ประเทศโตเกียว

ชีวิตมีคำถามใหญ่มากมาย ไม่น้อยที่เรามาจากไหน? คุณอาจเคยเห็นเสื้อยืดที่มีรูปภาพตั้งแต่ลิงไปจนถึงคน (ไปจนถึงพนักงานออฟฟิศที่เหนื่อยล้า) แต่แล้วจากโมเลกุลธรรมดาไปจนถึงเซลล์ที่ซับซ้อนไปจนถึงลิงล่ะ? หลายทศวรรษที่ผ่านมา มีสมมติฐานหนึ่งว่าโมเลกุล RNA (ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของเซลล์) มีอยู่บนโลกยุคดึกดำบรรพ์ โดยอาจมีโปรตีนและโมเลกุลทางชีวภาพอื่นๆ เมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน พวกมันเริ่มจำลองตัวเองและพัฒนาจากโมเลกุลเดี่ยวธรรมดาไปสู่โมเลกุลที่ซับซ้อนหลากหลาย การเปลี่ยนแปลงทีละขั้นตอนนี้อาจนำไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตอย่างที่เราทราบในที่สุด นั่นคือสัตว์ พืช และทุกสิ่งที่อยู่ระหว่างนั้น แม้ว่าจะมีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับทฤษฎีนี้ แต่การสร้างระบบการจำลองแบบ RNA ในลักษณะทางกายภาพนั้นทำได้ยาก อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Communicationsผู้ช่วยศาสตราจารย์ Ryo Mizuuchi และศาสตราจารย์ Norikazu Ichihashi จาก Graduate School of Arts and Sciences แห่งมหาวิทยาลัย โตเกียว และทีมของพวกเขาได้อธิบายว่าพวกเขาดำเนินการทดลองการจำลองแบบ RNA ระยะยาวอย่างไรใน ซึ่งพวกเขาได้เห็นการเปลี่ยนแปลงจากระบบเคมีสู่ความซับซ้อนทางชีวภาพ ทีมงานตื่นเต้นมากกับสิ่งที่เห็น "เราพบว่า RNA สายพันธุ์เดียวได้พัฒนาไปสู่ระบบการจำลองแบบที่ซับซ้อน: เครือข่ายตัวจำลองที่ประกอบด้วย RNA ห้าประเภทที่มีการโต้ตอบที่หลากหลาย ซึ่งสนับสนุนความเป็นไปได้ของสถานการณ์การเปลี่ยนผ่านวิวัฒนาการที่มีวิสัยทัศน์ยาวไกล" Mizuuchi กล่าว เมื่อเปรียบเทียบกับการศึกษาเชิงประจักษ์ก่อนหน้านี้ ผลลัพธ์ใหม่นี้เป็นเรื่องแปลกใหม่ เนื่องจากทีมงานใช้ระบบการจำลองแบบ RNA ที่ไม่เหมือนใครซึ่งสามารถผ่านการวิวัฒนาการของดาร์วิน กล่าวคือ กระบวนการต่อเนื่องในตัวเองของการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามการกลายพันธุ์และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งทำให้ลักษณะต่างๆ เกิดขึ้น และตัวที่ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเพื่อความอยู่รอด "พูดตามตรง ในตอนแรกเราสงสัยว่า RNA ที่หลากหลายเช่นนี้สามารถพัฒนาและอยู่ร่วมกันได้" Mizuuchi ให้ความเห็น "ในชีววิทยาวิวัฒนาการ 'หลักการกีดกันการแข่งขัน' ระบุว่าสปีชีส์มากกว่าหนึ่งชนิดไม่สามารถอยู่ร่วมกันได้หากพวกมันแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงทรัพยากรเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลต้องสร้างวิธีการใช้ทรัพยากรที่แตกต่างกันอย่างต่อเนื่องเพื่อความหลากหลายที่ยั่งยืน พวกมันคือ แค่โมเลกุลเท่านั้น เราจึงสงสัยว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่สารเคมีที่ไม่มีชีวิตจะพัฒนานวัตกรรมดังกล่าวได้เอง" แล้วไงต่อ? Mizuuchi กล่าวว่า "ความเรียบง่ายของระบบการจำลองแบบของโมเลกุลของเรา เมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยา ช่วยให้เราตรวจสอบปรากฏการณ์ทางวิวัฒนาการด้วยความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน วิวัฒนาการของความซับซ้อนที่เห็นในการทดลองของเราเป็นเพียงจุดเริ่มต้น เหตุการณ์อื่นๆ อีกมากมายควรเกิดขึ้นต่อการเกิดขึ้นของ ระบบชีวิต” แน่นอนว่ายังมีคำถามอีกมากมายที่ต้องตอบ แต่งานวิจัยนี้ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกเชิงประจักษ์เพิ่มเติมเกี่ยวกับเส้นทางวิวัฒนาการที่เป็นไปได้ที่ตัวจำลอง RNA ยุคแรกอาจใช้บนโลกดึกดำบรรพ์ ดังที่ Mizuuchi กล่าวว่า "ผลลัพธ์ที่ได้อาจเป็นเบาะแสในการไขข้อสงสัยสุดท้ายที่มนุษย์เฝ้าถามมานับพันปี นั่นคือต้นกำเนิดของชีวิตคืออะไร"