Co mówi teoria o pochodzeniu życia ze stawu?
Первая, самая знаменитая модель зарождения жизни на
Такие водоемы возникали на поверхности планеты при падении комет и метеоритов за несколько миллионов лет до того, как на ней возник первичный океан.
И до конца 70-х годов XX века, пока не состоялись те самые глубоководные экспедиции к разломам, эта гипотеза была самой популярной. Другие ученые начала XX века, такие как Джон Холдейн и Александр Опарин, согласились с Дарвином и развили его теорию.
Niezależnie od tego założylimłoda Ziemia miała atmosferę „regenerującą”, to znaczy antagonistyczną do tej, w której wytwarzany jest tlen. Na przykład w takiej atmosferze żelazo nigdy nie rdzewieje. Atmosfera tamtych czasów mogła być nasycona metanem i amoniakiem, tworząc idealną „pierwotną zupę”, z której w jakimś płytkim zbiorniku wodnym powstało życie.
Za tą teorią przemawia fakt, że onPowierzchnia lądu zawierała szereg pierwiastków krytycznych dla życia, na przykład molibden, bor i azot, których stężenie w oceanie pierwotnym było wyjątkowo niskie.
Jak próbowali udowodnić teorię?
Для того, чтобы первый организм появился, должны быть клетки, хотя бы одна.
Zdaniem naukowców wygląd komórkiprzyczyniły się do gromadzenia się substancji organicznych w środowisku i powstawania form prebiotycznych - protokomórek, które stały się łącznikiem między materią żywą a nieożywioną. Jednak tych protokomórek nie ma już na Ziemi. Ale naukowcy wiedzą, że zdecydowanie powinni byli zawierać:
- samoreplikująca się cząsteczka o dziedzicznej informacji;
- powłoka, która chroni go przed środowiskiem.
Аналоги протоклеток удалось синтезировать в 2011 году биологам Токийского университета. В результате полимеразной цепной реакции (ПЦР) удалось добиться их полноценного самопроизвольного деления — аналогичного тому, что происходит в естественных условиях.
Для того, чтобы подготовить первичный субстрат, или, другими словами, коацерват, авторы работы взяли десятки органических компонентов, соотношение которых предварительно рассчитали на компьютере. Соединившись, эти вещества сформировали в субстрате коацерватные пузырьки с катионной оболочкой и элементами ДНК внутри.
Однако этого еще было недостаточно, чтобы подтвердить, что живое может происходить из неживого. ДНК не способна к самовоспроизведению без участия определенных ферментов — специфических белков, которые катализируют все этапы ее репликации. Японским ученым удалось создать ее в лаборатории, но, опять же, с использованием биологических компонентов.
Jaki był materiał na pierwsze życie?
Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodową grupę naukowców miało na celu znalezienie potencjalnych mechanizmów powstawania pierwszych komórek „od podstaw” - tylko podczas procesów chemicznych, bez udziału biologii.
Badali szeroką gamę związków, które mogły powstać w wyniku reakcji prebiotycznych na wczesnej Ziemi.
Okazało się, że wiele z tych substancji to etery,aminy, azydki, imidy i inne - w pewnych warunkach polimeryzują łatwiej niż związki biologiczne. A niektórzy nawet spontanicznie tworzą struktury przypominające komórki - przedziały. Zdaniem autorów łańcuchy polimerów wewnątrz takich przedziałów, skręcając się, mogą tworzyć unikalne trójwymiarowe formy - prototypy białek lub RNA.
Do otrzymywania łańcuchów polimerowych w laboratoriumautorzy zastosowali okresową przemianę warunków suchych i mokrych. Odparowanie rozcieńczonego roztworu z reguły zapoczątkowało proces polimeryzacji, ale nie wszystkie powstałe polimery wytrzymały suszenie. Niektóre się rozpadły. Inni, po dodaniu wody, kontynuowali samoreplikujący się cykl syntezy. W tym autorzy dostrzegają najwcześniej, nawet na poziomie cząsteczek, przejaw ewolucyjnej selekcji, która później stała się integralną cechą wszystkich żywych organizmów.
Исследователи изучили полимеры под микроскопом и обнаружили, что внутри некоторых появились компартменты величиной с клетку: в них было от 10 до 20 атомов. По мнению ученых, со временем эти клеточно-подобные агрегаты после долгих химических преобразований могли стать полноценными клетками — самоорганизующимися структурами, состоящими уже из миллионов атомов.
Co było ważne dla narodzin pierwszych komórek?
Условия в прудике, о которых говорил Дарвин, были основой для зарождения жизни, это подтвердили исследования. Особенность абстрактного прудика заключается в том, что он то становится наполненным водой, то пересыхает. То есть циклическое чередование влажных и сухих периодов способствует появлению в химической системе сложных пребиотических соединений, подтверждают и физики.
Autorzy zbadali koacerwaty polielektrolitowe wpłynne medium o takim samym składzie jak woda w stawie. Symulowali warunki, w których staw wysycha, a następnie napełnia się wodą deszczową. I dowiedzieli się: w pierwszym przypadku stężenie kwasów nukleinowych i soli wzrasta, w drugim maleje. Nie zmienia się wewnątrz polimerowych przegródek.
Zdaniem naukowców stało się to kluczowym czynnikiem w stopniowym tworzeniu się złożonych samoreprodukcyjnych związków polimerowych, takich jak RNA, wewnątrz protokomórek.
W związku z tym do życia potrzebne są trzy warunki:
- компартментализация,
- samoreplikacja,
- metabolizm.
Czytaj także
Neurony w ludzkim mózgu i sieci galaktyk są podobne
Z powodu ruchu płyt dno Oceanu Spokojnego znajduje się obecnie głęboko pod Chinami
Naukowcy włamali się do robota odkurzającego, aby zdalnie nagrywać rozmowy użytkowników