Cevap : Abiyogenez

"Önce Metabolizma" modelleri: demir-kükürt kuramı ve diğerleri

Bir çok model bir "çıplak gen"in kendini kopyaladığı düşüncesini reddetmekte ve sonradan RNA kopyalamasının ortaya çıkışı için bir ortam sağlayabilecek ilkel bir metabolizmanın meydana gelmesi gerektiğini varsaymaktadır


Bu düşüncenin ilk ortaya konuluşlarından birisi 1924'te Aleksandr Ivanovich Oparin'in, DNA yapısının keşfinin evveline dayanan, kendi kendini kopyalayan vezikül kavramıdır 1980'lerde ve 1990'lardaki en son geliştirmeler ise Günter Wächtershäuser'in demir-kükürt kuramı ve Christian de Duve'ün tiyoesterlere dayanan modelleridir Genler olmaksızın bir metabolizmanın ortaya çıkışı konusunda daha soyut ve teorik iddialar 1980lerin başında Freeman Dyson tarafından ortaya konan bir matematiksel model ve bu on yılın sonuna doğru tartışılan Stuart Kauffman'ın toplu otokatalitik kümeler kavramıdır

Ne var ki, Günter Wächtershäuser tarafından ileri sürülen, indirgeyici sitrik asit döngüsü gibi kapalı bir metabolik döngününün kendiliğinden oluşabileceği iddiası kanıtlanamamış durumdadır Son yirmi yıldır yaşamın kökeni konusundaki çalışmalara liderlik etmiş Leslie Orgel'e göre bu iddianın kanıtsız kalacağını düşünmek için yeterli gerekçe var "Kendi kendini Organize eden Biyokimyasal Çevrimler" başlıklı bir makalede Orgel şu cümle ile kendi iddiasının açıklamasını özetlemektedir: "Halen indirgeyici sitrik asit döngüsü gibi çok adımlı bir döngünün FeS/FeS2'in veya benzer başka bir mineralin yüzeyinde kendi kendini organize etmesini beklemek için bir neden yoktur" Yaşamın başlangıcında başka tip bir metabolik yolun takip edilmiş olması muhtemeldir Mesela, indirgeyici bir sitrik asit döngüsü yerine (bugün doğada karbon dioksit sabitlemesinin dört yönteminden biri olan) "açık" asetil CoA yolu, bir metal sülfür yüzey üzerinde kendi kendine organize olma fikriyle daha uyumlu olacaktır Bu seçeneğin anahtar enzimi olan karbon monoksit dehidrojenaz/asetil KoA sentaz, reaksiyon merkezlerindeki karışık nikel-demir-kükürt öbekleri bulundurur ve tek bir adımda (asetil-tiyol'ün modern bir biçimi olarak kabul edilebilecek olan) asetil KoA'nın oluşumunu katalizler

Kabarcık teorisi

Sahilde sonlanan dalgalar kabarcıklardan oluşan kırılgan bir köpük oluşturur Okyanus boyunca esen rüzgarların sahilde biriken ağaç dal parçaları gibi nesneleri kıyıya doğru sürükleme özellikleri vardır Organik moleküllerin benzer şekilde sahillerde birikmesi olasıdır Sığ kıyı suları, ayrıca daha sonra buharlaşma yoluyla molekülleri daha da yoğunlaştırabilecek şekilde ılıktır Başlıca sudan oluşan kabarcıklar kolayca patlamasına karşın, amfifil bulunduran sudada oluşan kabarcıklar çok daha dayanıklıdır, önemli denemeleri gerçekleştirmek için daha fazla zamana sahiptir

Amfifililer, hidrofobik bir molekülün bir veya her iki ucunda hidrofilik bir başı olan yağlı bileşklerdir Bazı amfifiler suda kendiliğinden zarlar oluşturmaya eğilimlidir Küre şeklinde kapalı bir zar su içerir ve günümüzdeki hücre zarının hipotetik olarak öncüsüdür Eğer bir protein gelip ana kabarcığın bütünlüğünü artırıyorsa, bu durum o kabarcığa bir üstünlük sağlamakta ve doğal seçilimin bekleme listesinde o en üst sıraya yerleştirilmiş olur Kabarcıkların patlaması sonucunda deneyin sonuçlarını çevrelerine saçmaları ilkel bir üreme olarak düşünülebilir Ortama yeterince doğru eleman dağıtıldığında ilk prokaryot, ökaryot ve çok hücreli organizmalar yaşamaya başlamış olabilir

Benzer şekilde, mikro küre olarak adlandırılan protein benzeri moleküllerden oluşturulan kabarcıklar, doğru şartlar altında kendiliklerinden oluşacaktır Ancak hücre zarları muhtemelen amino asit bileşiklerinin öncülleri değildir, çünkü hücre zarları başlıca lipitlerden oluşur (Abiyogenez ile ilişkili zar küre tipleri için bakınız protobiontlar, misel, koaservat)

Fernando ve Rowe tarafından geliştirilen son bir model enzimatik olmayan otokatalitik metabolizmaların proto-hücrelerin içine alınmasının, daha evvelki modellerin metabolizmasına has yan reaksiyon sorununun önünü almak için bir çözüm olmuş olabileceğini önermektedir

__________________