Το μυστήριο της προέλευσης της ζωής στη Γη βρίθει ανιγμάτων και παραδόξων. Τι γεννήθηκε πρώτο, οι πρωτεΐνες των ζωντανών κυττάρων ή οι γενετικές πληροφορίες που τις δημιουργούν; Πώς μπορούσε να ξεκινήσει ο μεταβολισμός έμβιων κυττάρων χωρίς μία εξωτερική μεμβράνη που θα συγκρατούσε ενωμένα τα απαραίτητα χημικά στοιχεία; Αν όμως η ζωή ξεκίνησε μέσα σε μια κυτταρική μεμβράνη, πώς μπήκαν μέσα σ’αυτή οι απαραίτητες θρεπτικές ουσίες;

            Για τη μικρή ερευνητική ομάδα που επιχειρεί να αναπαράξει στο εργαστήριο τις συνθήκες γένεσης της πρωτόγονης ζωής, οι απογοητεύσεις διαδέχονται η μία την άλλη. Πάμπολλες πολυετείς έρευνες βασισμένες σε πολλά υποσχόμενες ενδείξεις κατέληξαν σε αποτυχία. Εξέχοντες επιστήμονες όπως ο Φράνσις Κρικ, ο οποίος διατύπωσε το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας, υποστήριξαν ότι ενδεχομένως η ζωή να δημιουργήθηκε αλλού και μετά μεταφέρθηκε στη Γη, τόσο δύσκολο είναι να βρεθεί μια αληθοφανής εξήγηση για την εμφάνιση της στον πλανήτη.

            Τα τελευταία χρόνια τέσσερις απροσδόκητες ανακαλύψεις αναπτέρωσαν την πεποίθηση ότι μπορεί τελικά να υπάρξει μία εξήγηση περί γήινης προέλευσης της ζωής.

            Η πρώτη αφορά μία σειρά ανακαλύψεων σχετικά με τις κυτταροειδείς δομές που θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί με φυσικό τρόπο από λιπαρές χημικές ουσίες που ενδεχομένως προϋπήρχαν στην «πρωτόγονη Γη». Αυτή η ένδειξη προέκυψε από την αντιπαράθεση τρίων συναδέλφων επιστημόνων ως προς το αν εμφανίστηκε πρώτο στην εξέλιξη της ζωής ένα γενετικό σύστημα ή μία κυτταρική μεμβράνη. Τελικά, συμφώνησαν οτι τα γονίδια και μεμβράνες εξελίχθηκαν ταυτόχρονα.

            Οι τρείς ερευνητές, οι Τζακ Γ. Σόστακ, Ντέιβιντ Π. Μπάρτελ και Π. Λουίτζι Λουίζι, ανακοίνωσαν στο περιοδικό «Nature» το 2001 ότι ο τρόπος δημιουργίας ενός συνθετικού κυττάρου ήταν βάζοντας ένα πρωτοκύτταρο και ένα γενετικό μόριο να αναπτυχθούν και να διαιρεθούν παράλληλα, με τα μόρια να αιχμαλοτίζονται στο εσωτερικό του κυττάρου. Εάν τα μόρια προσφέρουν στο κύτταρο ένα πλεονέκτημα επιβίωσης συγκριτικά με τα άλλα κύτταρα, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι «ένα ανθεκτικό, αυτόνομα αναπαραγόμενο σύστημα, ικανό να εξελιχθεί σύμφωνα με τη θεωρία του Δαρβίνου», έγραφαν.

            Και πρόσθεταν: «Θα μπορούσε να είναι στ’ αλήθεια ζωντανό».

            Ένας από τους συντάκτες της ανακοίνωσης, ο δρ Σόστακ του Γενικού Νοσοκομείου της Μασαχουσέτης, έχει έκτοτε φτάσει πολύ κοντά στη δημιουργία ενός αυτόνομα διαιρούμενου κυττάρου από χημικές ουσίες που πιστεύεται ότι υπήρχαν στην «πρωτόγονη Γη». Μερικά όμως από τα συστατικά που χρησιμοποιεί, όπως οι δομικές αλυσίδες νουκλεοτιδίων των νουκλεϊκών οξέων, είναι αρκετά πολύπλοκα. Οι ειδικοί στην προβιοτική χημεία που μελετούν την προβιοτική χημική σύσταση της «πρωτόγονης Γης» έχουν προ πολλού φτάσει στα όρια της απόγνωσης προσπαθώντας να απαντήσουν στο ερώτημα πώς μπορεί να δημιουργήθηκαν αυτογενώς τα νουκλεοτίδια.

            Τον περασμένο μήνα ο Τζον Σάδερλαντ, καθηγητής χημείας στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ στη Βρετανία, παρουσίασε στο περοοδικό «Nature» την ανακάλυψη μιας εντελώς απροσδόκητης οδού για τη σύνθεση νουκλεοτιδίων από προβιοτικές χημικές ουσίες – αυτά τα νουκλεοτίδια είναι φτιαγμένα από μια βάση όπως η αδενίνη και ένα μόριο σακχάρου. Αντί να φτιάξει ξεχωριστά τη βάση και το σάκχαρο από χημικές ουσιές που πιθανόν να προϋπήρχαν στην «πρωτόγονη Γη», ο δρ Σάδερλαντ έδειξε πώς με τις κατάλληλες συνθήκες η βάση και το σάκχαρο μπορούν να «οικοδομηθούν» ως μια ενιαία μονάδα, με αποτέλεσμα να μη χρειάζεται να συνδεθούν εκ των υστέρων.

            «Θεωρώ ότι η διατριβή του Σάδερλαντ αποτελεί το μεγαλύτερο βήμα προόδου της τελευταίας πενταετίας στην προβιοτική χημεία», δήλωσε ο Τζέραλντ Φ. Τζόις, ειδικός σε θέματα που αφορούν την προέλευση της ζωής στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Scripps, στη Λα Χόγια της Καλιφόνιας.

            Ο δρ Τζόις ερευνά την πιθανότητα δημιουργίας της ζωής αναπτύσσοντας μόρια RNA που έχουν την ικανότητα δημιουργίας αντιγράφων. Το RNA, κοντινός ξάδερφος του DNA, θεωρείται σχεδόν βέβαιο ότι προηγήθηκς του DNA ως το γενετικό μόριο ζωντανών κυττάρων. Εκτός του ότι μεταφέρει πληροφορίες, το RNA λειτουργεί και ως ένζυμο που ευνοεί τη δημιουργία χημικών αντιδράσεων.

            Αλλο ένα ενυπωσιακό βήμα προόδου που προέκυψε από αυτές τις μελέτες αφορά την αμφιχειρία των μορίων. Κάποιες χημικές ουσίες, όπως τα αμινοξέα από τα οποία προέρχονται οι πρωτεΐνες, υπάρχουν σε δύο μορφές κατοπτρικού ειδώλου που θυμίζουν δεξί και αριστερό χέρι. Σε ένα ζωντανό όμως κύτταρο όλα τα αμινοξέα είναι αριστερόχειρα και όλα τα σάκχαρα και νουκλεοτίδια είναι δεξιόχειρα.

            Οι ειδικοί στην προβιοτική χημεία πασχίζουν εδω και πολλά χρόνια να εξηγήσουν πώς τα πρώτα έμβια συστήμτα μπορεί να προσέλαβαν μόνο έναν από τους δύο τύπους χημικών ουσιών από τα μίγματα που υπήρχαν στην «πρωτόγονη Γη». Τα αριστερόχειρα νουκλεοτίδια είναι τοξικά επειδή εμποδίζουν τα δεξιόχειρα νουκλεοτίδια να σχηματίσουν αλυσίδες νουκλεϊκών οξέων όπως το RNA ή το DNA.

            Ερευνητές όμως όπως η Ντόνα Μπλάκμοντ του Κολεγίου Ιμπίριαλ στο Λονδίνο ανακάλυψαν ότι ένα μίγμα αριστερόχειρων και δεξιόχειρων μορίων μπορεί να μετατραπεί σε ένα και μόνο τύπο εφόσον υποβληθεί σε πολλαπλούς κύκλους πήξης και τήξης.

            Μέχρι στιγμής δεν υπάρχει μεγάλη ταύτιση απόψεων σχετικά με το περιβάλλον μέσα στο οποίο δημιουργήθηκε η ζωή. Κάποιοι χημικοί υποστηρίζουν ότι η ζωή ξεκίνησε σε ηφαιστειακές συνθήκες, όπως αυτές που επικρατούν σε υδροθερμικούς πόρους στα βάθη των ωκεανών.

            Άλλοι βιολόγοι αντιτείνουνότι στους ωκεανούς παρατηρείται υπερβολική αραίωση των συστατικών που είναι απαραίτητα για τη δημιουργία ζωής. Προτείνουν ως επικρατέστερη πιθανότητα η ζωή να προήλθε από μια λιμνούλα θερμού γλυκού νερού.

            Επειδή ωστόσο δεν υπάρχουν αδιάσειστα αποδεικτικά στοιχεία σε απολιθώματα, οι χημικοί και οι βιολόγοι αδυνατούν να τεκμηριώσουν πότε, πού ή πώς δημιουργήθηκαν οι πρώτες μορφές ζωής. Θα προσπαθήσουν να εξηγήσουν το θαύμα της ζωής μόνο ανακαλύπτοντας την εκ νέου στο εργαστήριο.