Art nicht koexistieren kann, wenn sie es sindum die gleichen Ressourcen konkurrieren. Das bedeutet, dass die Moleküle einen Weg finden müssen, verschiedene Ressourcen nacheinander für eine nachhaltige Diversifizierung zu nutzen. Sie sind nur Moleküle, also fragten wir uns, ob es nicht lebenden chemischen Spezies möglich wäre, solche Innovationen spontan zu entwickeln.
Ein neuer Einblick in die Anfänge des Lebens
Die Studie liefert uns weitere Einblicke in die ersten Stadien der Evolution und einen möglichen Evolutionsweg. Es wurde auch bewiesen, dass sich RNA entwickeln und zu komplexem Leben führen kann. Die Forscher beabsichtigen, weitere Forschungen durchzuführen, um mehr darüber zu erfahren, wie RNAkönnte den Weg für biologische Systeme geebnet haben.“ Die Ergebnisse könnten ein Hinweis auf die Lösung der letzten Frage sein, die sich die Menschheit seit Tausenden von Jahren stellt – was sind die Ursprünge des Lebens?“, sagte Mizuuchi.
Zusammenfassung:
In der präbiotischen Evolution wird angenommen, dass sich selbstreplizierende Moleküle zu komplexen lebenden Systemen entwickelt haben, indem sie ihre Informationen und Funktionen unbegrenzt erweitern. Theoretisch könnte eine solche evolutionäre Komplexifizierung durch das sukzessive Erscheinen neuer Replikatoren erfolgen, die miteinander interagieren, um eine Replikation zu bildenNetzwerke. Hier führen wir langfristige Evolutionsexperimente von RNA durch, die sich unter Verwendung einer selbstkodierten RNA-Replikase repliziert. Die RNA diversifiziert sich in mehrere koexistierende Wirts- und Parasitenlinien, deren Frequenzen in der Population anfänglich schwanken und sich allmählich stabilisieren. Die endgültige Population umfasst fünfRNA-Linien bilden ein Replikatornetzwerk mit diversen Wechselwirkungen, einschließlich der Zusammenarbeit, um die Replikation aller anderen Mitglieder zu unterstützen. Diese Ergebnisse unterstützen die Fähigkeit molekularer Replikatoren, durch die darwinistische Evolution spontan Komplexität zu entwickeln, ein entscheidender Schritt für die Entstehung des Lebens.