直到今天，關(guān)于生命起源和進(jìn)化的許多重大問(wèn)題仍然懸而未決。從簡(jiǎn)單分子到復(fù)雜細(xì)胞再到猿類和人類的進(jìn)化過(guò)程，還有許多未知的細(xì)節(jié)。幾十年來(lái)，一個(gè)主要的假設(shè)是，對(duì)細(xì)胞功能至關(guān)重要的RNA 分子可能與蛋白質(zhì)和其他生物分子一起存在于原始地球上。大約40億年前，這些分子開始自我復(fù)制，從簡(jiǎn)單的單個(gè)分子進(jìn)化成各種更復(fù)雜的分子。這種一步一步的變化可能最終導(dǎo)致了生命的出現(xiàn)，包括無(wú)數(shù)的微生物，以及后來(lái)的一系列美麗的動(dòng)植物。

關(guān)于這個(gè)理論已經(jīng)有很多討論，但是在物理上構(gòu)建這樣的RNA復(fù)制系統(tǒng)是非常困難的。然而，在發(fā)表于《自然-通訊》 的論文中，東京大學(xué)的一個(gè)研究小組解釋了他們進(jìn)行的一項(xiàng)長(zhǎng)期RNA 復(fù)制實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，他們見證了化學(xué)系統(tǒng)向生物復(fù)雜性的轉(zhuǎn)變。

研究小組對(duì)他們的發(fā)現(xiàn)感到非常興奮。他們發(fā)現(xiàn)單個(gè)RNA分子進(jìn)化成一個(gè)復(fù)雜的復(fù)制系統(tǒng)：由五個(gè)RNA分子組成的復(fù)制因子網(wǎng)絡(luò)，分子之間的相互作用非常不同。這表明長(zhǎng)期構(gòu)想的進(jìn)化過(guò)渡場(chǎng)景是可行的。

首先將RNA 分子在37 攝氏度的油包水滴中孵育5 小時(shí)。然后用不含RNA 的營(yíng)養(yǎng)液液滴將溶液稀釋至原始濃度的五分之一，并劇烈攪拌。當(dāng)這個(gè)過(guò)程重復(fù)多次時(shí)，就會(huì)發(fā)生突變。

與之前的實(shí)證研究相比，這項(xiàng)新研究的結(jié)果是新穎的，因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)使用了獨(dú)特的RNA復(fù)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以經(jīng)歷基于突變和自然選擇的持續(xù)變化的達(dá)爾文進(jìn)化過(guò)程。自我延續(xù)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致不同特征的出現(xiàn)，而那些適應(yīng)環(huán)境的特征則得以生存。

在進(jìn)化生物學(xué)中，“競(jìng)爭(zhēng)排斥原理”指出，如果多個(gè)物種競(jìng)爭(zhēng)同一資源，它們就不能共存。這意味著分子必須開發(fā)出一種方法來(lái)交替利用不同的資源，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的多樣化。它們只是分子，因此研究小組想知道非生命化學(xué)“物種”是否會(huì)自發(fā)地發(fā)展出這種創(chuàng)新方式。

下一個(gè)是什么？與生物有機(jī)體相比，目前正在研究的分子復(fù)制系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，使得能夠以前所未有的分辨率研究進(jìn)化現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中看到的復(fù)雜性的演變只是一個(gè)開始。在生命系統(tǒng)出現(xiàn)的過(guò)程中，還會(huì)發(fā)生更多的事件。

當(dāng)然，還有許多問(wèn)題有待解答，但這項(xiàng)研究為原始地球上早期RNA 復(fù)制因子的可能進(jìn)化路徑提供了新的、基于經(jīng)驗(yàn)的見解。幾千年來(lái)，人類一直試圖回答終極問(wèn)題——：生命的起源是什么？這些結(jié)果可能為解決這個(gè)問(wèn)題提供線索。 （任天堂）