Ce spune teoria originii vieții din iaz?
Primul, cel mai faimos model al originii vieții pe
Astfel de corpuri de apă au apărut pe suprafața planetei în timpul căderii cometelor și meteoriților cu câteva milioane de ani înainte ca oceanul primar să se ridice pe ea.
Și până la sfârșitul anilor 70 ai secolului XX, până când au avut locaceleași expediții de adâncime la falii, această ipoteză a fost cea mai populară. Alți oameni de știință de la începutul secolului XX, precum John Haldane și Alexander Oparin, au fost de acord cu Darwin și i-au dezvoltat teoria.
Ei și-au asumat în mod independent astatânărul Pământ avea o atmosferă „restaurativă”, adică antagonică cu cea în care se produce oxigen. Într-o astfel de atmosferă, de exemplu, fierul nu va rugini niciodată. Atmosfera din acea vreme ar fi putut fi saturată cu metan și amoniac, formând o „supă primordială” ideală din care a apărut viața într-un corp de apă puțin adânc.
Această teorie este susținută de faptul că peSuprafața terestră conținea o serie de elemente critice pentru viață, de exemplu, molibden, bor și azot, a căror concentrație în oceanul primar era extrem de scăzută.
Cum au încercat să demonstreze teoria?
Pentru ca primul organism să apară, trebuie să existe celule, cel puțin una.
Potrivit oamenilor de știință, apariția unei celuleau contribuit la acumularea de substanțe organice în mediu și la apariția formelor prebiotice - protocoale, care au devenit o legătură de legătură între materia vie și cea non-vie. Cu toate acestea, aceste protocoale nu mai sunt pe pământ. Dar oamenii de știință știu că cu siguranță ar fi trebuit să conțină:
- molecula auto-replicatoare cu informații ereditare;
- o cochilie care o protejează de mediu.
Analogii protocelulelor au fost sintetizați în 2011biologi de la Universitatea din Tokyo. Ca rezultat al reacției în lanț a polimerazei (PCR), a fost posibil să se realizeze diviziunea lor spontană completă - similar cu ceea ce se întâmplă în condiții naturale.
Pentru a pregăti substratul primar,sau, cu alte cuvinte, coacervate, autorii lucrării au luat zeci de componente organice, al căror raport a fost calculat anterior pe un computer. După ce s-au combinat, aceste substanțe au format vezicule coacervate în substrat cu o înveliș cationică și elemente ADN în interior.
Cu toate acestea, acest lucru încă nu a fost suficient pentru aconfirmă că lucrurile vii pot proveni din lucruri nevii.ADN-ul nu este capabil de auto-reproducere fără participarea anumitor enzime - proteine specifice care catalizează toate etapele replicării sale. Oamenii de știință japonezi au reușit să o creeze în laborator, dar, din nou, folosind componente biologice.
Care a fost materialul pentru prima viață?
Un nou studiu realizat de un grup internațional de oameni de știință a fost conceput pentru a găsi mecanisme potențiale pentru formarea primelor celule „de la zero” - numai în cursul proceselor chimice, fără participarea biologiei.
Au studiat o gamă largă de compuși care s-ar fi putut forma ca urmare a reacțiilor prebiotice din Pământul timpuriu.
Și au descoperit că multe dintre aceste substanțe sunt eteri,amine, azide, imide și altele - în anumite condiții polimerizează mai ușor decât compușii biologici. Și unii chiar creează spontan structuri asemănătoare celulelor - compartimente. Potrivit autorilor, lanțurile de polimeri din interiorul acestor compartimente, răsucite, ar putea forma forme tridimensionale unice - prototipuri de proteine sau ARN.
Pentru obținerea lanțurilor polimerice în laboratorautorii au folosit alternanțe periodice între condiții uscate și umede. Evaporarea soluției diluate, de regulă, a început procesul de polimerizare, dar nu toți polimerii formați au rezistat uscării. Unele s-au destrămat. Alții, cu adăugarea de apă, au continuat ciclul de sinteză auto-replicant. În acest sens, autorii văd cea mai timpurie, chiar și la nivelul moleculelor, o manifestare a selecției evolutive, care a devenit ulterior o trăsătură integrală a tuturor organismelor vii.
Cercetătorii au examinat polimerii la microscop șia constatat că în interiorul unora dintre ele au apărut compartimente de mărimea unei celule: acestea conțineau de la 10 la 20 de atomi.Conform oamenilor de știință, în timp, aceste agregate asemănătoare celulelor, după lungi transformări chimice, puteau deveni celule cu drepturi depline - structuri auto-organizate constând în de milioane de atomi.
Ce a fost important pentru nașterea primelor celule?
Condițiile din iaz despre care vorbea Darwin eraubaza pentru originea vieții, acest lucru a fost confirmat de cercetări. Particularitatea iazului abstract este că uneori se umple cu apă, alteori se usucă. Adică, alternanța ciclică a perioadelor umede și uscate contribuie la apariția compușilor prebiotici complecși în sistemul chimic, după cum confirmă și fizicienii.
Autorii au investigat coacervatele de polielectrolite înmediu lichid având aceeași compoziție ca și apa din iaz. Au simulat condiții în care iazul se usucă și apoi se umple cu apă de ploaie. Și au aflat: în primul caz, concentrația de acizi nucleici și săruri crește, în al doilea scade. Nu se schimbă în interiorul compartimentelor polimerice.
Potrivit cercetătorilor, acest lucru a devenit un factor cheie în formarea treptată a compușilor polimerici complexi auto-reproductibili, cum ar fi ARN, în cadrul protocoalelor.
În consecință, sunt necesare trei condiții pentru viață:
- compartimentare,
- auto-replicare,
- metabolism.
Citește și
Neuronii din creierul uman și rețeaua de galaxii sunt similare
Datorită mișcării plăcilor, podeaua Oceanului Pacific este acum adâncă sub China
Oamenii de știință au spart un aspirator robot pentru a înregistra de la distanță conversațiile utilizatorilor