Robert Shapiro เตือนว่าการทดลอง
ในห้องปฏิบัติการไม่ได้แปลว่าธรรมชาติเสมอไป ชีวิตแรก: ค้นพบความเชื่อมโยงระหว่างดวงดาว เซลล์ และชีวิตเริ่มต้นอย่างไร David Deamer สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2548 นักวิทยาศาสตร์นานาชาติกลุ่มหนึ่งรวมตัวกันรอบแอ่งน้ำขนาดเล็กที่ใกล้จะเดือดในพื้นที่ภูเขาไฟของไซบีเรีย นักชีวเคมี David Deamer ได้เก็บตัวอย่างน้ำ จากนั้นจึงเติมส่วนผสมของสารประกอบอินทรีย์ที่อาจมีอยู่เมื่อ 4 พันล้านปีก่อนบนโลกยุคแรกลงในสระ หนึ่งคือกรดไขมัน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของสบู่ ซึ่งการศึกษาในห้องปฏิบัติการของเขาชี้ว่ามีบทบาทสำคัญในการกำเนิดของชีวิต
เป็นเวลาหลายวัน Deamer ได้เก็บตัวอย่างเพิ่มเติมอีกมาก เขาต้องการจะดูว่ากระบวนการประกอบทางเคมีที่เขาสังเกตเห็นในห้องปฏิบัติการของเขา ซึ่งในที่สุดก็สร้างโครงสร้าง ‘โปรโตเซลล์’ ที่ซับซ้อนขึ้น สามารถเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติได้หรือไม่ คำตอบคือไม่ดังก้อง ดินเหนียวและไอออนของโลหะที่อยู่ในสระไซบีเรียขัดขวางปฏิกิริยาทางเคมี
การทดลองนี้เป็นการตรวจสอบความเป็นจริง Deamer in First Life อธิบาย เขาเสนอในหนังสือว่าโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งนำไปสู่ชีวิตไม่ได้พัฒนาขึ้นใน ‘สระน้ำเล็กๆ ที่อบอุ่น’ แต่เกิดขึ้นในหยดเล็กๆ ที่ผูกไว้ด้วยกรดไขมัน แม้ว่าเรื่องราวของเขาจะขาดเรื่องราวเกี่ยวกับบุคลิกภาพและความขัดแย้งที่ทำให้งานอื่นๆ ในด้านโหราศาสตร์มีชีวิตชีวาขึ้น แต่การสาธิตของดีเมอร์ว่าเราไม่สามารถแปลผลจากห้องแล็บให้เป็นฉากที่เป็นธรรมชาติก็นับว่ามีค่ามาก
นักชีวเคมี David Deamer เทสารเคมีลงในสระน้ำร้อนในปี 2548 เพื่อดูว่าเซลล์ดึกดำบรรพ์จะก่อตัวขึ้นหรือไม่เนื่องจากเราสามารถได้รับปฏิกิริยาต่อการทำงานในสภาวะควบคุมของห้องปฏิบัติการ เขาเตือนด้วยว่าสิ่งที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นบนโลก
พรีไบโอติกไม่ได้ เราอาจมองข้ามบางสิ่งที่มองเห็นได้ชัดเจนเมื่อเราพยายามทำซ้ำปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่เป็นธรรมชาติ ข้อมูลเชิงลึกที่ยั่วยุนี้อธิบายว่าทำไมสาขาต้นกำเนิดของชีวิตจึงมีความคืบหน้าสั้น ๆ ในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาในขณะที่ชีววิทยาระดับโมเลกุลมีความเจริญรุ่งเรือง
ทุกวันนี้ เซลล์ที่มีชีวิตที่เรียบง่าย
ที่สุดขึ้นอยู่กับโมเลกุลที่สลับซับซ้อนมากกว่าเซลล์ที่ถูกแยกออกจากแหล่งที่ไม่เกี่ยวข้องกับชีวิต (abiotic) เช่น อุกกาบาต สารเคมีที่น่าสังเกตมากที่สุดในชีวิตคือพอลิเมอร์ที่ใช้งานได้ — โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ทำจากหน่วยขนาดเล็กที่เรียกว่าโมโนเมอร์ ซึ่งเชื่อมต่อกันในลำดับเฉพาะ กรดนิวคลีอิก RNA และ DNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมและการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ทำจากโมโนเมอร์ของนิวคลีโอไทด์ที่เชื่อมต่อกัน ในทำนองเดียวกัน โปรตีนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาพอลิเมอร์ที่สำคัญซึ่งเกิดจากการรวมกรดอะมิโนโมโนเมอร์เข้าด้วยกัน โครงสร้างทางชีววิทยาสมัยใหม่ดังกล่าวไม่น่าจะมีอยู่ในโลกยุคแรก
“ข้อได้เปรียบของแนวคิด ‘RNA world’ คือพอลิเมอร์เพียงตัวเดียวก็เพียงพอแล้วสำหรับการเริ่มต้นชีวิต”
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยหลายคนพยายามแสดงให้เห็นว่า RNA หรือสิ่งที่คล้ายกัน ปรากฏขึ้นเองตามธรรมชาติระหว่าง 3 พันล้านถึง 4 พันล้านปีก่อน นักฟิสิกส์และนักชีวเคมี วอลเตอร์ กิลเบิร์ตแนะนำในปี 1986 ว่าชีวิตเริ่มต้นด้วยการสร้าง RNA ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถคัดลอกตัวเองได้ นั่นคือ ‘โลกอาร์เอ็นเอ’ ข้อดีของแนวคิดนี้คือการก่อตัวของพอลิเมอร์เพียงตัวเดียวก็เป็นสิ่งจำเป็นในการเริ่มต้นชีวิต ข้อเสียคือเหตุการณ์ดังกล่าวไม่น่าจะเป็นไปได้อย่างมาก
ยกตัวอย่างเช่น นิวคลีโอไทด์ไม่พบในธรรมชาตินอกจากสิ่งมีชีวิตหรือการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ในการสร้าง RNA จำเป็นต้องมีความเข้มข้นสูงของนิวคลีโอไทด์ที่เลือกสี่ตัวในตำแหน่งเดียวกัน โดยไม่รวมนิวคลีโอไทด์อื่นๆ หากสิ่งนี้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับชีวิต มันก็เป็นปรากฏการณ์ที่ไม่ธรรมดา ซึ่งหาได้ยากในจักรวาล อีกทางเลือกหนึ่งคือ นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ (รวมถึงฉันด้วย) ได้แนะนำว่าชีวิตเริ่มต้นโดยปราศจากโพลีเมอร์ กรรมพันธุ์และตัวเร่งปฏิกิริยาเริ่มด้วยโมโนเมอร์แทน
วิทยานิพนธ์ของ Deamer แตกต่างจากแนวคิด RNA-world มาตรฐาน เขาไม่ได้เน้นที่การสร้างพอลิเมอร์ที่มีลักษณะเหมือน RNA เปล่า แต่เน้นที่การสร้างช่องหรือถุงที่เหมือนเซลล์อย่างง่าย เซลล์สมัยใหม่ถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนไขมันที่ซับซ้อนซึ่งป้องกันการรั่วซึม ถุงที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันถูกสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการจากกรดไขมันบางชนิด Deamer ถือได้ว่าการก่อตัวขึ้นเองของถุงน้ำ ซึ่งสามารถรวม RNA เข้าด้วยกันได้นั้นเป็นขั้นตอนสำคัญยิ่งในการกำเนิดของชีวิต น่าเสียดายที่ทฤษฎีของเขายังคงสร้างพอลิเมอร์ที่จำลองตัวเองได้เช่น RNA ที่ไม่น่าจะเป็นไปได้
