Środowiskowe uwarunkowania chemicznej ewolucji życia w Erze Prebiotycznej

Abstrakt

Powstanie życia komórkowego poprzedziły etapy ewolucji chemicznej, w tym powstanie rybozymów na bazie kwasu rybonukleinowego RNA. Ukształtowanie się tych i innych kluczowych molekuł, które tworzą "cegiełki życia", nie było procesem ściśle losowym. Ich powstanie było wynikiem interakcji między zjawiskami fizykochemicznymi a relatywnie wąskim zakresem warunków środowiska prebiotycznego, które można określić jako warunki brzegowe. Te ograniczenia zredukowały praktycznie nieskończoną liczbę kombinacji molekularnych (rzędu 10²⁶⁰) do znikomej ich części — o około 180 rzędów wielkości mniejszej niż wynikałoby to z czysto kombinatorycznych obliczeń — tworząc struktury funkcjonalne. Drugim kluczowym czynnikiem była samoorganizacja molekularna. Zjawiska takie jak molekularne zagęszczenie (molecular crowding) oraz zasady chemii supramolekularnej, w warunkach kompartmentalizacji i wzajemnego dostosowywania się, doprowadziły do powstania złożonych, dynamicznych struktur o charakterze protokomórek. Następnie struktury te utworzyły populacje w postaci złożonej progenoty. Omawiane zjawiska zilustrowano odpowiednimi przykładami.