Тахминан 3,5 млрд. сол пеш дар қаъри обанборҳои хурд ё чойҳои камобе, ки гарм ва бо моддаҳои ғизоӣ бой буданд, ҳаёт дар шакли махлуқҳои хурди одӣ пайдо шудааст ва онҳоро олимон протобионтҳо номиданд. Протобионтҳо моддаҳои тайёри орга- никиро, ки қаблан дар чараёни эволютсияи химиявӣ ҳосил шуда- анд ба сифати ғизо истифода мебурданд, яъне тарзи хӯрокхӯрии онҳо ба ҳайвон шабоҳат доштааст. Аммо он раванд дурудароз давом карда наметавонист, зеро захираи ин моддаҳо тез тамом мешуд ва суръати синтези онҳо дар шароити абиогенӣ нисбат ба суръати афзоиши протобионтҳо паст буд. Дар ин гуна шароит бояд дар байни протобионтҳо интихоби ғизогирӣ аз рӯйи қоби- лияти синтез кардани моддаҳои органикӣ, аз пайвастаҳои ғайри- органикӣ, бо истифодабарии энергияи нури Офтоб мерафт.
Эҳтимол ҳазорҳо маротиба дар қисмҳои мухталифи прото – биосфераи Замин протобионтҳо пайдо шудаанду мурдаанд ва би- лохира шояд тасодуфан дар як гурӯҳи протобионтҳо қобилияти аз моддаҳои ғайри органикӣ ҳосил кардани модаи органикӣ, яъне қобилияти фотосинтез пйдо шуд.
Гузаштан ба ғизогирӣ бо роҳи аутотрофӣ дар эволютсияи олами зинда нақши ҳалкунанда бозид, зеро тавассути рустаниҳои сабз на фақат захира шудани моддаҳои органикӣ дар болои За- мин, балки оксигени озод дар атмосфераи Замин пайдо шуд.
Пайдоиши системаҳои энергетикй
Дар шароити Замини аввалин омили асосие, ки тавассути он дар маҳлули обӣ реаксияи молекулаҳои хурди органикӣ ба амал меояд, пайвастшавии ин молекулаҳо бо шаклҳои гуногуни фосфатҳо мебошад. Дар вақти гузаронидани гурӯҳҳои фосфатӣ энергия хорич ё фурӯ бурда мешавад, аз ҳамин сабаб, дар систе- маҳои биологӣ энергия захира шуда, баъд он дар реаксияи моеъ- шавӣ ё мубодилаи модда истифода мегардад. Ҳоло маълум аст, ки алоқаҳои серэнергиявие, ки байни фосфатҳо ва пайвастаҳои органикӣ ҳосил мешаванд, гузаштани ҳамаи реаксияҳои биоло- гиро таъмин месозанд. Аз эҳтимол дур нест, ки ин ба ҳучайраи сода ё протоҳучайра низ дахл дошта бошад.
Бисёр биомолекулаҳои хурди органикӣ бо иштироки миқдо- ри зиёди об фақат дар мавриди фаъол сохтан бо фосфат ба чу- нин реаксия дохил мешаванд. Пас, ин тавр бошад, синтези поли- мерҳоро дар ҳуҷайраҳои сода, пайвастаҳои мобайнии фосфатҳои фаъол низ таъмин менамоянд. Реаксияи моеъшавӣ бо ҷудошавии об ба раванди биохимиявии ҳозиразамон хос нест. Реаксия бо гу- заронидани фосфат бошад, имрӯз ва дар гузашта низ роҳи ягонаи ба вуҷуд овардани моеъшавии мономерҳо мебошад. Барои гуза- штани реаксияи дохилшавии фосфат манбаи серэнергияи фосфат зарур аст, ки шакли одитарини он пирофосфат мебошад.
Ин молекула дар маҳлули обӣ ноустувор аст ва барои ҳамин ба хуҷайраи одӣ фақат фосфати ҳалшудаи ғайриорганикӣ дастрас аст. Дар рафти эволютсия занҷирҳои дарозтари полипептидие, ки қобилияти тезонидани равиши реаксияҳои муайяни химиявиро доштанд, интихоб карда мешуд.
Пирофосфати барои реаксия зарур аз куҷо гирифта мешавад? Эҳтимол, ҳосилшавии пи- рофосфат як хосияти муҳимми метаболизми аввалини ҳуҷайраҳои сода бошад. Ҳуҷайраҳои фотосинтезкунандаи ҳозира ба сифати ҷамъку- нандаи (аккумулятори) энергия аденозин-три- фосфатро аз аденозиндифосфат синтез мекунанд. Ин раванд нисбат ба механизми ҳосил кардани пирофосфат, ки барои ҳуҷайраҳои сода хос аст, сермаҳсултар мебошад. Ивазшавии реаксияи моеъ- шавӣ (таҷзия) ҷудо шудани об ва реаксия бо гузаронидани фосфат асоси равандҳои биохимиявӣ дар ҳама организмҳои имрӯза вуҷуд дошта буда, аз ҳуҷайраи якумини сода оғоз ёфтааст.
Ҳосил шудани полимерҳо
Ҳоло бо роҳи сунъӣ имконияти ташкил додани намунаи (мо- дели) ба ҳақиқат наздики ҳуҷайраи содаи давраҳои пешин дар обанборҳои хурд вуҷуд дорад, аммо ин ҳуҷайраҳои сода аз он чизе, ки имрӯз ҳуҷайра меномем, ба куллӣ фарқ доранд, зеро онҳо дорои дастгоҳи генетикӣ ва синтези сафеда нестанд. Ҳар як по- лимери муваққатии дар ҳуҷайраи сода синтезшуда, дар шароити беҳтарин дар кадом як риштаи (силсилаи) насл фақат аз як ҳуҷай- ра ба ҳуҷайраи дигар дода шуда, пас аз муддате вайрон меша- вад. Ҳанӯз Фокс соли 1992 нишон дода буд, ки молекулаҳои их- тиёран ташкилёфтаи полипептидӣ аз сабаби дар сатҳи рӯйпӯши онҳо мавҷуд будани зарядҳои гуногун, бисёр хосиятҳои фаъоли катализӣ доранд. Аз ҳамин сабаб протобионтҳои пептидҳояшон гуногун дар шароити мусоид вуҷуд доранд, зеро барои табдил до- дани молекулаҳои аз берун дохилшуда имконияти онҳо бештар аст. Агар дар чунин мавридҳо молекулаи сафеда ҳамчун катали- затор ҳар қадар фаъол бошад, вай барои соҳиби (барандаи) он ҳамон қадар судманд мебуд. Эҳтимол дар ҳамин давра барқарор- шавии коди генетикӣ ба амал омадааст, яъне ҳамон шакли КДН ва КРН-е, ки системаи нуклеотидҳояшон ахбори муҳимро ба мо- нанди фаъолияти катализатори молекулаи сафеда мебурд.