Как точно водата е направила живота възможен

Накратко: Нови изследвания разкриват, че водата не е просто пасивен фон за биологичните процеси, а активен химичен участник в основните биохимични реакции. Тя играе ключова роля в ранната химическа еволюция на Земята, като вероятно е повлияла на избора на молекулите, които формират основата на живота.

Нашето разбиране за ролята на водата в реакциите на живота се преобръща.

 

Водата е от съществено значение за живота, такъв какъвто го познаваме, но защо? 

Нов анализ може да пренапише идеята, че това е единствената среда, в която се появяват реакциите, движещи живота, вместо да я разглежда само като активен участник. Откритията дават улики за ролята, която водата е играла в началото на живота на Земята, което предполага, че тя може да е „избрала“ химикалите, които сега формират основата на живота.

„Въпреки че значението на водата в живота е добре известно и оценено, участието на водата като най-реактивен химичен участник в днешната биохимия не беше добре оценено“, казва Моран Френкел-Пинтър от Технологичния институт на Джорджия в Атланта.

Водата често се разглежда като фон, в който всички други вещества, като ДНК и протеини, се разтварят – с други думи етапът, на който се случват истинските процеси в живота. 

За да покажат колко активна е действително водата, Френкел-Пинтър и нейните колеги се обърнаха към база данни за биохимични реакции. От общо 6500 известни реакции при около 40% от случаите те или са направили молекула вода, или са унищожили една водна молекула.

Това е консервативна оценка според Лорен Дийн Уилямс, член на екипа също от Технологичния институт в Джорджия, тъй като точните механизми на много реакции не са известни и могат да зависят от водата по деликатни начини.

Екипът разгледа и молекулите, образувани по време на жизнения цикъл на една добре проучена бактерия, наречена Escherichia coli. Резултатите показаха, че над 99 процента от тях са водни молекули.

Всеки път, когато Escherichia coli се раздели, за да образува две нови клетки, всяка водна молекула, която тя съдържа, или се трансформира, или предизвиква химическа реакция средно 3,7 пъти (Journal of Molecular Evolution, doi.org/fq3f).

„Мисля, че има такава тенденция водата да се разглежда като второстепенен актьор“, казва Лена Винсент от Университета Уисконсин-Мадисън. “Изследването потвърди нещо, което вече оценихме и подозирахме, но не разбрахме напълно степента му“, казва тя.

Преди да възникнат първите живи клетки, Земята е била дом на огромно разнообразие от неживи вещества, които непрекъснато са взаимодействали и са се променяли. По някакъв начин тази „химическа еволюция“ поражда сложни и самоподдържащи се структури, които бихме разпознали като живи организми.

„Основният модел, който имаме е, че органичните молекули са създадени в атмосферата и впоследствие завладяват Земята“, казва Уилямс. Там те срещат вода в огромни количества, както в моретата, така и на сушата. Самото количество вода е означавало, че тя оказва огромно влияние върху това кои вещества оцеляват и стават част от живота, и кои не.

„Имало е много молекули, които не са пасвали добре във водата“, казва Френкел-Пинтър. „Те са били изключени, а оцелелите молекули са тези, които са били разтворими във вода.“ 

Това отдавна е ясно, но тя допълва, че освен че трябва да се разтварят във вода, химичните съединения на живота също така трябва да могат да реагират с него.

„Ето как са били избрани.“

Източник: New Scientist Magazine
Превод: Радослав Тодоров

 

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.