雞和雞蛋的進化理論，科學家有了新發現

在能夠複製遺傳密碼之前，地球上的生命正在從化學反應中捕獲能量？關於基因如何在整個生命世界中起作用的新研究增加了這個假設的重要性。

結果會引發原始進化的「雞和雞蛋」的辯論，這個問題提出，是先複製RNA還是代謝？

通過時間和一代代動物的回溯，從海綿棟和水母，到複雜的單細胞，最後到簡單的細胞，你發現一個難題。

如果複製基因需要能量，而且我們的新陳代謝是由基因所製成的酶調節的，那麼我們如何可以獲得無代謝基因和無基因的代謝？

一種可能的解決方案是核糖核酸（RNA）作為化學模板和物理結構發揮了多重作用，例如催化第一原始細胞所必需的反應。

這是RNA世界假說的基礎，在20世紀60年代，人們提出了一個想法，認為生命起源於達爾文的「溫暖的小池塘」，這種複雜的有機化學物質以核酸聚合物的形式出現，既是分子編碼，又是分子機器。

這個想法解決了這個悖論，但它本身並不是沒有問題：它們自身形成的長RNA聚合物的複雜性，特別是在一個磷酸鹽是罕見的世界裡。

這並不是說RNA的短串不能自行形成，所有跡象表明我們在古代地球上有條件提供了它們的基本構建塊。

但是，首先，有越來越多的證據表明，簡單形式的新陳代謝可能已經消失，沒有被RNA和蛋白質所束縛。

現在，伊利諾伊大學的Gustavo Caetano-Anollés及來自土耳其蓋布澤技術大學的同事Ibrahim Koc發現更多的理由，認為在被鏈接到第一個基因之前，生命已經開始代謝。

他們使用了「基因本體聯盟」的基因組資料庫，從生命之樹中選出249種生物，不僅比較其序列，而且比較其每個基因的具體功能。

Caetano-Anollés說：「了解有機體的最佳方式是通過其功能。」簡單來說，他們推論出最近的進化史上發展的功能只被很少的生物共享。

同樣的道理，功能越普遍，我們可以追溯到後續的發展。

在這個分支樹的最基本的基礎上，有兩個共同的功能：新陳代謝和結合。Caetano-Anollés說：「這兩個功能開始很早，因為分子首先需要通過新陳代謝產生能量，並且必須與其他分子通過結合相互作用。

將這一發現與「代謝第一」假說的其他證據結合起來，生命中出現的RNA片段與已經存在的能量釋放反應相結合，開發出在建立更複雜的形式之前幫助綁定其他分子原始基因。

Caetano-Anollés說：「有機體可能取代了地球上已經發生的化學反應，並通過開發酶活性將其內化到細胞中。」

他們認為，他們的過程不僅可以用於時間回溯，而且可以用於識別提供我們的基因如何開發新功能的模式，或者根據他們過去表現的線索來設計它們。

正如Caetano-Anollés所說：「重新設計具有新穎有用的分子功能的生物分子的最佳方法是從過去留下的線索中學習原理。」

毫無疑問，關於代謝是否獨立於RNA進行辯論，或者如果核酸序列形成，然後再作為催化劑，不會是最終的結論。

但是這樣的研究正在慢慢地填補空白，以揭示令人驚奇和複雜的生命故事。

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