ערכתי לאחרונה בתאריך 28.04.16 בשעה 09:09 בברכה, ירושלמי ציוני
למדע יש תשובה טובה לשאלה איך התפתחו החיים המגוונים והמורכבים שאנו רואים היום על פני כדור הארץ אך זאת רק מעת הופעת אותו "גופיף" היכול לשכפל עצמו ואשר יש בו מטבוליזם (חילוף חומרים). אין עדיין תשובה טובה לחידה - איך אותו גופיף יכול היה להיווצר. צוות חוקרים ממכון ג'ורג'יה לטכנולוגיה מצא מה שעשוי להיות חלק מהותי בתשובה.לחידת היווצרות החיים
ההסבר הוא מאוד טכני, וכרוך בשלל מושגים מדעיים מורכבים, ואנסה לפשט אותו מעט. למתעניינים ברמת דיוק גדולה יותר - אני יכול להפנות לשתי רשימות טובות המסבירות את החידה (ללא הגילוי החדש), ואשר פורסמו במקומות אלה -
http://telem.u.ac.il/courses/c20237/lifegenesis-g.htm
http://www.sciam.co.il/archive/archives/1833
אנו יודעים שהחיים משכפלים עצמם באמצעות המטען הגנטי העצור בדנ"א (DNA). אך איך נוצר הדנ"א הראשון? הקושי לכך הוא כפול: ראשית, הדנ"א עצמו הוא מאוד מורכב, ואין זה סביר שדבר מורכב נוצר בתהליך ספונטני חד-שלבי; ושנית, שכפול של דנ"א אינו יכול להתרחש ללא עזרתם של כמה חלבונים, שהדנ"א עצמו מכיל את ההוראות להיווצרות שלהם. משכך לפנינו לכאורה שאלה של מה קדם למה - הביצה או התרנגולת: בדנ"א יש מרשם ליצירת חלבונים, אך אי-אפשר להוציא את המרשם אל הפועל ללא החלבונים הללו עצמם...
פתרון לקושיה זו נמצאה בדמות מולקולות אחרות הנקראות רנ"א (RNA). אלה מולקולות מורכבות, שיש להם תפקידים בתאי בעלי חיים גם היום, והן יכולות ללבוש גם צורה הדומה לדנ"א, וגם צורה הדומה לחלבונים הדרושים לשכפול על פי הוראות הדנ"א. הן גם מסוגלות לעורר תהליך של שכפול - העתקה עצמית. האם זו התשובה? נראה שרק באופן חלקי: אמנם סביר להניח שהרנ"א קדם לדנ"א, אך איך הוא עצמו נוצר? והרי הרנ"א עצמו הוא מורכב, וכבר ציינו שאין זה סביר שמשהו מורכב נוצר באופן ספונטני חד-שלבי.
אחת ההשערות שנבדקות בהקשר זה, היא למציאת שלב ביניים: כמו שלפי ההסבר דלעיל מולקולות הרנ"א היו שלב ביניים בדרך להיווצרות מולקולת הדנ"א - יתכן והיתה מולקולה אחרת, קודמת לרנ"א ופשוטה יותר, שכן היתה יכולה להיווצר באופן ספונטני, ושאשר גלגול שלה היה ראשית התהליך. מולקולה משוערת זו גם זכתה לכינוי "פרוטו-רנא"; אך עד למחקר הנוכחי לא היו ראיות ניסוייות המעידות אל אופיה ואופן היווצרותה.
הגילוי החדש
בתמצית, החוקרים הצליחו להראות איך חלק מהותי ממולקולת הרנ"א - עדיין לא כולה - יכלה להיווצר באופן ספונטני בתהליך פשוט, ובעזרת חומרים שסביר להניח שהיו נוכחים בכמות מספקת על פני כדור הארץ הקדמון. הם אף שחזרו את התהליך להיווצרות אותה מולקולה (כמובן - ללא מעורבות אנושית); והראו כי היא עשויה היתה להתרחש בתוך שלוליות מים. ממצא מענין היה, שאותה מולקולה דמוית רנ"א מצריכה שני 'מצרכי יסוד', אשר נוצרים טוב יותר בנפרד - כל אחת 'בשלולית' משל עצמה - ורק לאחר מכן להתחבר ליצירת ה"פרוטו רנא". גשם כמובן יכול להוביל לחיבור כזה בצורה פשוטה.

מבנה המולקולה שנוצרה באופן ספונטני על ידי החוקרים, והדומה למבנה הרנ"א. Credit: GA Tech
עם זאת החוקרים זהירים. ראשית, הגילוי שלהם הוא אמנם צעד משמעותי בדרך ליצירת מולקולת רנ"א - אבל אנחנו עדיין לא שם. שנית, העובדה שכך יכול היה להתרחש - לא אומרת שכך בהכרח ארע.
כלומר, הדרך לפתרון החידה התקצרה - אך נותרה עוד כברת דרך, ולכן החידה עדיין לא נפתרה בשלמותה. צוות החוקרים מקווה כי מחקרים נוספים בכיוון זה יסייעו להשלים את התשובה.
מקורות והרחבה:
http://www.rh.gatech.edu/news/525171/missing-links-brewed-primordial-puddles
http://www.sciencealert.com/life-s-missing-links-could-have-formed-in-primordial-puddles
http://www.astrobio.net/also-in-news/missing-links-brewed-primordial-puddles/