新浪科技訊 北京時(shí)間4月2日消息，據國外媒體報道，在近期的一項新研究中，日本東京大學(xué)的研究人員首次創(chuàng )造出一種可以復制的RNA分子，這些分子還具有多樣化的能力，能發(fā)展出復雜的特征，并遵循達爾文的進(jìn)化理論。這項研究首次提供了實(shí)證性的證據，表明簡(jiǎn)單的生物分子可以促成復雜類(lèi)生命系統的出現。
直到今天，關(guān)于生命的起源和演化，還有許多重大的問(wèn)題尚未解決。從簡(jiǎn)單的分子到復雜的細胞，再到類(lèi)人猿和人類(lèi)，究竟經(jīng)歷了怎樣的演變過(guò)程，目前還有許多未知的細節。幾十年來(lái)，一個(gè)重要的假說(shuō)認為，對細胞功能至關(guān)重要的RNA分子存在于原始地球上，與它們一起存在的可能還有蛋白質(zhì)和其他生物分子。大約40億年前，這些分子開(kāi)始自我復制，從簡(jiǎn)單的單一分子發(fā)展成多種更復雜的分子。這一步步的變化可能最終導致了生命的出現，包括無(wú)數的微生物，以及后來(lái)一系列美麗的動(dòng)物和植物。
關(guān)于這個(gè)理論已經(jīng)有了很多討論，但要在物理上建立這樣的RNA復制系統卻是非常困難的。不過(guò)，在《自然-通訊》上發(fā)表的一篇論文中，東京大學(xué)的研究團隊解釋了他們所進(jìn)行的一個(gè)長(cháng)期的RNA復制實(shí)驗。在這個(gè)實(shí)驗中，他們見(jiàn)證了一個(gè)化學(xué)系統向生物復雜性的轉變。
研究團隊對所發(fā)現的一切感到非常興奮，他們發(fā)現單個(gè)RNA分子進(jìn)化成了一個(gè)復雜的復制系統：一個(gè)由5種RNA分子組成的復制因子網(wǎng)絡(luò )，其分子間的相互作用十分多樣。這表明一個(gè)長(cháng)期設想的進(jìn)化過(guò)渡場(chǎng)景是可行的。
與之前的實(shí)證研究相比，這項新研究的結果是很新穎的，因為該團隊使用了一種獨特的RNA復制系統，可以經(jīng)歷達爾文理論式的進(jìn)化過(guò)程——基于持續變化的突變和自然選擇的自我延續過(guò)程。這一過(guò)程會(huì )導致不同的特征出現，而那些適應環(huán)境的特征會(huì )存留下來(lái)。
在進(jìn)化生物學(xué)中，“競爭排斥原則”指出，如果一個(gè)以上的物種在競爭相同的資源，那它們就不能共存。這意味著(zhù)分子必須建立一種方法，交替地利用不同的資源，以實(shí)現可持續的多樣化。它們只是分子，因此研究團隊想知道，非生命的化學(xué)“物種”是否可能自發(fā)地發(fā)展出這種創(chuàng )新方式。
那么，下一步是什么？與生物有機體相比，現在研究的分子復制系統具有明顯的簡(jiǎn)單性，能夠以前所未有的分辨率來(lái)研究進(jìn)化現象。在實(shí)驗中看到的復雜性進(jìn)化只是一個(gè)開(kāi)始。在生命系統出現的過(guò)程中，還會(huì )發(fā)生更多的事件。
當然，仍有許多問(wèn)題有待解答，但這項研究提供了基于實(shí)證的新見(jiàn)解，有助于我們進(jìn)一步了解早期RNA復制因子在原始地球上的可能進(jìn)化路徑。數千年來(lái)，人類(lèi)一直試圖回答一個(gè)終極問(wèn)題——生命的起源是什么？這些結果或許能成為解決這個(gè)問(wèn)題的線(xiàn)索。（任天）
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