הגדרה של coacervate
סוף פוסט זה מנתח את מקור החיים בגישה ניסיונית. זוהי הצעה תיאורטית שהעלה הביוכימאי הרוסי אלכסנדר אופרין בסביבות 1930. על פי המודל ההסברתי שלו, מולקולות אורגניות אורגנו במקור באופן ספונטני ויצרו מערכות בעלות אישיות מסוימת. במקביל, מולקולות אלו הצליחו להחליף חומר ואנרגיה עם הסביבה. מודל הסבר זה למה שיכול להיות מקור החיים נקרא coacervates.
תיאוריית coacervate מסבירה את מקור החיים על הפלנטה שלנו
לדברי אופרין, ניתן היה לייצר חיים מכיוון ששני מצבים התרחשו על הפלנטה שלנו. מלכתחילה, על ידי הופעה ספונטנית של כמה תרכובות פחמן פשוטות; כגון חלבונים, פחמימות, ליפידים או חומצות גרעין או על ידי הופעת היחידות המרכיבות אותם (למשל, גלוקוז או חומצות אמינו). מנגד, טען אופרין שנוכחות מקורות אנרגיה שונים התרחשה, כמו קרינת שמש, אולטרה סגול או אינפרא אדום או התפרצויות געשיות (מקורות האנרגיה הגיעו מהאטמוספירה או מהפנים של כדור הארץ).
מקורות האנרגיה ותרכובות הפחמן היו היסוד הביולוגי ליצירת האוקיאנוסים הפרימיטיביים, שהציגו מסה צמיגה וצפופה, עם צפיפות גדולה מזו של מים. אופרין כינה את הבצק הזה "מרק פרימיטיבי" או "מרק ראשוני".
האינטראקציה של מקורות האנרגיה השונים יצרה את האנרגיה הדרושה כדי שהתרכובות השונות יוכלו להצטרף בצורה מסוימת. על פי אופרין הם קיבצו באופן הבא:
1) חומצות גרעין במרכז,
2) חומצות אלה הוקפו בחלבונים ו
3) השומנים הקיפו את כל המתחם שהוגדר. באופן זה נוצרו הפרוטומברנות, כלומר החומרים הראשונים החיוניים לחיים. צעדים אלה הם המגדירים את התיאוריה המשותפת. לכן, coacervate הוא תא פרימיטיבי או protocell המורכב מצבר של מולקולות. במילים אחרות, הופעתם של תאים פרימיטיביים אלה הייתה, על פי התיאוריה של אופרין, הצעד האבולוציוני הראשון שהוביל בסופו של דבר להתפתחות וצורה של צורות חיים שונות.
השגת coacervates במעבדה
ההצעה של אופרין לא הייתה אלא מודל תיאורטי. עם זאת, שני מדענים אמריקאים (סטנלי מילר והרולד קלייטון אורי) שיחזרו את התנאים שהציע אופרין במעבדה וקיבלו מבנים דומים לחוליות.
התיאוריה של coacervates היא, בסינתזה, הצעה המסבירה את אחת החידות של המדע, מקור החיים.
צילומים: Fotolia - Artyway / Jitka Laníková
