Havuzdaki yaşamın kökeni teorisi ne diyor?
Hayatın kökenine dair ilk, en ünlü model
Bu tür su kütleleri, ana okyanusun ortaya çıkmasından birkaç milyon yıl önce kuyruklu yıldızların ve göktaşlarının düşmesi sırasında gezegenin yüzeyinde ortaya çıktı.
Ve XX yüzyılın 70'li yıllarının sonuna kadar, gerçekleşene kadarFaylara yapılan aynı derin deniz gezilerinde bu hipotez en popüler olanıydı. John Haldane ve Alexander Oparin gibi 20. yüzyılın başlarındaki diğer bilim adamları Darwin'le aynı fikirdeydi ve teorisini geliştirdiler.
Bağımsız olarak varsaydılarGenç Dünya'nın "onarıcı" bir atmosferi vardı, yani oksijenin üretildiği yerle çelişiyordu. Böyle bir atmosferde örneğin demir asla paslanmayacaktır. O zamanın atmosferi metan ve amonyakla doymuş olabilir ve sığ su kütlesinde hayatın içinden çıktığı ideal bir “ilkel çorba” oluşturmuş olabilir.
Bu teori, şu gerçeği ile desteklenmektedir:Kara yüzeyi, örneğin, birincil okyanustaki konsantrasyonu son derece düşük olan molibden, bor ve nitrojen gibi yaşam için bir dizi kritik unsur içeriyordu.
Teoriyi nasıl kanıtlamaya çalıştılar?
İlk organizmanın ortaya çıkabilmesi için en az bir hücrenin olması gerekir.
Bilim adamlarına göre bir hücrenin görünümüÇevrede organik maddelerin birikmesine ve canlı ve cansız madde arasında bir bağlantı bağlantısı haline gelen prebiyotik formların ortaya çıkmasına katkıda bulundu. Ancak bu protohücreler artık yeryüzünde değil. Ancak bilim adamları kesinlikle şunları içermeleri gerektiğini biliyorlar:
- kalıtsal bilgilerle kendi kendini kopyalayan molekül;
- onu çevreden koruyan bir kabuk.
Protohücrelerin analogları 2011'de sentezlendiTokyo Üniversitesi'ndeki biyologlar. Polimeraz zincir reaksiyonunun (PCR) bir sonucu olarak, doğal koşullarda olana benzer şekilde, tam spontan bölünmelerini elde etmek mümkün oldu.
Birincil substratı hazırlamak için;veya başka bir deyişle koaservat, çalışmanın yazarları, oranı daha önce bilgisayarda hesaplanan düzinelerce organik bileşeni aldı. Bir araya gelen bu maddeler, içinde katyonik bir kabuk ve DNA elemanları bulunan substratta koaservat kesecikler oluşturdu.
Ancak bu yine de yeterli değildiCanlıların cansızlardan gelebileceğini doğrulayın.DNA, replikasyonunun tüm aşamalarını katalize eden belirli enzimlerin, yani spesifik proteinlerin katılımı olmadan kendi kendine çoğalma yeteneğine sahip değildir. Japon bilim adamları bunu laboratuvarda yaratmayı başardılar, ancak yine biyolojik bileşenleri kullandılar.
İlk yaşamın malzemesi neydi?
Uluslararası bir grup bilim insanı tarafından yapılan yeni bir çalışma, biyolojinin katılımı olmaksızın, yalnızca kimyasal süreçler sırasında, "sıfırdan" ilk hücrelerin oluşumu için potansiyel mekanizmaları bulmaya yönelikti.
Erken Dünya'daki prebiyotik reaksiyonların bir sonucu olarak oluşmuş olabilecek çok çeşitli bileşikler üzerinde çalıştılar.
Ve bu maddelerin çoğunun eter olduğunu buldular.aminler, azidler, imidler ve diğerleri - belirli koşullar altında biyolojik bileşiklerden daha kolay polimerize olurlar. Hatta bazıları kendiliğinden hücre benzeri yapılar - bölmeler oluşturur. Yazarlara göre, bu tür bölmelerin içindeki polimer zincirleri, bükülme, benzersiz üç boyutlu formlar oluşturabilir - protein veya RNA prototipleri.
Laboratuvarda polimer zincirleri elde etmek içinyazarlar kuru ve ıslak koşullar arasında periyodik değişimler kullandılar. Seyreltik çözeltinin buharlaşması, kural olarak, polimerizasyon sürecini başlattı, ancak oluşan polimerlerin tümü kurumaya dayanamadı. Bazıları dağıldı. Diğerleri su ilavesiyle kendi kendini kopyalayan sentez döngüsünü sürdürdü. Yazarlar, en erken, moleküller düzeyinde bile, daha sonra tüm canlı organizmaların ayrılmaz bir parçası haline gelen evrimsel seçilimin tezahürünü görüyorlar.
Araştırmacılar polimerleri mikroskop altında incelediler vebazılarının içinde hücre boyutunda bölmelerin ortaya çıktığını buldu: 10 ila 20 atom içeriyorlardı.Bilim adamlarına göre, bu hücre benzeri agregatlar, zamanla, uzun kimyasal dönüşümlerden sonra, tam teşekküllü hücrelere - kendi kendini organize eden yapılara - dönüşebilir. milyonlarca atomdan oluşur.
İlk hücrelerin doğması için ne önemliydi?
Darwin'in bahsettiği havuzdaki koşullar şunlardı:yaşamın kökeninin temeli olduğu araştırmalarla doğrulanmıştır. Soyut göletin özelliği, bazen suyla dolar, bazen de kurur. Yani, fizikçilerin de doğruladığı gibi, ıslak ve kuru dönemlerin döngüsel değişimi, kimyasal sistemde karmaşık prebiyotik bileşiklerin ortaya çıkmasına katkıda bulunur.
Yazarlar, polielektrolit koaservatlarıhavuzdaki su ile aynı bileşime sahip sıvı ortam. Havuzun kuruduğu ve ardından yağmur suyuyla yeniden dolduğu koşulları simüle ettiler. Ve öğrendiler: ilk durumda, nükleik asitlerin ve tuzların konsantrasyonu artar, ikincisinde azalır. Polimer bölmeler içinde değişmez.
Araştırmacılara göre, bu, RNA gibi kendi kendini üreten karmaşık polimerik bileşiklerin protohücrelerin içinde kademeli olarak oluşumunda anahtar bir faktör haline geldi.
Buna göre yaşam için üç koşula ihtiyaç vardır:
- bölümlendirme,
- kendini çoğaltma,
- metabolizma.
Ayrıca okuyun
İnsan beynindeki nöronlar ve galaksi ağı birbirine benzer
Plaka hareketi nedeniyle, Pasifik Okyanusu tabanı artık Çin'in altında
Bilim adamları, kullanıcı konuşmalarını uzaktan kaydetmek için bir robot elektrikli süpürgeyi hackledi