Примітивний механізм розподілу найбільш ранніх попередників життя міг використовувати природний градієнт температури.
До появи найперших одноклітинних організмів майбутнє життя проходило довгий шлях хімічної еволюції. Конкуренція молекул змінилася конкуренцією метаболічних перетворень, що відбуваються в замкнутому просторі окремих протоклітин. Такі бульбашки, оточені двошаровою ліпідною мембраною, ще були позбавлені генів, білкових ферментів і рецепторів, клітинного скелета і органел. Однак вони не могли еволюціонувати, якби не розмножувалися поділом.
Питання про те, як відбувався розподіл цих протоклітин, залишається загадкою. Цікаве пояснення їй запропонували французькі вчені Роман Атталь (Romain Attal) і Лоран Шварц (Laurent Schwartz), стаття яких опублікована в Biophysical Journal. Такий механізм розподілу досить простий і спирається на фізичні процеси, що проходять без втручання з боку біології.
Річ у тім, що синтез нових ліпідів, які поповнюють мембрану протоклітини, відбувався всередині неї. Хоч би якими були відповідні реакції, вони приводили до виділення тепла, а значить, внутрішні області бульбашки нагрівалися сильніше. В результаті температура внутрішнього шару ліпідної мембрани могла підніматися вище, ніж у зовнішньому шарі. Цей температурний градієнт був здатний впливати на поведінку складових мембрану молекул.
- Вчені створили новий спрей-гель для лікування обморожень
- Підліток придумав просту технологію, щоб шукати ракові клітини
- З’ясувалося, чим одна ніздря відрізняється від іншої
Більш гарячі і «енергійні» молекули внутрішнього шару мігрували в зовнішній активніше, ніж відбувався зворотний процес. Тому зовнішній шар збільшувався швидше, ніж внутрішній, викликаючи механічні деформації мембрани. У ній з’являлися складки, які поступово ставали більшими, причому найактивніше – на ділянках, близьких до центру протоклітини, де температурний градієнт максимальний. Там складка могла швидше за все зімкнуться в центрі, розділивши ліпідну бульбашку надвоє.
Цікава модель Атталем і Шварца залишається лише теоретичною. Однак її можливо перевірити експериментально. Якщо температура служила ключовим драйвером поділу протоклітин, «відлуння» цих процесів має зберегтися і в сучасних організмах. На них може вказати детальний вимір температури на різних ділянках клітини в процесі ділення.
Натхнення: naked-science.ru