O que diz a teoria da origem da vida da lagoa?
O primeiro e mais famoso modelo da origem da vida em
Essas massas de água apareceram na superfície do planeta durante a queda de cometas e meteoritos, vários milhões de anos antes do surgimento do oceano primário.
E até o final da década de 70 do século XX, até aconteceremnessas mesmas expedições em alto mar para falhas, esta hipótese foi a mais popular. Outros cientistas do início do século XX, como John Haldane e Alexander Oparin, concordaram com Darwin e desenvolveram a sua teoria.
Eles assumiram de forma independente quea jovem Terra tinha uma atmosfera "restauradora", isto é, antagônica àquela onde o oxigênio é produzido. Em tal atmosfera, por exemplo, o ferro nunca enferruja. A atmosfera daquela época pode ter sido saturada com metano e amônia, formando uma "sopa primordial" ideal da qual a vida emergia em algum corpo de água raso.
Esta teoria é apoiada pelo fato de que emA superfície da terra continha vários elementos críticos para a vida, por exemplo, molibdênio, boro e nitrogênio, cuja concentração no oceano primário era extremamente baixa.
Como eles tentaram provar a teoria?
Para que o primeiro organismo apareça, deve haver células, pelo menos uma.
Segundo os cientistas, o aparecimento de uma célulacontribuiu para o acúmulo de substâncias orgânicas no meio ambiente e o surgimento de formas prebióticas - protocélulas, que se tornaram um elo de ligação entre a matéria viva e a não viva. No entanto, essas protocélulas não estão mais na Terra. Mas os cientistas sabem que eles definitivamente deveriam ter contido:
- uma molécula auto-replicante com informações hereditárias;
- uma concha que o protege do meio ambiente.
Análogos de protocélulas foram sintetizados em 2011biólogos da Universidade de Tóquio. Como resultado da reação em cadeia da polimerase (PCR), foi possível obter sua divisão espontânea completa - semelhante ao que acontece em condições naturais.
Para preparar o substrato primário,ou, em outras palavras, coacervado, os autores do trabalho pegaram dezenas de componentes orgânicos, cuja proporção foi previamente calculada em computador. Combinadas, essas substâncias formaram vesículas coacervadas no substrato com uma concha catiônica e elementos de DNA em seu interior.
Contudo, isso ainda não foi suficiente paraconfirmam que os seres vivos podem vir de seres inanimados.O DNA não é capaz de se auto-reproduzir sem a participação de certas enzimas - proteínas específicas que catalisam todas as etapas de sua replicação. Cientistas japoneses conseguiram criá-lo em laboratório, mas, novamente, usando componentes biológicos.
Qual foi o material para a primeira vida?
Um novo estudo de um grupo internacional de cientistas foi desenhado para encontrar mecanismos potenciais para a formação das primeiras células do zero - apenas durante processos químicos, sem a participação da biologia.
Eles estudaram uma ampla gama de compostos que podem ter se formado como resultado de reações pré-bióticas na Terra primitiva.
E eles descobriram que muitas dessas substâncias são éteres,aminas, azidas, imidas e outros - sob certas condições polimerizam mais facilmente do que os compostos biológicos. E alguns até criam espontaneamente estruturas semelhantes a células - compartimentos. Segundo os autores, as cadeias de polímeros dentro de tais compartimentos, torcidas, poderiam formar formas tridimensionais únicas - protótipos de proteínas ou RNA.
Para obtenção de cadeias de polímero em laboratórioos autores usaram alternância periódica de condições secas e úmidas. A evaporação da solução diluída, via de regra, deu início ao processo de polimerização, mas nem todos os polímeros formados resistiram à secagem. Alguns se desfizeram. Outros, com a adição de água, continuaram o ciclo de síntese autorreplicante. Nisso, os autores vêem o primeiro, mesmo no nível das moléculas, uma manifestação da seleção evolutiva, que mais tarde se tornou uma característica integral de todos os organismos vivos.
Os pesquisadores examinaram os polímeros sob um microscópio edescobriram que dentro de alguns deles apareciam compartimentos do tamanho de células: eles continham de 10 a 20 átomos.De acordo com os cientistas, com o tempo, esses agregados semelhantes a células, após longas transformações químicas, poderiam se tornar células completas - estruturas auto-organizadas que consistem em de milhões de átomos.
O que foi importante para o nascimento das primeiras células?
As condições do lago de que Darwin falou erama base para a origem da vida, isso foi confirmado por pesquisas. A peculiaridade do lago abstrato é que ele às vezes fica cheio de água, às vezes seca. Ou seja, a alternância cíclica de períodos úmidos e secos contribui para o aparecimento de compostos prebióticos complexos no sistema químico, como também confirmam os físicos.
Os autores investigaram coacervatos de polieletrólitos emmeio líquido com a mesma composição da água do tanque. Eles simularam as condições em que a lagoa seca e então se reabastece com água da chuva. E descobriram: no primeiro caso, a concentração de ácidos nucléicos e sais aumenta, no segundo diminui. Não muda dentro dos compartimentos de polímero.
De acordo com os pesquisadores, isso se tornou um fator chave na formação gradual de compostos poliméricos complexos que se auto-reproduzem, como o RNA, dentro das protocélulas.
Consequentemente, três condições são necessárias para a vida:
- compartimentalização,
- auto-replicação,
- metabolismo.
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