近日，日本東京大學的研究人員根據(jù)達爾文進化論，首次創(chuàng)造出了一種可復制、具有多樣化和發(fā)展復雜性的RNA分子。這提供了第一個經驗證據(jù)，證明簡單的生物分子可導致復雜且逼真系統(tǒng)的出現(xiàn)。
生活中有很多“大問題”，尤其是我們從哪里來？幾十年來，一種假設是 RNA 分子（對細胞功能至關重要）存在于原始地球上，可能與蛋白質和其他生物分子一起存在。然后在大約 40 億年前，它們開始自我復制，并從一個簡單的單個分子發(fā)展成多樣化的復雜分子。這種逐步的變化可能最終導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。
盡管科學家對這一理論進行了很多討論，但很難在物理上創(chuàng)建這樣的RNA復制系統(tǒng)。然而，在《自然-通訊》上發(fā)表的一項研究中，東京大學的研究團隊解釋了他們如何在他們見證了從化學系統(tǒng)向生物復雜性的轉變。
科研團隊對其研究成果非常興奮，“我們發(fā)現(xiàn)單個RNA物種進化成一個復雜的復制系統(tǒng)：一個由五種類型的RNA組成的復制網絡，具有不同的相互作用，支持長期設想的進化過渡場景的合理性。”
項目助理教授Mizuuchi 評論道：“老實說，我們最初懷疑如此多樣化的RNA能否進化和共存。在進化生物學中，‘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物質是否有可能自發(fā)地發(fā)展出這種創(chuàng)新。”
那么接下來呢？根據(jù) Mizuuchi 的說法，“與生物有機體相比，我們的分子復制系統(tǒng)的簡單性使我們能夠以前所未有的分辨率檢查進化現(xiàn)象。在我們的實驗中看到的復雜性的演變僅僅是個開始。隨著生命系統(tǒng)的出現(xiàn)，應該會發(fā)生更多的事件。”
當然，仍有許多問題需要回答，但這項研究為早期 RNA 復制器可能在原始地球上采取的可能進化路線提供了基于經驗的進一步洞察。正如 Mizuuchi 所說，“結果可能是找到人類數(shù)千年來一直在問的終極問題的線索—生命的起源是什么？”
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