Mit mond az élet eredete a tóból?
Az élet keletkezésének első, leghíresebb modellje
Az ilyen víztestek a bolygó felszínén üstökösök és meteoritok bukásakor jelentek meg, több millió évvel azelőtt, hogy az elsődleges óceán felbukkant volna rajta.
És egészen a XX. század 70-es éveinek végéig, amíg meg nem történtekugyanazok a mélytengeri expedíciók a hibákra, ez a hipotézis volt a legnépszerűbb. Más korai 20. századi tudósok, mint például John Haldane és Alexander Oparin egyetértettek Darwinnal, és kidolgozták elméletét.
Önállóan feltételezték ezta fiatal Földnek "helyreállító" atmoszférája volt, vagyis ellentétes azzal, ahol oxigént termelnek. Ilyen légkörben például a vas soha nem fog rozsdásodni. Az akkori légkör metánnal és ammóniával telített lehet, ideális "őslevest" alkotva, amelyből élet keletkezett valamely sekély víztömegben.
Ezt az elméletet támasztja alá az a tény, hogy továbbA szárazföldi felszín számos kritikus elemet tartalmazott az élet számára, például molibdént, bórt és nitrogént, amelyek koncentrációja az elsődleges óceánban rendkívül alacsony volt.
Hogyan próbálták bebizonyítani az elméletet?
Az első organizmus megjelenéséhez sejteknek kell lenniük, legalább egynek.
A tudósok szerint a sejt megjelenésehozzájárult a szerves anyagok felhalmozódásához a környezetben és a prebiotikus formák - protocellák - megjelenéséhez, amelyek összekötő kapcsolattá váltak az élő és az élettelen anyag között. Ezek a protocellák azonban már nincsenek a földön. De a tudósok tudják, hogy mindenképpen tartalmazniuk kellett volna:
- önreplikáló molekula örökletes információkkal;
- héj, amely megvédi a környezettől.
A protocellák analógjait 2011-ben szintetizáltákbiológusok a Tokiói Egyetemen. A polimeráz láncreakció (PCR) eredményeként sikerült elérni a teljes spontán osztódásukat - hasonlóan a természetes körülményekhez.
Az elsődleges szubsztrátum előkészítéséhezvagy más szóval koacerválni, a munka szerzői tucatnyi szerves komponenst vettek fel, amelyek arányát korábban számítógépen számították ki. Ezek az anyagok egyesülve koacervált vezikulákat képeztek a szubsztrátban kationos héjjal és DNS elemekkel.
Ez azonban még mindig nem volt elégmegerősíti, hogy élőlények származhatnak nem élőlényekből.A DNS nem képes önreprodukcióra bizonyos enzimek részvétele nélkül - specifikus fehérjék, amelyek replikációjának minden szakaszát katalizálják. A japán tudósoknak sikerült létrehozniuk a laboratóriumban, de ismét biológiai komponensek felhasználásával.
Mi volt az első élet anyaga?
Egy nemzetközi tudóscsoport új tanulmányát úgy tervezték, hogy megtalálja az első sejtek "semmiből" képződésének lehetséges mechanizmusait - csak kémiai folyamatok során, a biológia részvétele nélkül.
A vegyületek széles skáláját tanulmányozták, amelyek a Föld korai szakaszában előforduló prebiotikus reakciók eredményeként keletkezhettek.
Megállapították, hogy ezek közül az anyagok közül sok éter,aminok, azidok, imidek és mások - bizonyos körülmények között könnyebben polimerizálódnak, mint a biológiai vegyületek. És egyesek spontán módon is létrehoznak sejtszerű struktúrákat - rekeszeket. A szerzők szerint az ilyen rekeszekben lévő polimerek láncai, csavarodva egyedülálló háromdimenziós formákat alkothatnak - a fehérjék prototípusai vagy az RNS.
Polimerláncok előállításához a laboratóriumbana szerzők a száraz és nedves körülmények periodikus váltakozását alkalmazták. A híg oldat bepárlása általában megindította a polimerizációs folyamatot, de a képződött polimerek nem mindegyike állta meg a szárítást. Néhány szétesett. Mások víz hozzáadásával folytatták az önreplikáló szintézis ciklust. Ebben a szerzők legkorábban, még a molekulák szintjén is, az evolúciós szelekció megnyilvánulását látják, amely később minden élő szervezet szerves jellemzőjévé vált.
A kutatók mikroszkóp alatt vizsgálták a polimereket ésazt találta, hogy némelyikük belsejében sejtméretű kompartmentek jelentek meg: 10-20 atomot tartalmaztak.A tudósok szerint idővel ezek a sejtszerű aggregátumok hosszú kémiai átalakulások után teljes értékű sejtekké, önszerveződő struktúrákká válhatnak. millió atomból.
Mi volt fontos az első sejtek születése szempontjából?
A tó körülményei, amelyekről Darwin beszélt, azok voltakaz élet keletkezésének alapja, ezt kutatások is megerősítették. Az absztrakt tó sajátossága, hogy néha megtelik vízzel, néha kiszárad. Vagyis a nedves és száraz időszakok ciklikus váltakozása hozzájárul a komplex prebiotikus vegyületek megjelenéséhez a kémiai rendszerben, amint azt a fizikusok is megerősítik.
A szerzők a polielektrolit koacervátumokat vizsgáltákfolyékony közeg, amelynek összetétele megegyezik a tó vízével. Szimulálták azokat a körülményeket, amikor a tó kiszárad, majd utántölt csapadékvízzel. És megtudták: az első esetben a nukleinsavak és sók koncentrációja nő, a másodikban csökken. A polimer rekeszekben nem változik.
A kutatók szerint ez kulcsfontosságú tényezővé vált a komplex, önmagát reprodukáló polimer vegyületek, például az RNS fokozatos kialakulásában a protocellák belsejében.
Ennek megfelelően három feltételre van szükség az élethez:
- részekre bontás,
- önismétlés,
- anyagcsere.
Olvassa el
Az emberi agy neuronjai és a galaxishálózat hasonlóak
A lemezmozgás miatt a Csendes-óceán feneke most mélyen Kína alatt van
A tudósok feltörtek egy robotporszívót, hogy távolról rögzítsék a felhasználói beszélgetéseket