[මෙය A pair of experiments reveal new details regarding the origin of life on Earth මැයෙන් 2022 ජුනි 2 පල වූ ලිපියේ පරිවර්තනයයි.]

අජීවාජ්ජනනය (abiogenesis) යනුවෙන් හඳුන්වනු ලබන, අජීවී පදාර්ථයන්ගෙන් පලමුව ජීවය පරිනාමය වූයේ කෙසේ ද යන්න, ජීව විද්‍යාවේ කේන්ද්‍රීය ප්‍රශ්නවලින් එකකි. වසර බිලියන 4කට පෙර, ස්වයං බහුගුනනය වන ව්‍යුහයන් තුල ගොනු වූ “ආදි සූපය” තුල ඉපිලෙන අනුවල පරිනාමය තුල පෘථිවිය මත ජීවයේ සම්භවය රඳා පැවති බව, දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ උපකල්පනය කරනු ලැබ තිබේ. මෑත දී වාර්තා වූ පරියේෂන ව්‍යාපෘති දෙකක්, එය හටගත්තේ කෙසේදැයි පෙන්වන යාන්ත්‍රනයන් පිලිබඳ සමීප අවබෝධයකට අප ගෙන එයි.

අතිශය මූලික මට්ටමේ දී, සජීවී ජීවියෙකු යනු, එහි පරිසරයෙන් අමු ද්‍රව්‍ය (එනම්, පෝෂ්‍ය පදාර්ථ) ලබා ගැනීම මගින් තමන් ම ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කරගෙන, වැඩි හෝ අඩු වසයෙන් තමන්ට සමාන පිටපත් ජනනය කිරීමට එම අමු ද්‍රව්‍ය යොදාගන්නා දෙයකි. පිටපත්වලට මුල් වස්තුව හා සමාන වීමට නම් යම් ආකාරයක වාර්තාගත රටාවක් හෙවත්, පිටපත්වල රූපාකාරය නීර්නය කරන කේතයක් පැවතිය යුතු ය.

පෘථිවිය මත සමස්ත ජීවය සංකීර්න අනු දෙකක්, එනම් ඩීඔක්සිරයිබොනියුක්ලෙයික් අම්ලය (ඩීඑන්ඒ) හා රයිබොනියුක්ලෙයික් අම්ලය (ආර්එන්ඒ) මත රඳා පවතින අතර, ගොඩනැගිය යුතු තොරතුරු හා ‌ඓන්ද්‍රීය ද්‍රව්‍යයක් ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කල යුතු තොරතුරු වාර්තාගත කර ක්‍රියාත්මක කරන කේතය, එම අම්ල දෙක මගින් සමන්විත කරයි. එම අම්ල දෙක ම, නියුක්ලියෝටයිඩ නමින් හැඳින්වන රසායනික දාමයන්ගෙන් සමන්විත වේ. නියුක්ලියෝටයිඩ තුනක කුලක සුවිශේෂී ඇමයිනෝ අම්ලයක් පිරිවිතරකරනය කරයි. දෙන ලද ඕනෑ ම ඩීඑන්ඒ අම්ලයක හෝ ආර්එන්ඒ අම්ලයක පවතින මෙම නියුක්ලියෝටයිඩ “ත්‍රිකවල” අනුක්‍රමයක්, සුවිශේෂී ප්‍රෝටීනයක් සකස් කරන ඇමයිනෝ අම්ල මාලාවක් සමන්විත කරගනී. සජීවී ‌ඓන්ද්‍රීයයන්ගේ මූලික තැනුම් ඒකකයක් වන්නේ ප්‍රෝටීනයන් ය.

ඩීඑන්ඒ යනු, ජේම්ස් වොට්සන් හා ෆ්‍රැන්සිස් ක්‍රික් විසින් මුල් වරට සොයාගන්නා ලද සුප්‍රකට ද්වි-සර්පිලාකාර ව්‍යූහයයි. එම ව්‍යුහය සමන්විත වන්නේ, සර්පිලාකාර ලෙස එකට වෙලී පවතින සමාන්තර නියුක්ලියෝටයිඩ රැහැන් දෙකකිනි. ද්වි-රැහැන් තනමින් තමන් ම පිටපත් කරගත හැකි වුව ද ආර්එන්ඒ පවතින්නේ තනි නියුක්ලියෝටයිඩ රැහැනක් ලෙසිනි.

ඊට අමතර ව, සජීවී ‌ඓන්ද්‍රීය ද්‍රව්‍යයන් තමන් ම ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කල යුතු වනවා පමනක් නො ව, “නවීකරනය සමග තාවකාලික වෙනස්කම් හරහා නො නැසී පැවැත්ම” යන සම්භාව්‍ය ඩාවිනියානු වාක්‍යාංශය මගින් හඳුන්වනු ලබන, පසුප්‍රාප්තික පරම්පරාවන් හරහා පරිනාමය වීමට හෙවත් වෙනස් වන පරිසරයට අනුගත වීමේ හැකියාව ද තිබිය යුතු ය. එසේ නො වී, ස්ඵටිකයක වර්ධනය මෙන් අනුකෘතිය සෑම විට ම පරිසමාප්ත වූයේ නම් හා රටාව සරල ව අනන්තය දක්වා පුනඃකරනය වූයේ නම්, පෘථිවිය මත පැවතී ඇති අසීමිත සජීවී ‌ඓන්ද්‍රීය ද්‍රව්‍යයන් කිසි දිනක පරිනාමය නො වී තිබෙනු ඇත.

මෙම ගුනාංග සම්භවය වූයේ කෙසේ ද?

1986 දී වෝල්ටර් ගිල්බර්ට් විසින් සූත්‍රගත කරන ලද, “ආර්එන්ඒ ලෝකය” යනුවෙන් හඳුන්වනු ලබන දැනට ආධිපත්‍යය දරන න්‍යාය, පලමු සජීවී ‌ඓන්ද්‍රීයයන් ආර්එන්ඒ මත පදනම් වූ බවත්, ඩීඑන්ඒ මත පදනම් වන ‌ඓන්ද්‍රීය ද්‍රව්‍යයන් සිය ආර්එන්ඒ පූර්වජයාගේ පරිනාමීය වර්ධනයක් ලෙස පසු ව පරිනාමය වූ බවත් යන අදහස දරා සිටී.

මෑත අධ්‍යයන දෙකෙන් පලමුවැන්න, ටෝකියෝ විශ්ව විද්‍යාලය විසින් සිදු කරන ලද්ද ආර්එන්ඒ අනුක්‍රමයන් යොදාගත් අතර, එම අනුක්‍රමයන් සුවිශේෂී තත්ත්වයන් යටතේ දී, ස්වයං-සිද්ධ ව තමන් ම අනුපිටපත් කරගෙන, පසුප්‍රාප්තික පරම්රපාවන් බවට නවීකරනය විය (මිසූචි, ෆුරුබායාෂි හා ඉචිහාසි, “Evolutionary transition from a single RNA replicator to a multiple replicator network,” නේචර් කමියුනිකේෂන්ස්, 2022 මාර්තු 18).

ඔවුහු ඔවුන්ගේ පර්යේෂන ප්‍රශ්නය පහත පරිදි ඉදිරිපත් කල හ. “ජීවයේ සම්භවයන් පිලිබඳ පරිදර්ශනය, ආර්එන්ඒ වැනි ස්වයං-අනුපිටපත් කරගන්නා අනු සංකීර්න සජීවී පද්ධති බවට වර්ධනයන වන ඩාවිනියානු පරිනාමය චිත්‍රනය කරයි. තොරතුරු හා ක්‍රියාකාරීත්වයන් අඛන්ඩ ව විස්තාරනය කරගැනීම මගින් අනුක අනුපිටපත්වලට සංකීර්නත්වය කරා වර්ධනය විය හැක්කේ කෙසේ ද යන්න, පූර්ව-ජෛවීය පරිනාමයෙහි කේන්ද්‍රීය ප්‍රශ්නයකි.”

(සුලභ බැක්ටීරියාවක් වන) එස්චෙරිකියා කෝ්ලයි වෙතින් ලබාගත් ආර්එන්ඒ අනු, තෙල් තුල පවතින ජල බින්දු තුල කසුගත කර, ඒවාට තාපය සපයා දෙමින් හා අමු ද්‍රව්‍ය ලෙස අතිරේක නියුක්ලියෝටයිඩයන් හඳුන්වා දෙමින්, මෙම කන්ඩායම දීර්ඝ-කාලීන පරීක්ෂනයක් කලේ ය. කාලය ගතවත් ම, ආර්එන්ඒ අනුවෙහි නව පිටපත් ජනනය කරද්දී, ආරම්භක අනුක්‍රමයන් විපර්යාසයට භාජනය වී, නව වංශාවලීන් නිර්මානය කරන බව ඔවුහු සොයාගත් හ. සිත්ගන්නාසුලු කරුන වූයේ, නව වංශාවලීන් කලින් පැවති සීඝ්‍රතාවෙන් ම වැඩි දුර වෙනස් නො වීම සහ අසම්පූර්න පිටපත්කරනය හේතුවෙන්, එකිනෙකට වෙනස් පරිනාමීය පරාවක්‍රයන් සඳහා පවතින විභවය පෙන්නුම් කිරීම හා එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ස්වාභාවික වරනයට ලක්ව තිබෙන වෙනස් පරිනාමීය “යෝග්‍යතාවන්” සඳහා පවතින විභවය ප්‍රකාශයට පත්කිරීම යි. පිටපත්කරනයේ දී, සංකීර්න හා අන්තර්-රඳාපවතින පද්ධති නිර්මානය කරමින්, වෙනස් වංශාවලීන් එකිනෙකා සමග අන්තර්ක්‍රියා කල බව ද ඔවුහු සොයාගත් හ.

“සජීවී පද්ධතිවල ඉස්මතු වීම දෙසට මාවත හෙලිපෙහෙලි කරමින්, අනුක පිටපත්කරනයේ සංකීර්නකරනයට ඩාවිනියානු පරිනාමය ධාවනය වන බවට අපේ ප්‍රතිඵල මගින් සාක්ෂි සම්පාදනය කරයි” යි පර්යේෂකයෝ නිගමනය කල හ. ඒ අනුව, හුදෙක් තමන් ම පිටපත් කරගන්නා අනු නිෂ්පාදනය කිරීම පමනක් නො කරන ස්වාභාවික රසායනික ක්‍රියාවලීන්, ඉහල යන සංකීර්නත්වයක් කරා වන ස්වයං-ප්‍රවර්තක පරාවක්‍රයක් දියත් කිරීම ද කරයි.

“ජීව විද්‍යාත්මක ඉන්ද්‍රීයයන්ට සාපේක්ෂ ව අපේ අනුක පිටපත් පද්ධතියේ සරල භාවය, පෙර නුවූ විරූ ස්ථීරසාරත්වයක් සමගින් පරිනාමීය ප්‍රපංචයන් විභාග කිරීමට අපට අවස්ථාව සලසා දෙනවා. අපේ පරීක්ෂනය තුල දැකගැනීමට ලැබෙන සංකීර්නත්වයේ පරිනාමය, හුදෙක් ආරම්භය පමනයි. සජීවී පද්ධතීන්ගේ ඉස්මතු වීම දෙසට තවත් බොහෝ සිද්ධි ඇති විය යුතු යි” යි කන්ඩායමේ එක් අයෙකු වන රියෝ මිසූචි ඔන්ලිස්කයි වෙත විස්තර කලේ ය.

“තනි ආර්එන්ඒ ජීවී විශේෂයන් සංකීර්න පිටපත්කරන පද්ධතියක් බවට, ඒ කියන්නේ, දීර්ඝ කාලයක් උපකල්පනය කරන ලද පරිනාමීය පරිවර්තන සිද්ධියක භව්‍යතාවට සහයෝගය දක්වන, විවිධ අන්තර්ක්‍රියාවන් සහිත ආර්එන්ඒ වර්ග පහකින් සමන්විත පිටපත් ජාලයක් බවට, පරිනාමය වීම අපි සොයාගත්තා” යි ඔහු වැඩි දුරටත් පැවසුවේ ය.

ජර්මනියේ මියුනිච්හි ලුද්විග්-මැක්සිමිලියන් විශ්ව විද්‍යාලයේ වෙනත් පර්යේෂකයන් කන්ඩායමක් දෙවන පරීක්ෂනයක් සිදු කල හ (මුලර් ඇතුලු කන්ඩායම, “A prebiotically plausible scenario of an RNA-peptide world,” නේචර්, 2022 මැයි 11). ඩීඑන්ඒ සම්භව වීමට පෙර, ආර්එන්ඒ මත පදනම් වූ පලමු ජීවී රූපාකාර, ඇමයිනෝ අම්ල ප්‍රෝටීන බවට ගොනු කිරීම ආරම්භ කලේ කෙසේදැයි විභාග කිරීම මෙම කන්ඩායමේ කාර්යභාරය විය. ආර්එන්ඒ රැහැන් දීර්ඝ වෙද්දී, ඒවා වඩ වඩා බිඳෙනසුලු තත්ත්වයට පත්වන බව පූර්වයෙන් නිරීක්ෂනය කරනු ලැබ තිබුනේ, ආර්එන්ඒ අනුවලට, ප්‍රෝටීන තැනීමේ අතරමැදි පියවරයන් වන පෙප්ටයිඩ යනුවෙන් ද හඳුන්වනු ලබන කෙටි ඇමයිනෝ අම්ල ඛන්ඩයන්ට වඩා ගොනු කිරීමක් කල හැක්කේ කෙසේදැයි යන ප්‍රශ්නය ඉස්මතු කරමිනි.

සිය කාර්යය කවරක්දැයි පැහැදිලි නො වූ, ප්‍රෝටීන හා අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය බවට ඇමයිනෝ අම්ල ගොනු කිරීම සඳහා විශේෂයෙන් කේතකරනය කරන්නා වූ ඛන්ඩ, ආර්එන්ඒ හා ඩීඑන්ඒවල නියුක්ලෙයික් අම්ල රැහැන් තුල අඩංගු වන බව දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ දැන සිටින දෙයකි. මුලර් ඇතුලු පිරිස කල පර්යේෂනය, ආර්එන්ඒහි “කේතමය නො වන” මෙම ඛන්ඩවලට, ආර්එන්ඒ රැහැන් ශක්තිමත් කිරීම සහ ඇමයිනෝ අම්ලවල දීර්ඝ ඛන්ඩ ආර්එන්ඒහි “කේතමය” කොටස් විසින් ගොනු කරන “අට්ටාල” තැනීම කල හැකි සාපේක්ෂ ව සංකීර්න ව්‍යුහයන් තැනීම සඳහා ඇමයිනෝ අම්ල බද්ධ කල හැකි ය.

ජර්මානු පර්යේෂනය, ජීවය ආරම්භ කිරීම සඳහා අවශ්‍ය කරන, පිටපත් හා තොරතුරු ගබඩා කරන ක්‍රියාකාරකම්, ආර්එන්ඒට පමනක් තනි ව සම්පූර්න කල හැකි ව නො තිබුනු බවට තරයේ කියා සිටින ආර්එන්ඒ-ලෝක සිද්ධි දාමය පිලිබඳ පැරනි විවේචනයන්ට ආමන්ත්‍රනය කරන්නක් බව පෙනේ. ආර්එන්ඒට ම පමනක්, නිරවද්‍ය ව තමන් ම ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කිරීමේ ධාරිතාව හෙවත්, එක් විවේචකයෙක් “සංගනක ප්‍රතීකත්වය” යනුවෙන් සඳහන් කල දෙය, නොමැත. මෙම විවේචකයෝ, මෙම අනු දෙකේ සංයෝජනයන්ට මෙම ගතිගුනය තිබෙන ආර්එන්ඒ-පෙප්ටයිඩ ලෝකයක් යෝජනා කල හ. ජර්මානු පර්යේෂන කන්ඩායම සොයාගන ඇත්තේ මෙයයි.

බොහෝ නවීන ඉන්ද්‍රීයයන් තුල ඩීඑන්ඒ ක්‍රියාකාරී වන්නේ, හුදෙක් තනි ජීවියෙකුගේ ජීව වස්තුවෙහි වර්ධනය හා ක්‍රියාකාරීත්වය මෙහෙයවීම පිනිස ජානමය තොරතුරු ගබඩා කර තිබෙන ප්‍රාථමික යාන්ත්‍රනය ලෙස පමනක් නො ව, ඊලඟ පරම්පරාව නිෂ්පාදනය කරන කේතමය සම්ප්‍රේෂකය ද ලෙස ය. ආර්එන්ඒ, සෛලයක් තුල “ආධාරක” භූමිකාවක් ක්‍රියාත්මක කරන්නේ, රයිබොසෝම යනුවෙන් හැඳින්වෙන අන්තර්‌සෛලීය ව්‍යුහයන් තුල සුවිශේෂී ප්‍රෝටීන ගොඩනැගීමට අවශ්‍ය ඇමයිනෝ අම්ල ගොනු කරගන්නා කේත කොටස් මාරු කරන්නා ලෙස ක්‍රියා කරමිනි.

“අජීවයෙන්” ජීවිතය කරා වූ ආරම්භක පරිනාමය පිලිබඳ මූලික විස්තර, මෙම අධ්‍යයනයන් දෙකේ සංයුක්ත ප්‍රතිඵල විසින් සම්පාදනය කරයි. තවත් බොහෝ ප්‍රශ්න ඉතිරි ව පවතී. ඩීඑන්ඒ වර්ධනය වූයේ කෙසේ ද? ප්‍රාථමික තොරතුරු සුරක්ෂිතාගාරය ලෙස ඩීඑන්ඒ ක්‍රියාත්මක වන සෛලයක් ඇතුලත “යටහත්” භූමිකාවක් ඉටු කරන්නක් බවට ආර්එන්ඒ පත්වූයේ කෙසේ ද?

එතෙකුදු වුවත්, මෙම පර්යේෂන ව්‍යාපෘති දෙකෙහි ප්‍රතිඵල, මානවයන් ද ඇතුලු සජීවී දේවල් ආගම පවසන පරිදි යම් ගුප්ත “දිව්‍යමය ගිනි පුපුරක්” මූර්තිමත් නො කරන, භෞතික ලෝකයෙහි විද්‍යාත්මක ව තේරුම් ගත හැකි ස්වාභාවික නිෂ්පාදනයන් ය යන අපේ අවබෝධය ප්‍රතිසාධනය කරමින් ජීවයේ සම්භවය මිථ්‍යාහරනය කිරීමට ප්‍රතිපදානය කරයි. තව ද යෝග්‍ය වන්නේ නම්, අවශ්‍යයෙන් ම අනන්‍ය විය නො යුතු වුවත්, විශ්වයෙහි අනෙකුත් ග්‍රහලෝක මත ද ජීවය පැවතීමේ හැකියාව තිබේ.