RNA“進化”突破為生命起源帶來了新的線索

生命究竟是如何從非生命物質中產生的則是科學中最深刻的謎團之一。長期以來，人們假設RNA作為DNA的一種前體--如果這些簡單的分子存在于早期地球的“原始湯”中，它們可能已經開始自我復制并多樣化為一系列的形式。隨著分子變得更加復雜，它們最終可能產生了帶有DNA分子的細胞并孕育了我們今天看到的所有生命形式。

盡管這種解釋非常巧妙，但RNA分子是否真的能經歷這種進化仍是未知數。因此在新研究中，東京的研究人員進行了一個長期的RNA復制實驗。

研究小組將RNA復制酶分子放在油包水滴中，在37 °C下每次培養5小時。然后加入營養物質，將溶液稀釋到原始濃度的五分之一并攪拌混合液，隨后再放置5小時培養。這個過程重復了240個周期，總共有1200小時的實驗時間。

果然，RNA分子隨著時間的推移發生了變異和多樣化。最初的單一“物種”最終分支為五個不同的品系，這些品系在穩定之前會有人口波動。不同品系之間產生了一個相互作用的網絡--最耐人尋味的是，這種合作幫助它們更有效地進行復制。

這項研究的論文通訊作者Ryo Mizuuchi說道：“坦率地說，我們最初懷疑這種不同的RNA能夠進化并共存。在進化生物學中，‘競爭排斥原則’指出，如果一個以上的物種競爭相同的資源，它們就不能共存。這意味著分子必須建立一種方式，一個接一個地使用不同的資源以實現持續的多樣化。由于它們只是分子，所以我們想知道非生物化學物種是否有可能自發地發展這種創新。”

雖然該實驗表明，RNA至少有可能經歷進化并導致復雜的生命，但這并不一定證實它在現實世界中就是這樣發生的。該團隊計劃進行進一步的實驗以更詳細地揭示RNA是如何為生命系統鋪平道路的。