Gracias a que la vida nació en la Tierra. Cómo se originó la vida en la Tierra: Historia, características de ocurrencia y hechos interesantes.
Valery Spiridonov, el primer candidato para la cabeza de la cabeza, para Ria novosti
A lo largo de los años, la humanidad ha estado tratando de resolver la verdadera causa e historia de la vida en nuestro planeta. Hace poco más de cien años, prácticamente en todos los países, las personas ni siquiera pensaron en cuestionar la teoría de la intervención divina y la creación del mundo con un ser espiritual más alto.
La situación ha cambiado después del lanzamiento en noviembre de 1859 del mayor trabajo de Charles Darwin, y ahora hay muchas disputas alrededor de este tema. El número de partidarios de la teoría de la evolución de Darwinian en Europa y Asia tiene más del 60-70%, aproximadamente del 20% en los Estados Unidos y alrededor del 19% en Rusia como final de la última década.
En muchos países, hoy instan a excluir el trabajo de Darwin de programa escolar O al menos para estudiarlo a la par con otras teorías probables. Si no, para hablar de la versión religiosa, a la que la mayoría de la población mundial está inclinada, hoy en día hay varias teorías básicas del origen y la evolución de la vida que describe su desarrollo en etapas muy diferentes.
Panspermia
Los partidarios de las ideas de Panspermia están convencidas de que los primeros microorganismos fueron traídos del espacio a la tierra. Así, el famoso enciclopedista científico alemán Hermanmgolts, físico inglés Kelvin, científico ruso Vladimir Vernadsky y el químico sueco Svante Arhenius, que se considera hoy el investigador de esta teoría hoy.
Confirmó científicamente el hecho de que los meteoritos de Marte y otros planetas han sido descubiertos repetidamente en la tierra, posiblemente con cometas que podrían venir incluso de los sistemas de otras estrellas. En este momento, nadie duda, pero aún no está claro cómo podría surgir la vida en otros mundos. De hecho, los apologistas de la panxermia se transfieren a la "responsabilidad" por lo que está sucediendo para las civilizaciones alienígenas.
Teoría del caldo primario
El nacimiento de esta hipótesis contribuyó a los experimentos de Harold Yuri y Stanley Miller, realizado en la década de 1950. Podrían recrear casi las mismas condiciones que existían en la superficie de nuestro planeta antes del nacimiento de la vida. A través de una mezcla de hidrógeno molecular, monóxido de carbono y metano perdido pequeñas descargas eléctricas y ultravioleta.
Como resultado, el metano y otras moléculas primitivas se han convertido en sustancias orgánicas complejas, incluidas docenas de aminoácidos, azúcares, lípidos e incluso las primitivas de los ácidos nucleicos.
En marzo de 2015, en marzo de 2015, los científicos de la Universidad de Cambridge, dirigidos por John Sutherland mostraron que se pueden obtener todos los tipos de "moléculas de la vida", incluidos el ARN, las proteínas, las grasas y los carbohidratos, durante dichas reacciones que participarán simples carbono inorgánico. Compuestos, sulfuro de hidrógeno, sales de metales y fosfatos.
Respiración de arcilla de la vida.
Uno de los principales problemas de la versión anterior de la evolución de la vida es que muchas moléculas orgánicas, incluyendo azúcar, ADN y ARN, son demasiado frágiles para que puedan acumularse en cantidades suficientes en las aguas de la tierra de la tierra, donde, Como antes, la mayoría de los evolucionistas, surgieron los primeros seres vivos.
El químico británico Alexander Cairns-Smith cree que la vida tiene "arcilla", y no un origen del agua - medio óptimo Para la acumulación y complicación del complejo. moléculas orgánicas Se puede encontrar dentro de los poros y cristales en los minerales de arcilla, y no en el "estanque primario" de Darwin o el océano de las teorías de Miller-Yuri.
De hecho, la evolución comenzó a nivel de cristales, y solo entonces, cuando los compuestos se hicieron bastante complejos y estables, los primeros organismos vivos entraron en la "nadada abierta" en el océano principal de la tierra.
Vida en el fondo del océano.
Esta idea compite hoy el popular que la vida se originó en la superficie del océano, pero en las regiones más profundas de su fondo, en las cercanías de "fumadores negros", géiseres submarinos y otras fuentes geotérmicas.
Sus emisiones son ricas en hidrógeno y otras sustancias que, según los científicos, podrían acumularse en las laderas de las rocas y dar la primera vida todos los recursos de los alimentos y los catalizadores de reacción necesarios.
La prueba de esto puede ser reconocida por los ecosistemas modernos que existen cerca de tales fuentes en el fondo de todos los océanos de la Tierra, incluyen no solo los microbios, sino también los seres vivos multicelulares.
ARN de universo
La teoría del materialismo dialéctico se basa en la unidad simultánea y el par de lucha sin fin comenzó. Estamos hablando Sobre la herencia de la información y los cambios bioquímicos estructurales. La versión del nacimiento de la vida en la que el ARN desempeña un papel clave, ha pasado un largo camino para mejorar la apariencia en la década de 1960 y hasta finales de la década de 1980 cuando obtuvo sus características modernas.
Por un lado, las moléculas de ARN no actúan de manera efectiva con el almacenamiento de la información como ADN, pero pueden acelerar simultáneamente las reacciones químicas y recoger sus propias copias. Al mismo tiempo, es necesario comprender que los científicos aún no han logrado mostrar cómo funcionó la cadena completa de la evolución de la vida de ARN, y, por lo tanto, esta teoría aún no ha recibido reconocimiento universal.
Protocta
Otra pregunta importante en la evolución de la vida es el misterio de cómo las moléculas de ARN o el ADN y las proteínas similares "quemadas" del mundo exterior y se convirtieron en las primeras células aisladas, cuyos contenidos están protegidos por una membrana flexible o semiper sólido. .
El conocido químico soviético Alexander Oparin se convirtió en un pionero en esta área, que mostró que las gotas de agua pueden tener propiedades similares rodeadas de una doble capa de moléculas de grasa.
Sus ideas fueron encarnadas por los biólogos canadienses bajo el liderazgo de Jack Shostaka, el premio Nobel de laureado en Fisiología y Medicina 2009. Su equipo pudo "empacar" el conjunto más simple Moléculas de ARN capaces de autoconerse, en la membrana de moléculas de grasa, agregando iones de magnesio dentro del primer "protector" de iones de magnesio.
Endosimbiosis
Otro enigma de la evolución de la vida: cómo surgieron las criaturas multicelulares y por qué las células de personas, animales y plantas incluyen cuentos especiales, tales como mitocondrias y cloroplastos, que tienen una estructura inusualmente compleja.
Por primera vez, el botánico alemán Andreas Shimper pensó en este problema, que asumió que los cloroplastos en el pasado eran organismos independientes similares a las cianobacterias, que "se hicieron amigos" con las células de los antepasados \u200b\u200bde las plantas y comenzaron a vivir dentro de ellos.
Esta idea fue desarrollada más tarde por la Botanía Rusa de Konstantin Merezhkovsky y el evolucionista estadounidense Lynn Margulis, que mostró que las mitocondrias tienen origen similar y potencialmente todos los otros orgánulos complejos de nuestras células.
Como en el caso de las teorías del "mundo del ARN" y la "arcilla" de la vida, la idea de la endosimbiosis inicialmente causó muchas críticas de la mayoría de los científicos, pero hoy en día, casi todos los evolucionistas no lo dudan bien. .
¿Quién tiene razón y quién es la culpa?
A favor de las hipótesis darwinianas encontradas mucho. labores científicos y estudios especializados, en particular en el campo de las "formas transitorias". Darwin no tenía en sus brazos necesito cantidad Artefactos arqueológicos en confirmación de papeles científicos, porque en su mayor parte fue guiado por conjeturas personales.
Por ejemplo, solo en los últimos diez años, los científicos han encontrado los restos de varios "vínculos perdidos" de la evolución, como Tiktalik (Tiktaalik) e Indohius (Indohyus), que nos permiten leer la línea entre los animales terrestres y los peces, y ballena y hipopótamos.
Por otro lado, los escépticos a menudo argumentan que tales especies de animales no son formas de transición reales, lo que genera constantes disputas sin fin entre los partidarios del darwinismo y sus oponentes.
Por otro lado, los experimentos de la varilla intestinal habitual y en varios seres multicelulares muestran claramente que la evolución es real, y que los animales pueden adaptarse rápidamente a las nuevas condiciones de vida, adquiriendo nuevas características que sus antepasados \u200b\u200btienen 100-200 generaciones.
Debe recordarse que una parte significativa de la sociedad moderna todavía está inclinada a creer en la existencia de una mente divina más alta o civilizaciones extraterrestresVida fundadora en la tierra. Hasta ahora, la única teoría verdadera no existe, y a esta pregunta la humanidad aún no se ha respondido en el futuro.
¿La vida es el resultado de la evolución o la creación? Este dilema está perturbando la mente de no una generación de científicos. Las infinitas disputas en esta puntuación generan teorías cada vez más curiosas.
Orden contra el caos
La segunda ley de la termodinámica (entropía) establece que todos los elementos del cosmos se mueven de la orden al caos. Esto llama la atención sobre el científico de la NASA ROBERT DESTRO, quien afirma que el "universo se detiene como un reloj". Los creacionistas confían en la ley de la ley para demostrar la inconsistencia del punto de vista de los evolucionistas, que implica el desarrollo espontáneo y la complicación de todos los elementos del mundo.
El Aloño del siglo XIX William Sang sostuvo la siguiente analogía. Sabemos que los relojes de bolsillo no se levantó, sino que fueron hechos por una persona: se deduce que una estructura tan compleja como cuerpo humano también es el resultado de la creación.
Charles Darwin contrastó este punto de vista de su teoría sobre la fuerza de la selección natural, que, basada en la variabilidad hereditaria en el proceso de evolución a largo plazo, es capaz de formar las estructuras orgánicas más complejas.
"Pero la vida orgánica no podía aparecer en materia inanimada", los creacionistas indicaban en el lugar vulnerable de la teoría de Darwin.
Sólo relativamente recientemente, el estudio de los químicos Stanley Miller y Harold Yuri permitieron obtener argumentos en defensa de la teoría de la evolución.
El experimento de los científicos estadounidenses confirmaron la hipótesis de que las condiciones que contribuyeron a la aparición de moléculas biológicas en la tierra primitiva. sustancias inorgánicas. Según sus conclusiones, las moléculas se formaron en la atmósfera como resultado de las reacciones químicas convencionales, y luego, golpear la lluvia al océano, llevó al origen de la primera celda.
¿Cual es la edad de la Tierra?
En 2010, el bioquímico estadounidense Douglas Theobald intentó demostrar que todos los habitantes de la Tierra tienen un antepasado común. Analizó matemáticamente las secuencias de las proteínas más comunes y reveló que las moléculas seleccionadas son tanto en humanos, como en las moscas, y en las plantas, y las bacterias. La probabilidad de un antepasado común de acuerdo con los cálculos del científico fue de 102860.
Según la teoría de la evolución, el proceso de la transición de los organismos más simples a los miles de millones de años más alta. Pero los creacionistas afirman que es imposible, ya que la edad de la tierra no excede a varias decenas de miles de años.
Todo tipo de animales y plantas, en su opinión, aparecieron casi simultáneamente e independientemente entre sí, en la forma en que podemos observarlos ahora.
La ciencia moderna, confiando en este análisis de radioisótopos de muestras terrenales y sustancias de meteorito, determina la edad de la Tierra por varios de 4,54 mil millones de años. Sin embargo, a medida que se muestran algunos experimentos, este método de citas puede tener errores muy graves.
En 1968, la "Diario de la Investigación Geográfica" estadounidense publicó este análisis de radioisótopo de las rocas volcánicas formadas en Hawai como resultado de la erupción del volcán que ocurrió en 1800. La edad de roca fue determinada por el rango de 22 millones a 2 mil millones de años.
Muchas preguntas también dejan un análisis de radiocarbono, con el cual se produce la fecha de restos biológicos. Dicho método le permite establecer una edad límite de 60,000 años de edad con 10 a media ala de carbono-14. Pero, ¿cómo explicar lo que se encuentra carbono-14 en las muestras de "madera jurásica"? "Solo el hecho de que la edad de la tierra fue irrazonable", insisten los creacionistas.
El paleontólogo Harold Coffin señala que la formación de rocas sedimentarias ocurrió de manera desigual y es difícil para ellos descubrir la verdadera edad de nuestro planeta. Por ejemplo, los fósiles de árboles fósiles cerca de Joggins (Canadá), penetrando verticalmente la capa de la Tierra durante 3 o más, indican que las plantas fueron enterradas bajo el grosor de las razas en un período de tiempo muy corto como resultado de catastróficos. eventos.
Evolución rápida
Si asumimos que la tierra no es tan antigua, ¿es posible que la evolución "encaje" en un marco temporal más comprimido? El equipo de biólogos estadounidenses bajo el liderazgo de Richard Lensky en 1988 decidió realizar un modelo de experimento a largo plazo en condiciones de laboratorio Proceso evolutivo en el ejemplo de las bacterias del palo intestinal.
12 Las colonias de bacterias se colocaron en un medio idéntico, donde solo la glucosa estaba presente como fuente de energía, así como citrato, que en presencia de oxígeno no podía ser absorbida por bacterias.
Se observaron científicos para una varita intestinal durante 20 años, durante este tiempo, se cambiaron más de 44 mil generaciones de bacterias. Además de típico de todas las colonias de cambios en los tamaños de bacterias, los científicos han descubierto. característica interesanteInherente a una sola colonia: en ella, bacterias, en algún lugar entre las generaciones 31 y 32, miles, mostraron la capacidad de absorber el citrato.
En 1971, los científicos italianos llevaron a 5 lagartos individuales en la isla bajo Markara, ubicada en el mar Adriático. A diferencia del antiguo hábitat, había pocos insectos en la isla, que había lagartos, pero muchas hierbas. Los resultados de su experimento, los científicos revisaron solo en 2004. ¿Que vieron?
Lagartos adaptados a un entorno inusual: su población alcanzó a 5,000 individuos, pero lo más importante es que las razones cambiaron apariencia y la estructura de los órganos internos. En particular, la cabeza y la fuerza de la mordida aumentaron para hacer frente a las hojas grandes, y también apareció un nuevo departamento en el tracto digestivo: la cámara de fermentación, que permitió que el intestino de lagartos digieriera la celulosa rígida. Entonces, ¡en solo 33 años lagartos de depredadores se convirtieron en herbívoros!
Unión debil
Si los cambios intraespecíficos en la ciencia pueden confirmar experimentalmente, la posibilidad de aparecer durante la evolución de la nueva especie permanece exclusivamente en teoría. Los partidarios de las criaturas no solo indican evolucionistas en ausencia de formas intermedias de organismos vivos, sino que también intentan confirmar científicamente la inconsistencia de la teoría evolutiva de origen de las especies.
Genética española Svante Paabo logró eliminar el ADN del fragmento vertebral de neanderthal, que vivió supuestamente hace unos 50.000 años. Un análisis comparativo del ADN del hombre moderno y el neanderthal mostró que este último no es nuestro antepasado.
Genético de los Estados Unidos Alan Wilson con la ayuda del método de ADN mitocondrial fue capaz de decir que supuestamente cuando EVA apareció en la Tierra. Sus estudios dieron edad a 150-200 mil años. El científico japonés SatoSi Khorai conduce al ajuste. En su opinión, un hombre moderno apareció en África hace unos 200 mil años, y desde allí se mudó a Eurasia, donde Neanderthal se desplazó bastante rápidamente.
Confiando en los datos de la crónica paleontológica, el biólogo Jonathan Wells se da cuenta: "Es absolutamente claro que a nivel de reinos, tipos y clases, el origen de los antepasados \u200b\u200bgenerales no puede considerarse un hecho inmutable mediante modificación".
Puntos de contacto
Los seguidores de los puntos de vista históricos evolutivos y criaturas sobre el origen de la vida no siempre tienen un desacuerdo cardinal. Entonces, muchos científicos de la creación son partidarios. edad antigua Tierra, y entre los teólogos hay muchos críticos del creacionismo clusal.
Por ejemplo, Prododiankon Andrei Kuraev escribe lo siguiente: "En ortodoxia, no hay una base textual ni doctrinal para rechazar el evolucionismo ... en la ortodoxia, a diferencia del paganismo, lo que demuestra el asunto y del protestantismo, privando al mundo cultural del derecho a la creación. De acuerdo, no hay razón para la negación de la tesis, según la cual el Creador ha creado la materia capaz de un buen desarrollo ".
El matemático ruso y el filósofo Julius Shredder señalan que no sabemos cómo nos conocemos en una escala, para medir la duración de los seis días, por lo que Dios creó el mundo, porque el tiempo en sí fue creado en los mismos días. "El orden de la creación es bastante consistente con las ideas de la cosmología moderna", señala el científico.
Doctor en Ciencias Biológicas Yuri Simakov y TINOTETER considera el producto humano. ingeniería genética. Sugiere que el experimento se llevó a cabo en la unión de dos especies: Neanderthal y Homo Sapiens. Según el biólogo, existe una "integración compleja e intencional de la mente, que debe ser prevista para superar nuestra orden".
Los empleados de la sala de evolución, que se encuentran en el zoológico de St. Louis decidieron reconciliar dos teorías de humorialmente. En la entrada, colgaron anunció anuncio: "No argumenta aquí que el mundo de la vida no podía crearse de inmediato, solo parece que aparecía una larga evolución como resultado de una larga evolución".
Hay una hipótesis sobre la posible mejora de las bacterias, los microbios y otros organismos más pequeños, por medio de cuerpos celestiales. Los organismos desarrollados como resultado de largas transformaciones, apareció gradualmente la vida en la Tierra. En la hipótesis, se consideran los organismos capaces de funcionar incluso en un medio libre de oxígeno y en temperaturas anormalmente altas o bajas.
Esto se debe a la estancia de las bacterias-inmigrantes en asteroides y meteoritos, que son fragmentos de colisiones de planetas u otros organismos. Debido a la presencia de una cáscara externa resistente al desgaste, así como debido a la capacidad de frenar todos los procesos de la vida (a veces se convierte en una disputa), este tipo de vida es capaz de moverse mucho tiempo y muy Distancias distantes.
Si se realiza en condiciones más hospitalarias, los "viajeros intergalácticos" activan las funciones principales de apoyo a la vida. Y no entenderlo, forma por algún tiempo, vida en la tierra.
Vivir de no vivir
El hecho de la existencia de sustancias sintéticas y orgánicas de hoy es indiscutible. Además, en el distante siglo XIX, el científico alemán Friedrich Völer sintetizó la sustancia orgánica (urea) del inorgánico (cianato de amonio). Luego se sintetizaron los hidrocarburos. Por lo tanto, la vida en el planeta Tierra es probablemente originada por la síntesis de un material inorgánico. A través de la abiogénesis, las teorías del origen de la vida se presentan.
Dado que el papel principal en la estructura de cualquier organismo orgánico es aminoácidos. Sería lógico asumir sobre su participación en el asentamiento de la Tierra. En los datos obtenidos del experimento, Stanley Miller y Harold Yuri (formación de aminoácidos, paso de carga eléctrica a través de gases), podemos hablar sobre la posibilidad de formar aminoácidos. Después de todo, los aminoácidos son ladrillos, con la ayuda de qué sistemas complejos del cuerpo y cualquier vida se construyen, respectivamente.
Hipótesis cosmogónica
Probablemente la interpretación más popular que todo el colegial conoce. La teoría del Big Bang fue y permanece bastante. tema tópico Para discusiones en caliente. La gran explosión ocurrió desde el punto singular de la acumulación de energía, como resultado de la liberación de los cuales, el universo se expandió significativamente. Se formaron cuerpos espaciales. A pesar de toda la consistencia, la teoría del Big Bang no explica la formación del más universo. De hecho, no se puede explicar una hipótesis existente.
Simbiosis Organismos nucleares organizados
Esta versión del nacimiento de la vida en la Tierra también se llama endosimbiosis. Las disposiciones claras del sistema fueron compiladas por la botanica rusa y el zoólogo K. S. Merezhkovsky. La esencia de este concepto es la cohabitación mutuamente beneficiosa de los orgánulos con una célula. Lo que a su vez sugiere una endosimbitisis, como una simbiosis favorable para ambos lados para formar eucariotas (células en las que está presente el kernel). Luego, con la transferencia de información genética entre bacterias, se llevó a cabo su desarrollo y un aumento en la población. Según esta versión, todo el desarrollo adicional de las formas de vida y vida debe estar precediendo al antepasado de las especies modernas.
Auto-mano
Este tipo de aprobación en el siglo XIX no pudo no ser percibido sin la participación del escepticismo. La repentina aparición de las especies, a saber, la educación de la vida de un no vida, parecía fantástica para las personas de ese tiempo. Con esa heterogénesis (el método de reproducción, como resultado de lo cual los individuos nacen que son muy diferentes del padre) se reconocieron como una explicación informada de la vida. Ejemplo simple Habrá un complejo sistema viable de sustancias descompuestas.
Por ejemplo, en el mismo Egipto, los jeroglíficos egipcios informan el surgimiento de una variedad de vidas de agua, arena, descomposición y residuos de la planta de pudrición. Esta noticia no sorprendería a los antiguos filósofos griegos. Allí, la convicción sobre el nacimiento de la vida de la inanima fue percibida como un hecho que no requería justificación. El gran filósofo griego Aristóteles, así habló sobre la verdad visible: "El TLL se formó a partir del alimento de fibra de vidrio, el cocodrilo es el resultado de los procesos en las lirones podridas bajo el agua". Misteriosamente, pero a pesar de todo tipo de persecución por parte de la Iglesia, la convicción bajo los secretos solitarios, ha vivido un siglo entero.
Las disputas sobre la vida en la tierra no pueden continuar para siempre. Por eso, a fines del siglo XIX, el microbiólogo francés y el químico Louis Paster pasaron sus pruebas. Su investigación tuvo un carácter estrictamente científico. El experimento se llevó a cabo en 1860-1862. Gracias a la eliminación de la disputa del estado Sleepy, Paster pudo resolver el tema del tiempo de vida de la vida. (Por lo que le otorgó la Academia de Ciencias de la Academia Francesa)
Creación de arcilla convencional.
Parece que la locura, pero en realidad este tema tiene derecho a la vida. Después de todo, no es por nada que el científico escocés explore a a.j. Cherns-Smith, envíe una teoría de proteínas sobre la vida. Tener firmemente basado en la base de estudios similares, habló sobre la interacción en nivel molecular Entre los componentes orgánicos y una arcilla simple ... Cuando se deteriore, los componentes formaron sistemas sostenibles en los que ocurrieron cambios en la estructura de ambos componentes, y luego la formación de una vida rica. Eso es tan único y de la manera original, le expliqué su posición KERNS-SMITH. Cristales de arcilla, con inclusiones biológicas que están en ella, con bombardeadas, después de lo cual su "cooperación" terminó.
La teoría de los desastres permanentes.
Según el concepto desarrollado por George Cuvier, el mundo, que ahora se puede contemplar en este momento, no es primario. Y lo que es, por lo que es solo otro enlace de una cadena de rasgado consistentemente. Esto significa que vivimos en un mundo que con el tiempo se someterá a una extinción masiva de la vida. Al mismo tiempo, no todo en la Tierra estuvo expuesto a la destrucción global (por ejemplo, se produjo la inundación). Algunas especies, en el curso de su adaptabilidad, sobrevivieron, estableciendo así la Tierra. La estructura de las especies y la vida, según George, Kuvier se mantuvo sin cambios.
Materia, como realización objetiva.
El tema principal de las enseñanzas es varias esferas y áreas que brindan la evolución de la comprensión, en términos de ciencias precisas. (El materialismo es una cosmovisión en la filosofía, revelando todas las circunstancias causales, fenómenos y factores de la realidad. Las leyes son aplicables a la persona, la sociedad, la tierra). La teoría es nominada por famosos partidarios del materialismo que cree que la vida en la tierra se originó en transformaciones a nivel de química. Con eso, ha habido casi 4 mil millones de años. La explicación de la vida tiene una conexión directa con ADN, (ácido desoxirribonucleico) ARN (ácido ribonucleico), así como un poco de marina (altos compuestos moleculares, en este caso - Proteínas.)
El concepto estaba formado por la investigación científica que revelaba la esencia de la biología molecular y genética, la genética. Las fuentes son autorizadas, especialmente considerando a su juventud. Después de todo, el estudio de la hipótesis sobre el mundo del ARN, comenzó a celebrarse a fines del siglo XX. Karl Richard Vysoses hizo una gran contribución a la teoría.
Enseñando a Charles Darwin
Hablando sobre el origen de las especies, es imposible no mencionar a una persona tan verdaderamente ingeniosa como Charles Darwin. El trabajo de su vida es una selección natural, marcó el comienzo de los movimientos ateos en masa. Por otro lado, dio un impulso sin precedentes a la ciencia, un suelo inagotable para la investigación y los experimentos. La esencia del ejercicio fue sobrevivir a las especies a lo largo de la historia, por la adaptación de los organismos a las condiciones locales, la formación de nuevos signos que ayudan en la competencia.
Bajo la evolución, implican algunos procesos destinados a cambiar la vida del cuerpo y el organismo en sí con el tiempo. Bajo las características hereditarias, implican la transferencia de información de comportamiento, genética u otro tipo de información (transmisión de la Madre a la subsidiaria).
Las principales fuerzas del movimiento de la evolución, en Darwin es la lucha por el derecho a existir, por la selección y la variabilidad de las especies. Bajo la influencia de las ideas darwinianas, a principios del siglo XX, los estudios se realizaron activamente en términos de ecología, así como genética. En la raíz cambió la enseñanza de la zoología.
Creación de dios
Muchas personas de todas partes globo Todavía confiesa la fe en Dios. El creacionismo es una interpretación de la educación de la vida en la tierra. La interpretación consiste en un sistema de declaraciones basadas en la Biblia, y considera la vida según lo creado por el Creador Creador. Los datos se toman de " Viejo Testamento"," Evangelio "y otras Escrituras.
Interpretación de la creación de la vida en diferentes religiones en algo similar. Centrándose en la Biblia, la Tierra fue creada en siete días. El cielo, celestial, agua y similares, fue creado cinco días. En el sexto, Dios creó a Adán de Arcilla. Al ver al hombre aburrido, solitario, Dios decidió crear otro milagro. Tomando el borde de Adán, creó Eva. El séptimo día fue reconocido como un fin de semana.
Adam vivió con Eva sin desgracias, hasta que el demonio malvado en la imagen de la serpiente decidió tentar a Eva. Después de todo, en medio del paraíso estaba un árbol de conocimiento del bien y del mal. La primera madre sugirió a Adán para dividir la comida, perturbando así la palabra dada a Dios (se prohibió a tocar las frutas prohibidas).
Las primeras personas son expulsadas en nuestro mundo, comenzando así la historia de toda la humanidad y la vida en la Tierra.
EN ciencia moderna Considerar múltiples teorías El surgimiento de la vida en la tierra. La mayoría modelos modernos Indique que los compuestos orgánicos, los primeros organismos vivos aparecieron en el planeta aproximadamente Hace 4 mil millones de años..
En contacto con
Desarrollo de ideas sobre la apariencia de la vida.
En un cierto período histórico, los científicos se presentaron de diferentes maneras, a medida que aparecía la vida. Hasta el siglo XX, las siguientes hipótesis se desempeñaron un gran papel en los círculos científicos:
- Teoría de tiempo auto-tiempo.
- Teoría estado estacionario La vida.
- Teoría de Oparin (parcialmente apoyada ahora).
Teoría de tiempo auto-tiempo
Me pregunto, pero ha surgido la teoría de la auto-religión de la vida en el planeta. tiempos antiguos. Ella existió con teoría del origen divino. Todos los organismos vivos en el planeta.
La figura científica griega antigua Aristóteles creía que la hipótesis autocomeniente es cierta., mientras que lo divino es solo una desviación de la realidad. Creyó que la vida se originó espontánea..
Según sus pensamientos, la teoría de la auto-reubicación radica en el hecho de que algunas personas desconocidas "Principio activo" ciertas condiciones creado para crear de compuesto inorgánico organismo simple.
Después de la adopción del cristianismo en Europa y su distribución, esta suposición científica se partió al fondo: su lugar ocupado Teoría divina.
Teoría estacionaria estacionaria
Según este supuesto científico, es imposible responder cuando la vida surgió en la tierra, ya que ella existió para siempre. Por lo tanto, los seguidores de la teoría indican que la especie nunca nació: solo pueden desaparecer o cambiar su número (). La hipótesis del estado estacionario de la vida fue bastante popular hasta siglo xx xx.
La llamada "teoría de la eternidad de la vida" sufrió un colapso universal cuando se encontró que El universo tampoco existía., y fue creado después de una gran explosión. Respondiendo a la pregunta: ¿Cuántas formas de vida existía inicialmente, flota la respuesta que los cuatro, incluidos los virus que contrario a la aceptada generalmente .
Por esta razón, la hipótesis no se discute en los círculos científicos académicos. La "teoría de la eternidad de la vida" es únicamente de interés filosófico, ya que sus conclusiones son en gran parte no convergen con logros modernos. Ciencias.
Teoría de oparin
En el siglo XX, la atención de los científicos atrajo el artículo del Académico OPARIN, quien devolvió el interés en la teoría. auto-tiempo de la vida.. Consideró algunos "praunismos" en él, coacervate gotas o simplemente "caldo primario", mientras los doblaban en círculos científicos.
Estas gotas eran bolas de proteínas que atraen moléculas y grasas, que luego se unen. Así se crearon los primeros medios de almacenamiento. primeros practicantesque contienen ADN.
Esta hipótesis no responde a dónde apareció en general, y por lo tanto en círculos académicos. sus numerosas refutar.
Las teorías previas de la ocurrencia de la vida en la tierra no se consideran como la principal en el pensamiento científico moderno. Un pequeño grupo de científicos también sugiere que la vida podría nacer en agua caliente.que rodea los volcanes subacuáticos. Esta hipótesis no es básicoPero aún no se ha negado, y por lo tanto es digno de mención.
Las principales teorías del origen de la vida en la tierra.
Las principales teorías del nacimiento de la vida en la Tierra parecían hace tanto tiempo, a saber, en el siglo XX, el período en que la humanidad hizo más descubrimientos que en toda su historia anterior.
Hipótesis moderna El surgimiento de la vida en la Tierra está en diferentes puntos confirmados por una serie de estudios, y son clave para la discusión en los círculos académicos. Entre ellos se puede observar de la siguiente manera:
- teoría bioquímica de la ocurrencia de la vida;
- hipótesis del ARN del mundo;
- teoría del mundo Pau.
Teoría bioquímica
La clave es considerada teoría bioquímica El surgimiento de la vida en el planeta que se adhiere a la mayoría de los líderes científicos.
Evolución química precedió la aparición de la vida orgánica.. Es durante esta etapa que aparecen los primeros organismos vivos, que surgieron como resultado reacciones químicas De las moléculas inorgánicas.
La apariencia de las formas orgánicas de la vida es de 4 mil millones de años, como resultado de las reacciones, es muy probable que sea entonces que más ambiente favorable.
La temperatura de 1000 grados se considera óptima. El contenido de oxígeno en el aire era mínimo, porque en grandes cantidades destruye compuestos orgánicos simples.
Mundo de ARN
El mundo del ARN es solo una hipótesis, lo que indica que las conexiones de ARN se mantuvieron la información genética antes de que se produjera ADN.
En la década de 1980, se demostró que las conexiones de ARN. podría existir autonomicamente y auto-reproducido. Millones de años del ciclo de vida de ARN llevó al hecho de que las conexiones de ADN surgieron durante las mutaciones.que realizó instalaciones especializadas de almacenamiento genético. Evolution ARN fue demostrado por muchos experimentosQuien explica en parte el origen de la vida en la Tierra y responde la cuestión de cómo la vida se ha desarrollado en la Tierra.
Paz pau (hidrocarburos poliaromáticos)
El mundo de Pau es considerado. etapa de evolución química. E indica que el primer ARN surgió de Pau, que luego llevó a la creación de ADN y vida en el planeta.
PAU se puede observar ahora: son comunes en el universo y se descubrieron por primera vez en las nebulosas a lo largo del espacio. Varios investigadores llaman a Pau "semillas de la vida".
Teorías alternativas
Así sucedió que las teorías más interesantes son alternativas, y muchas cifras científicas incluso las ridiculizan. La precisión de los supuestos alternativos aún no es posible, y son parcialmente, o de muchas maneras. contradición de las vistas científicas modernas., pero su mención es necesariamente.
Hipótesis de espacio
Según este supuesto en la tierra nunca existía la vida, y ella no podía nacer aquí, ya que no había requisitos previos. Los primeros organismos vivos aparecieron en el planeta después. caídas del cuerpo cósmico.Lo que los llevó a sí mismo de otra galaxia.
Esta hipótesis no responde a la pregunta: cuántas formas de vida fueron, lo que eran, y qué tan seguras desarrollaron.
También es imposible establecer cuando se cayó este cuerpo cósmico. Pero lo mas importante - los científicos no creen En el hecho de que cualquier organismo podría sobrevivir en un cuerpo cósmico que cae después de que se trata de la atmósfera de la tierra.
En los últimos años, los científicos han descubierto bacterias que son capaces. existen con circunstancias extremas e incluso espacio abiertoPero al quemar un meteorito o un asteroide, definitivamente no sobrevivieron.
Hipótesis UFL
Destacando las hipótesis más interesantes, es imposible no mencionar el supuesto de que la vida en la Tierra es el trabajo de los alienígenas. Los seguidores de esta hipótesis creen que en un universo tan enorme, la probabilidad de la existencia de otras formas de vida razonable es muy grande. La ciencia también no niega este hecho.Dado que las personas todavía no han investigado el 99% del espacio.
Los seguidores de la hipótesis de OVNI dicen que una de las formas de vida razonables que llamamos alienígenas, especialmente trajo la vida a la tierra. Hay varias suposiciones por las que crearon una persona.
Algunos dicen que esto es solo parte del experimento, Durante el cual están viendo gente. Los adherentes de tal suposición no pueden dar una respuesta confiable a lo que necesitan para observar a las personas, y en qué punto de este experimento.
Este último indica que alguna raza de criaturas espaciales está comprometida. difundiendo la vida en el universo.Y las personas son una de las muchas razas creadas por ellos. Por lo tanto, hay algunos los antepasados \u200b\u200bde todos los vivos.A quien una persona podría tomar para los dioses.
La teoría cósmica del origen de la vida en la tierra no responde a la pregunta principal: ¿a dónde se originó originalmente la vida antes de que se enumera en el terreno?
Hipótesis teológica
¡Atención!La teoría divina del origen de la vida en el planeta es la más antigua entre todos y, al mismo tiempo, se considera uno de los más comunes en el siglo XXI.
Los seguidores de la hipótesis creen en un cierto ser omnipotente o criaturas, que es habitual para llamar a los dioses.
En varias religiones, los dioses tienen diferentes nombres, como su número. El cristianismo habla solo de Dios, al igual que el Islam, pero los paganos creyeron en docenas, e incluso cientos de dioses, cada uno de los cuales es responsable de algo definido.
Por ejemplo, un dios es considerado el creador del amor, y el segundo: ordena los mares.
Los cristianos creen que Dios creó la tierra y la vida. En él en solo siete días. Fue él quien creó al primer hombre y una mujer que se convirtió en los progenitores de la humanidad.
Dado que los miles de millones de personas en el planeta se incluyen a una cierta religión, creen que toda la vida fue creada por las manos de Dios o los dioses.
Y aunque en muchas religiones se coinciden los mismos hechos, en círculos científicos. negar la existencia de una criatura todopoderosa.que creó el mundo y la vida en ella, ya que esta teoría contradice a muchos logros científicos y descubrimientos.
Además, la hipótesis divina no hace posible establecer cuando surgió la vida en la Tierra. Algunas de las Escrituras no contienen esta información en absoluto, en el resto de los datos, no coinciden, lo que pone la hipótesis para enormes dudas.
Ninguna de las teorías anteriores. no es ideal Y no puede revelar de manera integral el tema del origen de la vida en el planeta. Lo que la teoría de adherirse es para solucionar solo usted.
Teoría moderna de la vida en la tierra.
Etapas de desarrollo de la vida en la Tierra.
Salir
Resumiendo lo anterior, se puede concluir que la vida se originó hace 4 mil millones de años. La primera etapa del desarrollo de la vida se ha convertido. químicoDespués de lo cual se crearon ARN y ADNY luego las cinco formas de vida famosas.
Se reportan teorías alternativas que no son compatibles con círculos científicos. Entre ellos vale la pena señalar espacio y teológico. (Adivinar). Las hipótesis modernas de la vida en la Tierra son más progresistas, pero también no se pueden descontar.
Es difícil encontrar una persona que no haga la pregunta de cómo la vida se originó en la Tierra. Las ideas sobre este proyecto de ley abundan, de la Biblia y Darwin a la teoría moderna de la evolución, que sufre continuamente cambios de acuerdo con los más nuevos descubrimientos Científicos.
Sobre los dinosaurios, naturalmente, todos escucharon, los vi en películas y museos, y pocas personas desafían su existencia histórica.
Aunque antes de 1842, la humanidad ni siquiera supone que los animales gigantes encontrados en diferentes lugares pertenecían a un tipo, llamando a sus "dragones" o atribuyendo los restos de titanes que luchaban en la guerra de Troya. Tomó la proximidad de los científicos, que compararon los datos y dieron el nombre a los maravillosos restos: dinosaurios. Y hoy sabemos perfectamente, ya que se extinguen a estos millones de años, se ven los gigantescos lagartos, describieron muchas de sus especies, y cada niño es consciente de quiénes son.
El hecho de que estos gigantescos reptiles aparecieran en la Tierra de 225 a 250 millones de años y extinguimos unos 66 millones de años antes de nuestro verano, no introduzcan en conmoción a la mayoría de las personas simples que no están interesadas en los detalles de la ciencia. Naturalmente, también recordamos los dinosaurios relacionados con los cocodrilos, que se originan como una visión de hace 83 millones de años, y logró sobrevivir de esos tiempos atemporales. Pero todas estas cifras rara vez se correlacionan en nuestra conciencia en escala.
¿Cuántos años tiene la humanidad?
No muchos conocidos y envejecidos visión moderna Homo Sapiens, lo que significa una persona razonable que los científicos se evalúan en solo 200 mil años. Es decir, la edad de la humanidad como un tipo de 1250 veces menos que la edad de la clase de reptil, a la que pertenecían los dinosaurios.
Para adaptarse a la conciencia y agilizar a estos datos, es necesario si queremos comprender cómo apareció la vida en nuestro planeta inicialmente. ¿Y dónde las personas que hoy intentan entender esta vida hoy?
Hoy en día, los materiales secretos de los científicos se han convertido en propiedad del público. La impactante historia de los experimentos de los últimos años, que reescribió la teoría de la evolución y arrojó la luz sobre cómo comenzó la vida en nuestro planeta, explotó dogmas de larga data. Los secretos de la genética, generalmente accesibles solo por el estrecho círculo de "dedicado", dieron una respuesta inequívoca a la suposición de Darwin.
La mente de Homo Sapiens (hombre inteligente) tiene solo 200 mil años. ¡Y nuestro planeta es de 4.500 millones!
Materiales secretos
Hace unos pocos siglos por ideas, fue posible esperar ejecuciones en el incendio. Jordano Bruno se quemó por Heresy hace poco más de 400 años, en febrero de 1600. Pero hoy, los estudios subterráneos de pioneros en negrita se convirtieron en dominio público.
Hace otros 50 años, los padres por ignorancia a menudo criaron a los hijos de otros hombres, incluso a su madre, ella misma no siempre sabía la verdad. Hoy para establecer una paternidad - análisis ordinario. Cada uno de nosotros puede solicitar el análisis de ADN y averiguar quiénes eran sus antepasados \u200b\u200bcuya sangre fluye en sus venas. El rastro de generaciones se captura para siempre en el código genético.
Es en este Código que la respuesta a la pregunta más ardiente que ocupa la mente de la humanidad es: ¿Cómo comenzó la vida?
Los materiales secretos de los científicos revelan la historia del deseo de encontrar la única respuesta correcta. Esta es una historia sobre la perseverancia, la perseverancia y la impresionante creatividad, cubriendo los mayores descubrimientos de la ciencia moderna.
En su deseo de entender cómo se originó la vida, la gente fue a estudiar los rincones más lejanos del planeta. Durante estas búsquedas, algunos científicos recibieron el estigma de "monstruos" por sus experimentos, y otros tuvieron que celebrarse bajo la mayor atención del sistema totalitario.
¿Cómo comenzó la vida en la tierra?
Tal vez esto sea lo más difícil de todas las preguntas existentes. A lo largo del milenio, la mayoría absoluta de las personas explicó esto por una tesis: "La vida fue creada por los dioses". Otras explicaciones fueron simplemente impensables. Pero con el tiempo, la situación ha cambiado. Todo el siglo pasado, los científicos intentaron descubrir cómo se originó exactamente la primera vida en el planeta, escribe Michael Marshall para BBC.
La mayoría de los científicos modernos que estudian el origen de la vida están seguros de que se están moviendo en la dirección correcta, y los experimentos realizados solo solucionan su confianza. Los descubrimientos de Newton de Genética reescriben el libro de conocimientos de la primera página hasta la última.
- No hace mucho tiempo, los científicos descubrieron el antiguo antepasado de una persona que vivió en el planeta hace unos 540 millones de años. Es de esta "bolsa de paneles" y se produjeron todos los vertebrados, los investigadores consideran. El tamaño del ancestro general fue solo un milímetro.
- Los investigadores modernos incluso lograron crear el primer organismo semi-sintético con cambios fundamentales en el ADN. Ya estamos muy cerca de la síntesis de nuevas proteínas, es decir, vida completamente artificial. En solo un par de siglos, la humanidad logró dominar la creación de un nuevo tipo de organismos vivos.
- No solo creamos nuevos organismos, sino que también editamos con confianza los existentes. Los científicos incluso crearon el "software", lo que permite que la herramienta celular edite la cadena de ADN utilizando herramientas de celda. Por cierto, solo el 1% del ADN lleva la información genética, los investigadores consideran. ¿Por qué la necesidad restante del 99%?
- El ADN es tan universal que se puede almacenar en él en un disco duro. La película ya se ha registrado en el ADN y logró descargar la información de la información sin ningún problema, ya que los archivos de un disquete tardaron antes.
Considérate educado y persona moderna? Entonces solo tienes que saberlo.
Aunque el descubrimiento de la DNA se remonta a 1869, solo en 1986, este conocimiento se usó por primera vez en criminalidades.
Ante ti la historia del nacimiento de la vida en la Tierra.
Vida de la vida. Los dinosaurios son quizás los más famosos de todas las criaturas extintas, pero también aparecieron hace 250 millones de años. La primera vida en el planeta se originó mucho antes.
Los fósiles más antiguos, según expertos, unos 3,5 mil millones de años. En otras palabras, son 14 veces. mayor primero ¡Dinosaurios!
Sin embargo, este no es el límite. Por ejemplo, en agosto de 2016, se encontraron bacterias fósiles, cuya edad es de 3.700 millones de años. ¡Esto es 15 mil veces mayor que los dinosaurios!
La Tierra en sí no es muy más antigua que estas bacterias: nuestro planeta finalmente formó hace unos 4.500 millones de años. Es decir, la primera vida en la tierra se originó bastante "rápidamente", después de unos 800 millones de años en el planeta había organismos de bacterias, que, según los científicos, pudieron complicarse con el tiempo y comenzar a comenzar temprano con organismos simples en El océano, y al final, los concursos, y la raza muy humana.
Un mensaje reciente de Canadá realiza la confirmación de estos datos: la edad de las bacterias más antiguas se estima de 3.770 a 4,300 mil millones de años. Es decir, la vida en nuestro planeta, bastante posible, originó "algunos" 200 millones de años después de su formación. Los microorganismos encontrados vivían en la glándula. Los restos de ellos fueron encontrados en las rocas de cuarzo.
Si asumimos que la vida se originó en la Tierra, lo que suena razonable, considerando que en otros cuerpos cósmicos, aún no lo hemos encontrado, ni en otros planetas, ni en los fragmentos de meteoritos enumerados desde el espacio, debería haber ocurrido en ese intervalo de tiempo. Lo que cubre mil millones de años entre el momento en que finalmente se formó el planeta, y la fecha de la aparición que se encuentra en nuestro tiempo de fósiles.
Entonces, después de haber escapado el período de interés de interés, confiando en estudios recientes, se puede asumir cuál fue la primera vida en la Tierra.
Los científicos recrearon la aparición de gigantes prehistóricos en los esqueletos encontrados durante las excavaciones.
Cada organismo vivo consiste en células (y tú también)
En el siglo XIX, los biólogos encontraron que todos los organismos vivos consisten en "células", pequeños racimos de materia orgánica de varias formas y tamaños.
Por primera vez, las células se descubrieron en el siglo XVII, simultáneamente con la invención en relación con los poderosos microscopios, pero solo después de medio siglo, los científicos llegaron a una sola salida: las células son la base de toda la vida en el planeta.
Por supuesto, una persona externa, una persona no parece un pez, ni en los dinosaurios, sino que solo observa el microscopio para asegurarse de que las personas consistan prácticamente de las mismas células que los representantes del mundo animal. Además, las mismas células subyacen a las plantas y los hongos.
Todos los organismos consisten en células, incluyéndote.
La forma más numerosa de la vida es bacteria unicelular.
Hasta la fecha, las formas de vida más numerosas pueden llamarse con seguridad los microorganismos, cada uno de los cuales consiste en una sola célula.
La apariencia más famosa de esta vida es la bacteria que vive en cualquier punto del mundo.
En abril de 2016, los científicos presentaron una versión actualizada del "Árbol de la vida": un tipo arbol genealogico Para cada tipo de organismos vivos. La mayoría absoluta de las "ramas" de este árbol ocupan bacterias. Además, la forma de la madera sugiere que el antepasado de toda la vida en la tierra era bacteria. En otras palabras, toda la variedad de organismos vivos (incluidos usted) se originó a partir de una sola bacteria.
Por lo tanto, podemos más precisos para la cuestión del nacimiento de la vida. Para recrear lo primero en convertirse, debe recrear con precisión las condiciones que reinicieron en el planeta hace más de 3.5 mil millones de años.
Entonces, ¿qué tan difícil es?
Las bacterias unicelulares son la forma más común de la vida en la Tierra.
Iniciar experimentos
Durante muchos siglos, la pregunta "¿Cómo comenzó la vida?" Prácticamente no se preguntaba en serio. Después de todo, como ya hemos recordado al principio, la respuesta fue conocida: la vida fue creada por el Creador.
Hasta el siglo XIX, la mayoría de las personas creían en "Vitalyism". Esta enseñanza se basa en la idea de que todos los seres vivos están dotados de una fuerza especial y sobrenatural que los distingue de los objetos inanimados.
Las ideas del vitalismo a menudo se hacen eco de los postulados religiosos. La Biblia dice que Dios, con la ayuda del "aliento de la vida", revivió a las primeras personas, y que el alma inmortal es una de las manifestaciones del vitalismo.
Pero hay un problema. Las ideas del vitalismo son incorrectas.
A principios del siglo XIX, los científicos descubrieron varias sustancias que estaban disponibles exclusivamente en seres vivos. Una de estas sustancias fue la urea contenida en Urin, y obtuvo éxito en 1799.
Este descubrimiento, sin embargo, no contradició el concepto de vitalismo. La urea apareció solo en organismos vivos, por lo que, tal vez, estaban dotados de una vitalidad especial, lo que los hizo únicos.
MUERTE DE VITALYISMO
Pero en 1828, el químico alemán Friedrich Völer logró sintetizar la urea del compuesto inorgánico: el cianato de amonio, que no se asoció con los seres vivos. Su experimento pudo repetir a otros científicos, y pronto quedó claro que todos los compuestos orgánicos podrían obtenerse a partir de simples-inorgánicos.
Puso fin al vitalismo como un concepto científico.
Pero la gente era bastante difícil deshacerse de sus creencias. El hecho de que en los compuestos orgánicos característicos de los únicos seres vivos, de hecho, no hay nada especial, ya que muchos, como si se privara de la vida del elemento mágico, volviendo a las personas de las criaturas divinas casi en el automóvil. Por supuesto, contradecía fuertemente la Biblia.
Incluso algunos científicos continuaron luchando por el vitalismo. En 1913, el bioquímico inglés Benjamin Moore promovió calurosamente su teoría de la "energía biótica", que, de hecho, era el mismo vitalismo, pero en otra portada. La idea del vitalismo encontró raíces bastante fuertes en el alma humana a nivel emocional.
Hoy en día, sus reflejos se pueden encontrar en los lugares más inesperados. Tomemos, por ejemplo, una serie de historias de ciencia ficción en las que la "energía vital" del personaje se puede reponer o bombear. Recuerde la "energía de la regeneración", que fue utilizada por el roce del maestro del tiempo desde la serie de televisión "Doctor Who". Esta energía podría ser repuesta si se acercó al final. Aunque la idea y se ve futurista, pero de hecho es un reflejo de las teorías antiguas.
Por lo tanto, después de 1828, los científicos finalmente tenían buenas razones para buscar una nueva explicación para la aparición de la vida, esta vez abandonó la especulación sobre la interferencia divina.
Pero no empezaron a buscar. Parecería que el tema de la investigación fue hecho por sí mismo, pero en realidad, algunas décadas más, no se acercaron al enigma del origen de la vida. Tal vez todo todavía estuviera demasiado atado al vitalismo para seguir adelante.
El químico Friedrich Völer logró sintetizar el compuesto orgánico de urea, a partir de sustancias inorgánicas.
Teoría de Darwin y Evolución
El principal avance en el campo. investigación biológica El siglo XIX fue la teoría de la evolución desarrollada por Charles Darwin y continuó por otros científicos.
La teoría de Darwin, delineada en el trabajo "El origen de la especie" de 1859, explicó cómo apareció toda la variedad de animales del mundo de un solo ancestro.
Darwin argumentó que Dios no creó todos los tipos de seres vivos individualmente, y todas estas especies ocurren del organismo primitivo, que apareció hace millones de años, que también se llama el último antepasado general universal.
La idea era extremadamente controvertida, de nuevo, porque refutó los postulados bíblicos. La teoría de Darwin rara vez fue criticada, en particular, de cristianos insultados.
Pero en la teoría de la evolución, no había una palabra sobre cómo apareció el primer organismo.
¿Cómo apareció la primera vida?
Darwin entendió que esta es una pregunta sólida, pero (tal vez, no queriendo unirse al próximo conflicto con el clero), solo lo tocó en una carta de 1871. El tono emocional de la carta mostró que el científico se dio cuenta de todo el significado profundo de este problema:
"... pero si ahora [Ah, ¿qué grande si? En cualquier reservorio cálido que contiene todas las sales de amonio y fósforo necesarias y los efectos asequibles de la luz, el calor, la electricidad, etc., la proteína formada químicamente capaz de transformaciones cada vez más complejas ... "
En otras palabras: imagine un pequeño depósito, lleno de compuestos orgánicos simples y bajo el sol. Algunos de los compuestos pueden comenzar a interactuar, creando más sustancias sofisticadas, como una proteína, que, a su vez, también interactuará y se desarrollará.
La idea era bastante superficial. Pero, sin embargo, formó la base de las primeras hipótesis sobre el origen de la vida.
Darwin no solo creó la teoría de la evolución, sino que también sugirió que la vida se originó en agua tibia, saturada con los compuestos inorgánicos necesarios.
Ideas revolucionarias de Alexander OPARIN
Y los primeros pasos en esta dirección no se realizaron en absoluto donde podría esperar. Puede pensar que dicha investigación implica la libertad de pensamiento debe celebrarse en el Reino Unido o en los Estados Unidos, por ejemplo. Pero, de hecho, la primera hipótesis sobre el origen de la vida fue nominada a las expansiones nativas de la URSS de Stalin, científicos cuyo nombre probablemente nunca escuchó.
Se sabe que Stalin cerró muchos estudios en el campo de la genética. En cambio, promovió las ideas del agronómico Trofim Lysenko, quien, como parecía, era más adecuado para la ideología comunista. Los científicos que realizaron investigaciones en el campo de la genética estaban obligados a apoyar públicamente las ideas de Lysenko, de lo contrario, arriesgarse a estar en los campamentos.
Fue en un ambiente tan tenso que el bioquímico Alexander Ivanovich OPARIN tuvo que pasar sus experimentos. Fue posible porque se estableció con un comunista confiable: apoyó las ideas de Lysenko e incluso recibió la Orden de Lenin, la recompensa más honrada de todos aquellos que existían en ese momento.
El bioquímico soviético Alexander Oparin sugirió que los primeros organismos vivos se formaban como Coacut.
Nueva teoría de la aparición de la primera vida en la tierra.
OPARIN describió que la tierra estaba representada en los primeros días después de su formación. El planeta tenía una superficie caliente ardiente y atrajo a pequeños meteoritos. El círculo era solo piedras medio fundidas, que contenían un enorme espectro de productos químicos, muchos de ellos se basaban en carbono.
Al final, la Tierra se enfrió lo suficiente, y la evaporación se convirtió por primera vez en agua líquida, creando así la primera lluvia. Después de algún tiempo, los océanos calurosos aparecieron en el planeta, que eran ricos en productos químicos basados \u200b\u200ben carbono. A continuación, los eventos podrían desarrollarse en dos escenarios.
El primero significó la interacción de las sustancias en las que aparecerían compuestos más complejos. OPARIN sugirió que el azúcar importado y los aminoácidos para los organismos vivos pudieran formarse en la cuenca de agua del planeta.
Con el segundo escenario, algunas sustancias en la interacción comenzaron a formar estructuras microscópicas. Como se sabe, muchos compuestos orgánicos no se disuelven en el agua: por ejemplo, el aceite forma una capa en la superficie del agua. Pero algunas sustancias en contacto con el agua forman glóbulos esféricos, o "coacervats", diámetro hasta 0,01 cm (o 0,004 pulgadas).
Mirando a los Cojines bajo un microscopio, puede ver su similitud con las células vivas. Crecen, cambian la forma y, a veces, se dividen en dos partes. También interactúan con los compuestos circundantes, de modo que otras sustancias se pueden concentrar dentro de ellas. OPARIN sugirió que los codaminos eran antepasados \u200b\u200bde las células modernas.
La primera teoría de la vida de John Holdane
Cinco años después, en 1929, el biólogo inglés John Burdeon Sanderson Holdane nominó de forma independiente su teoría con ideas similares, que se publicó en la revista racionalista anual.
Holdane ya ha hecho una gran contribución al desarrollo de la teoría de la evolución, contribuyendo a la integración de las ideas de Darwin a la ciencia de la genética.
Y fue muy memorable. Una vez durante el experimento en la Cámara de descompresión, sobrevivió a la ruptura del tímpano, que más tarde escribió lo siguiente: "La comida ya vacila, e incluso si sigue siendo un agujero, entonces, a pesar de la sordera, a partir de ahí puede pensar pensativo para liberar a los carros de humo de tabaco que creo un logro importante ".
Al igual que Oparin, Holdane sugirió cómo los compuestos orgánicos podrían interactuar en el agua: "(anteriormente) los primeros océanos alcanzaron la consistencia del caldo caliente". Esto creó las condiciones para la aparición de la "primera vida o la mitad de los organismos vivos". En las mismas condiciones, los organismos más simples podrían estar dentro de la "película de petróleo".
John Haldane, independientemente de OPARIN, presentó ideas similares sobre el origen de los primeros organismos.
Hipótesis de Oparin-Holdone
Así, Opamar y Choledano se convirtieron en los primeros biólogos que presentaron esta teoría. Pero la idea de que Dios no participó en la formación de organismos vivos o incluso una determinada "fuerza vital" abstracta era radical. Al igual que la teoría de la evolución de Darwin, este pensamiento fue abofeteado para el cristianismo.
El poder de la URSS, este hecho ha arreglado completamente. Según el régimen soviético, el ateísmo reinó en el país, y las autoridades alegremente apoyaron explicaciones materialistas de fenómenos tan complejos como vida. Por cierto, Holane también fue un ateo y un comunista.
"En aquellos días, estaba mirando esta idea únicamente a través del prisma de nuestras propias creencias: las personas religiosas lo percibieron en las bayonetas, a diferencia de los partidarios de las ideas comunistas", dice Armen Mululjanyan, un experto en el origen de la vida en la universidad de la universidad de la universidad Osnabryuk. "En la Unión Soviética, esta idea estaba feliz con la alegría, porque no necesitaban a Dios. Y en Occidente, fue dividido por todos los mismos partidarios de las vistas a la izquierda, los comunistas, etc. "
El concepto de lo que se formó la vida en el "caldo primario" de los compuestos orgánicos, llamados hipótesis Oparin-Holdane. Ella se veía lo suficientemente convincente, pero había un problema. En ese momento, no se llevó a cabo un solo experimento práctico, lo que demostraría la veracidad de esta hipótesis.
Hubo tales experimentos solo después de casi un cuarto de siglo.
Los primeros ecperiantos por crear la vida "en un tubo de ensayo"
El tema del origen de la vida se interesó en Harold Yuri, el famoso científico que ya ha recibido en ese momento. premio Nobel en química en 1934 e incluso participó en la creación de una bomba atómica.
En el curso de la Segunda Guerra Mundial, SNI participó en el Proyecto Manhattan, que participó en la colección de uranio inestable-235 necesario para el núcleo de la bomba. Después del final de la guerra, Suri actuó para el control civil sobre la tecnología nuclear.
Yuri se interesó en fenómenos químicos que ocurren en el espacio abierto. Y el mayor interés fueron los procesos que tuvieron lugar durante el período de formación. Sistema solar. En una de sus conferencias, señaló que al principio no había oxígeno al principio en la Tierra. Y estas condiciones eran ideales para la formación del "caldo primario", que fue hablado por Oparin y Holdane, ya que algunas de las sustancias necesarias eran tan débiles, lo que se disolvería cuando se pusiera contacto con el oxígeno.
A la conferencia asistieron un estudiante de un estudiante de doctorado llamado Stanley Miller, quien apeló a SNI con una propuesta para realizar un experimento basado en esta idea. Al principio, Rika trató la idea de escéptica, pero luego Miller logró persuadirlo.
En 1952, Miller sostuvo el experimento más famoso de todo lo que se asoció con una explicación del origen de la vida en la Tierra.
El experimento Stanley Miller se convirtió en el más famoso en la historia del estudio del surgimiento de los organismos vivos en nuestro planeta.
El experimento más famoso sobre el origen de la vida en la Tierra.
La preparación no tomó mucho tiempo. Miller se unió a una fila de matraces de vidrio, según los cuales se distribuyeron 4 sustancias, existían presumiblemente en la tierra temprana: agua hirviendo, hidrógeno, amoníaco y metano. Gaza fue sometida a descargas sistemáticas de chispas, fue una simulación de los rayos de los rayos que estaban familiarizados con una tierra temprana.
Miller descubrió que "el agua en el matraz se pulió notablemente después del primer día, y después de la primera semana, la solución nublada y adquirió un color rojo oscuro". Hubo una formación de nuevos compuestos químicos.
Cuando Miller analizó la composición de la solución, encontró que contiene dos aminoácidos: glicina y alanina. Como usted sabe, los aminoácidos a menudo se describen como bloques de vida de la vida. Estos aminoácidos se utilizan en la formación de proteínas que controlan la mayoría de los procesos bioquímicos en nuestro organismo. Miller, literalmente creado desde cero los dos componentes más importantes de un organismo vivo.
En 1953, los resultados de la experiencia se publicaron en la prestigiosa revista "Ciencia". Yuri noble, aunque no es peculiar de los científicos de su edad, el gesto se quitó su nombre del título, dejando toda la gloria de Miller. Pero a pesar de esto, el estudio generalmente se llama el "experimento Miller-Yuri".
El significado del ecperment Miller-Yuri.
"El valor del experimento Miller-Yuri es que muestra que incluso en un ambiente simple, se pueden formar muchas moléculas biológicas", dice John Sutherland, un científico del Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge.
No todos los detalles del experimento fueron precisos, ya que resultó más tarde. De hecho, los estudios han demostrado que en la atmósfera de la tierra temprana hubo otros gases. Pero esto no disminuye la importancia del experimento.
"Fue un experimento de signos, sorprendió la imaginación de muchos, y es por eso que se refiere a él hasta el día de hoy", dice Sutherland.
A la luz del experimento Miller, muchos científicos comenzaron a buscar formas de crear moléculas biológicas simples desde cero. La respuesta a la pregunta "¿Cómo comenzó la vida en la Tierra?" Parecía muy cerca.
Pero luego resultó que la vida es mucho más difícil de lo que puedes imaginar. Las células vivas, como resultado, no es solo un conjunto de compuestos químicos, sino también pequeños mecanismos complejos. De repente, la creación de células vivas desde cero se convirtió en mucho más. problema serioLo que esperaba los científicos.
Estudio de genes y ADN.
A principios de los años 50 del siglo XX, los científicos ya se han alejado del pensamiento de que la vida era un don de los dioses.
En su lugar, comenzaron a estudiar la posibilidad de una aparición espontánea y natural de la vida en la Tierra temprana, y, gracias al icónico Experimento Stanley Miller, la evidencia comenzó a aparecer por esta idea.
Mientras Miller intentó crear una vida desde cero, otros científicos se entendieron de qué genes.
En este momento, ya se han estudiado la mayoría de las moléculas biológicas. Estos incluyen azúcar, grasas, proteínas y ácidos nucleicos, tales como "ácido desoxirribonucleico", es ADN.
Hoy todos saben que nuestros genes están contenidos en el ADN, pero para los biólogos de la década de 1950, fue un verdadero shock.
Las proteínas tenían una estructura más compleja, debido a que los científicos creían que la información del gen estaba contenida en ellos.
La teoría fue refutada en 1952 por científicos del Instituto Carnegie, Alfred Hershey y March Chase. Estudiaron virus simples que consistían en proteínas y DNA que se multiplicaban por infección de otras bacterias. Los científicos descubren que la virus del ADN viral penetra en las bacterias, y no la proteína. De esto se concluyó que el ADN es un material genético.
La apertura de Hershi y Chase se convirtió en el comienzo de la raza, cuyo propósito era estudiar la estructura del ADN y los principios de su trabajo.
Martha Chase y Alfred Hershey descubrieron que el ADN trae información genética.
Una estructura espiral del ADN es uno de los descubrimientos más importantes del siglo XX.
Francis Creek y James Watson de la Universidad de Cambridge, no sin la ayuda disgustada de su colega, Rosalind Franklin vino a resolver el problema. Sucedió un año después de los experimentos de Hershi y Chase.
Su descubrimiento se ha convertido en uno de los más importantes en el siglo XX. Este descubrimiento cambió la búsqueda de los orígenes de la vida, revelando un dispositivo increíblemente complejo de las células vivas.
Watson y Creek descubrieron que el ADN es un doble espiral (doble tornillo), que parece una escalera curva. Cada uno de los dos "polos" de esta escalera consiste en moléculas llamadas nucleótidos.
Esta estructura deja claro cómo las células copian su ADN. En otras palabras, queda claro cómo los padres transfieren copias de sus genes a los niños.
Es importante entender que la doble hélice puede ser "desatada". Esto abrirá el acceso al código genético que consiste en una secuencia de bases genéticas (A, T, C y G), generalmente concluyó dentro de los "pasos" de la escalera de ADN. Cada hilo se usa cuando se usa una plantilla al crear una copia del otro.
Este mecanismo permite que los genes se heredan de la aparición de la vida. Sus propios genes terminan con el comienzo de la antigua bacteria, y cada transmisión ha sido utilizada por el mismo mecanismo que descubrieron Creek y Watson.
Ante el público, uno de los secretos más íntimos de la vida se reveló por primera vez.
Estructura de ADN: 2 islas (cadenas anti-paralelas) y pares de nucleótidos.
Tarea de ADN
Como resultó, la tarea del ADN es solo una. Su ADN informa que las células de su cuerpo, según sea necesario para crear proteínas (proteínas) - moléculas que realizan muchas tareas importantes.
Sin proteínas, no podías digerir la comida, tu corazón dejaría de pelear, y la respiración se detendría.
Pero la recreación del proceso de la formación de proteínas con ADN, de hecho, resultó ser una tarea increíblemente difícil. Cualquiera que intentó explicar el origen de la vida, simplemente no podía entender cuánto difícilmente podría aparecer y desarrollarse.
Cada proteína es esencialmente una cadena de aminoácidos larga tejida en un determinado orden. Esta orden determina la forma tridimensional de proteínas y, por lo tanto, su propósito.
Esta información está codificada en la secuencia base de ADN. Por lo tanto, cuando la celda necesita crear una proteína específica, lee el gen correspondiente en ADN para construir una secuencia dada de aminoácidos.
¿Qué es el ARN?
En el proceso de usar ADN por células, un matiz.
- El ADN es el recurso más precioso de la celda. Por lo tanto, las células prefieren no acceder a ADN cada vez.
- En cambio, las células copian información del ADN en moléculas pequeñas de otra sustancia llamada ARN (ácido ribonucleico).
- El ARN es similar al ADN, pero solo tiene una cadena.
Si dibuja una analogía entre el ADN y el libro de la biblioteca, entonces ARN se verá aquí como una página con contenido corto libros.
El proceso de convertir la información a través de la cadena de ARN en la proteína se completa utilizando una molécula muy compleja llamada "Ribosoma".
Este proceso se produce en cada célula viva, incluso en las bacterias más simples. Para mantener la vida, es importante como alimento y respiración.
Por lo tanto, cualquier explicación de la apariencia de la vida está obligada a mostrar cómo apareció un trío complejo y cómo comenzó a trabajar el complejo trío. ADN, ARN y Ribosomas..
La diferencia entre ADN y ARN.
Todo es mucho mas dificil
Las teorías de Oparin y Haldian ahora parecían ingenuas y simples, y el experimento de Miller, durante el cual aparecieron varios aminoácidos necesarios para la formación de una proteína, parecía dilatante. Sobre el camino largo Para crear la vida, su investigación, incluso si es productiva, fue claramente solo el primer paso.
"El ADN hace que el ARN haga una proteína, y todo esto está en una bolsa química cerrada", dice John Sutherland. - "Lo miras y asombras lo difícil que es. ¿Qué hacemos para encontrar una conexión orgánica que hará todo esto a la vez? "
Tal vez la vida comenzó con el ARN?
El primero en responder a esta pregunta al químico británico llamado Leslie Ordel. Fue uno de los primeros en ver el modelo de ADN creado por Creek y Watson, y luego asistió a la NASA como parte del programa Viking, durante el cual se enviaron los módulos de aterrizaje a Marte.
Ordema destinada a simplificar la tarea. En 1968, con el apoyo del grito, sugirió que no había proteínas o ADN en las primeras células vivas. Por el contrario, casi enteramente consistían en el ARN. En este caso, las moléculas de ARN primarias deberían haber sido universales. Por ejemplo, necesitaban crear sus propias copias, probablemente utilizando los mismos pares de mecanismo de formación que el ADN.
La idea de que la vida comenzó con ARN tenía un impacto increíble en todas las investigaciones adicionales. Y la causa de los feroces debates en la comunidad científica, no subsidiando a este día.
Para admitir que la vida comenzó con ARN y otro elemento, Ordel sugirió que uno de los aspectos más importantes de la vida, la capacidad de la auto-reproducción, apareció ante los demás. Se puede decir que reflejó no solo sobre cómo apareció la vida, sino que habló de la esencia misma de la vida.
Muchos biólogos estuvieron de acuerdo con la idea de la Norma sobre el hecho de que la "reproducción era la primera". En la teoría de la evolución de Darwin, la capacidad de continuar el tipo está a la cabeza de la esquina: esta es la única forma de "ganar" en esta carrera, es decir, dejar atrás a numerosos niños.
Leslie Ordel destacó la idea de que las primeras celdas funcionaban sobre la base del ARN.
División de 3 campamentos
Pero otras características son características de la vida, aunque igual de importante.
Los más obvios de ellos son el metabolismo: la capacidad de absorber la energía circundante y usarla para la supervivencia.
Para muchos biólogos, el metabolismo es la característica determinante de la vida, la capacidad de la reproducción que ponen en el segundo lugar.
Entonces, desde la década de 1960, los científicos que luchan por el misterio del origen de la vida comenzaron a compartir para 2 campamentos.
"El primero argumentó que el metabolismo apareció una genética anterior, la segunda se adhirió a la opinión opuesta", explica Sutherland.
Hubo un tercer grupo que afirma que se debe aparecer primero un cierto contenedor para moléculas clave, lo que no les permitiría desintegrarse.
"La complementación debería haber aparecido primero, porque sin él el metabolismo celular pierde ningún significado", explica Sterlend.
En otras palabras, los orígenes de la vida tuvieron que soportar una célula, ya que el Oparin y Holdane ya habían enfatizado en unas pocas décadas antes de eso, y tal vez se suponía que esta célula debía estar cubierta con grasas simples y lípidos.
Cada una de las tres ideas adquirió a sus partidarios y vivió hasta el día de hoy. Los científicos a veces se olvidaron de la profesionalidad de sangre fría y apoyaron ciegamente una de las tres ideas.
Como resultado, las conferencias científicas sobre este tema a menudo estaban acompañadas por escándalos, y los periodistas que cubrían estos eventos a menudo escuchaban revisiones unilent de científicos de un campamento sobre el trabajo de sus colegas de los otros dos.
Gracias a Orjel, la idea de que la vida comenzó con ARN, llevó al público al paso adelante hacia el Rayster.
Y en la década de 1980 hubo un descubrimiento impresionante, que en realidad confirmó la hipótesis de ORD.
¿Cuál fue el primer: contenedor, metabolismo o genética?
Entonces, a fines de la década de 1960, en busca de una respuesta al enigma del origen de la vida en el planeta, los científicos se dividieron en 3 campamentos.
- Los primeros confiaban en que la vida comenzó con la formación de versiones primitivas de células biológicas.
- El segundo creía que el primer y clave era el sistema de metabolismo.
- En tercer lugar, se centraron en la importancia de la genética y la reproducción (replicación).
Este tercer campamento intentó entender cómo podría mirar el primer replicador, teniendo en cuenta la idea de que el replicador debe consistir en ARN.
RNA de múltiple
En la década de 1960, los científicos han acumulado muchas razones para creer que el ARN fue una fuente de vida.
Estas razones fueron el hecho de que el ARN podría hacer lo que el ADN no pudo.
Al ser una molécula de una sola cadena, el ARN podría doblarse, dándole varias formas, que no estaba disponible para ADN duro con dos cadenas.
Aspectable a medida que el ARN de origami recordaba fuertemente su comportamiento de las proteínas. Después de todo, las proteínas son esencialmente las mismas cadenas largas, pero que consisten en aminoácidos, y no nucleótidos, lo que les permite crear estructuras más complejas.
Esta es la clave de la capacidad más sorprendente de las proteínas. Algunas proteínas pueden acelerar, o "catalizar", reacciones químicas. Estas proteínas se denominan enzimas.
Por ejemplo, en agallas humanas, hay muchas enzimas que descomponen las complejas moléculas de alimentos en simples (como el azúcar), es decir, aquellos que luego son utilizados por nuestras células. Sería imposible vivir sin enzimas. Por ejemplo, la reciente muerte del hermano principal del líder coreano en el aeropuerto de Malasia se sacó de que la enzima (enzima) se detuvo en su cuerpo, cuya acción suprime el reactivo nervioso VX, como resultado, el funcionamiento del respiratorio. El sistema y el hombre muere en varios minutos. Tan importante para el trabajo de nuestras enzimas corporales.
Leslie Ordel y Francis Creek presentan otra hipótesis. Si el ARN podría desarrollarse, ¿cómo lo hicieron las proteínas, ¿podría ella seguir formando enzimas?
Si fuera así, el ARN podría ser el original, y la molécula de vida extremadamente universal, que almacena información (como lo hace ADN) y la reacción de catalización, que es característica de algunas proteínas.
La idea era interesante, pero no se encontró los próximos 10 años de evidencia en su apoyo.
Enzimas de ARN
Thomas Chek nació y creció en Iowa. De vuelta en la infancia, su pasión era piedras y minerales. Y ya en las clases de secundaria, fue invitado permanente en los geólogos de la Universidad Local, que le mostró modelos de estructuras minerales. Al final, se convirtió en bioquímico, centrándose en el estudio del ARN.
A principios de la década de 1980, el chequeo y sus colegas de la Universidad de Colorado en Boulder estudió. organismo unicelular Llamado "TETRAHYMENA THERMOPHILE". Parte de este cuerpo celular incluyó circuitos de ARN. El control notó que uno de los segmentos de ARN a veces se separa de otros, como si estuviera separado por tijeras.
Cuando su equipo excluyó todas las enzimas y otras moléculas que podrían actuar como tijeras moleculares, ARN continuó aislando este segmento. Al mismo tiempo, se descubrió la primera enzima de ARN: un pequeño segmento de ARN capaz de separarse independientemente de una cadena grande a la que se colocó.
Dado que dos enzimas de ARN se encuentran relativamente rápido, los científicos sugirieron que en realidad podrían ser mucho más. Ahora, más y más hechos hablaron a favor de lo que la vida comenzó con ARN.
Thomas Chek encontró la primera enzima de ARN.
Mundo de ARN
El primero que le dio el nombre de este concepto se convirtió en Walter Gilbert.
Como físico que inesperadamente interesado en la biología molecular, Gilbert fue uno de los primeros en defender la teoría de la secuenciación del genoma humano.
En 1986, en su artículo en la revista Nature, Gilbert sugirió que la vida comenzó en el llamado Mundo de ARN.
La primera etapa de la evolución, según Gilbert, consistió en el "proceso, durante el cual las moléculas de ARN realizaron el papel de los catalizadores, recolectándose en el caldo de los nucleótidos".
Copiando e insertando varios fragmentos de ARN en una cadena común, las moléculas de ARN crearon cadenas más útiles basadas en disponibles. Como resultado, llegó el momento cuando aprendieron a crear proteínas y enzimas de proteínas, lo que resultó ser mucho más útil que las versiones de ARN, en su mayor parte la empujando hacia afuera y dando el comienzo de la vida que vemos hoy.
"El mundo del ARN" es una forma elegante satisfecha de crear organismos vivos complejos desde cero.
En este concepto, no es necesario confiar en la formación simultánea de docenas de moléculas biológicas en el "caldo primario", es suficiente ser una sola molécula con la que comenzó todo.
Prueba de
En el año 2000, la hipótesis sobre el "mundo del ARN" ganó evidencia sólida.
Thomas Steitz pasó 30 años, estudiando las estructuras de las moléculas en las células vivas. En los años 90, comenzó el estudio principal de su vida: estudiar la estructura del ribosoma.
En cada jaula viviente hay un ribosoma. Esta gran molécula lee las instrucciones de ARN y conecta los aminoácidos para crear proteínas. Los ribosomas en células humanas construyen casi todas las piezas de cuerpo.
Para cuando ya se sabía que el ribosoma contiene ARN. Pero en 2000, el equipo STEAC presentó un modelo detallado de la estructura ribosoma, en la que ARN apareció como un núcleo de ribosoma catalítico.
Este descubrimiento fue grave, especialmente considerando la antigua y fundamentalmente importante para la vida, se consideraba la ribosoma. El hecho de que un mecanismo tan importante se basó en el ARN, hizo que la teoría del "mundo del ARN" es mucho plausible en los círculos científicos. La mayor apertura se regocijó por los simpatizantes del concepto del concepto de "ARN del mundo", y los actos en 2009 recibieron el Premio Nobel.
Pero después de eso, los científicos comenzaron a parecer dudas.
Problemas de la teoría del "ARN del mundo".
En la teoría del "mundo del RNA" inicialmente dos problemas fueron inicialmente.
Primero, ¿podría ARN realmente hacer todas las funciones vitales? ¿Y podría formarse en tierra temprana?
Ya han pasado 30 años desde la creación de la teoría de la teoría de Gilbert de la teoría de ARN, y aún no tenemos evidencia exhaustiva de que el ARN sea realmente capaz de todo lo que se describe en teoría. Sí, es una molécula sorprendentemente funcional, pero ¿es suficiente un ARN para que todas las funciones sean atribuidas?
Una no promoción se apresuró a los ojos. Si la vida comenzó con una molécula de ARN, entonces significa que el ARN puede crear sus copias, o réplicas.
Pero esta habilidad no tiene ninguno de todos los ARN conocidos. Para crear una copia precisa del fragmento de ARN o ADN, se requieren una pluralidad de enzimas y otras moléculas.
Por lo tanto, a fines de la década de 1980, un grupo de biólogos comenzó una investigación bastante desesperada. Tenían la intención de crear ARN capaz de autoevaluar.
Intenta crear ARN de auto-reproducción
Jack Shostak de Harvard Medical School fue el primero de estos investigadores. DE nIñez temprana Fue tan apasionado por la química que incluso convirtió su sótano al laboratorio. Trató su seguridad con la desgracia, que una vez llevó a una explosión, que sacó el matraz de vidrio al techo.
A principios de los años 80, Shostak demostró claramente cómo los genes humanos se protegen del proceso de envejecimiento. Este primer estudio lo llevará más tarde a los laureados del Premio Nobel.
Pero pronto penetró en la investigación por el cheque, asociado con las enzimas de ARN. "Creo que este es un trabajo increíble", dice Shostak. - "En principio, es muy probable que el ARN pueda servir como un catalizador para crear sus propias copias".
En 1988, el control descubrió la enzima ARN capaz de formar una pequeña molécula de ARN en 10 nucleótidos.
El Shostak decidió ir más lejos y crear nuevas enzimas de ARN en el laboratorio. Su equipo creó un conjunto de secuencias aleatorias y probó cada uno para encontrar al menos uno que tendría las habilidades del catalizador. Las siguientes secuencias cambiaron, y la prueba continuó.
Después de 10 intentos, el Shostak logró crear una enzima de ARN, que como catalizador aceleró la reacción de 7 millones de veces más rápido de lo que esto sucede en un entorno natural.
El equipo de Shostaka demostró que las enzimas de ARN pueden ser extremadamente poderosas. Pero su enzima no pudo crear sus réplicas. Era un soporte de choque.
Enzyme R18.
En 2001, el próximo avance hizo que un ex alumno de Shostaka - David Bartel del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge.
Bartel creó la enzima ARN llamada R18, que podría agregar nuevos nucleótidos a una cadena de ARN basada en los existentes.
En otras palabras, la enzima no solo agregó nucleótidos aleatorios, sino que copió con precisión la secuencia.
Antes de que las moléculas autoexpulsadas todavía estuvieran lejos, pero la dirección era cierta.
La enzima R18 consistía en una cadena, que incluía 189 nucleótidos, y se podía agregar a ella 11 más, es decir, el 6% de su longitud. Los investigadores esperaban que incluso después de algunos experimentos, este 6% tendría éxito en cumplir el 100%.
El más afortunado de este campo fue Philipp Holliger desde el laboratorio de biología molecular en Cambridge. En 2011, su equipo modificó la enzima R18 al crear una enzima TC19Z que podría copiar una secuencia de hasta 95 nucleótidos. Esto fue del 48% de su longitud, más de R18, pero obviamente no es necesario al 100%.
Gerald Joyce y Tracy Lincoln del Instituto de Investigación de Skrippps en La Holia presentó un enfoque alternativo de la pregunta. En 2009, crearon la enzima ARN, que crea su réplica indirectamente.
Su enzima combina dos fragmentos de ARN corto y crea otra enzima. Él, a su vez, une a otros dos fragmentos de ARN para recrear la enzima original.
Si hay materiales de origen, este ciclo simple puede continuar infinitamente. Pero las enzimas funcionan correctamente, solo si hay las cadenas de ARN necesarias creadas por Joyce y Lincoln.
Para muchos científicos que pertenecen escépticos a la idea del "mundo del ARN", la falta de auto-replicación del ARN es la principal causa del escepticismo. El ARN simplemente no hace frente al papel del creador de toda la vida.
No se agregan optimismo y fallas de químicos en la creación de ARN de cero. Y aunque el ARN es una molécula mucho más simple que el ADN, su creación resultó ser un problema increíble.
Las primeras celdas probablemente se multiplican por división.
Problema en Sakhar.
Todo es el caso en azúcar presente en cada nucleótido, y la base del nucleótido. Realmente crean por separado, pero no son posibles atarlos.
A principios de los años 90, este problema ya era obvio. Para muchos biólogos, ella convenció de que la hipótesis del "mundo del ARN", lo que pareciera atractivo, sigue siendo solo una hipótesis.
- Tal vez, en la Tierra temprana, otra molécula existía originalmente: es más fácil que el ARN, y logró reunirse del "caldo primario", y luego comenzar a la auto-reproducción.
- Quizás la primera era exactamente esta molécula, y después de eso había RNAS, ADN y otros.
Ácido nucleico de poliamida (PNA)
En 1991, Peter Nielsen de la Universidad de Copenhague en Dinamarca parecía encontrar un candidato adecuado para el papel del replicador principal.
De hecho, fue una versión de ADN significativamente mejorada. Nielsen dejó la base sin cambios: estándar A, T, C y G, pero en lugar de las moléculas de azúcar usadas moléculas llamadas poliamida.
Llamó a la molécula resultante mediante ácido nucleico de poliamida, o PNA. Sin embargo, con el tiempo, el descifrado de la abreviatura por alguna razón se convirtió en "ácido nucleico péptido".
En la naturaleza, no se encuentra el PNK. Pero su comportamiento se asemeja fuertemente el comportamiento del ADN. El circuito de PNA puede incluso reemplazar la cadena en la molécula de ADN, y la base se analizará como de costumbre. Además, el PNA se puede torcer en una doble hélice como el ADN.
Stanley Miller estaba intrigado. Con un escepticismo profundo, refiriéndose al concepto de "World of ARN", creía que el PNA era más adecuado para el papel del primer material genético.
En el año 2000, reforzó su opinión por evidencia. Para cuando ya tenía 70 años y él sobrevivió a varios golpes, después de lo cual podría estar en el hogar de ancianos, pero no iba a rendirse.
Miller repitió su clásico experimento descrito anteriormente, esta vez usando metano, nitrógeno, amoníaco y agua, y se recibió como resultado de la base de poliamida PNA.
Siguió que las condiciones para la aparición de PNA pudieran estar completamente en la Tierra temprana, a diferencia de ARN.
El comportamiento del PNA se asemeja al ADN.
Ácido treoso-nucleico (TNK)
Mientras tanto, otros químicos han creado sus propios ácidos nucleicos.
En 2000, Albert eHenMomer creó ácido nucleico TREOSO (TNC).
En esencia, fue el mismo ADN, pero con otro tipo de azúcar en la base. Las cadenas de TNC podrían formar una doble hélice, y la información podría transmitirse desde RNK a TNK y la espalda.
Además, TNC podría formarse y formas complejas, incluida la forma de una proteína. Esto insinuó el hecho de que TNC podría realizar el papel de la enzima como ARN.
Ácido de glicol-nucleico (GNA)
En 2005, Eric Meggers creó ácido de glicol-nucleico, también capaz de formar una espiral.
Cada uno de estos ácidos nucleicos tenía sus partidarios: generalmente los propios creadores.
Pero en la naturaleza, no hay rastro de tales ácidos nucleicos, por lo que incluso si asumimos que usaban la primera vida, en algún momento debería haberlos abandonado a favor de ARN y ADN.
Suena plausible, pero no es compatible con la evidencia.
El concepto era bueno, pero ...
Así, a mediados de la primera década del siglo XXI, los partidarios del concepto del "mundo del ARN" estaban en una situación difícil.
Por un lado, las enzimas de ARN existían en la naturaleza e incluyeron uno de los fragmentos más importantes de los mecanismos biológicos: ribosoma. No está mal.
Pero, por otro lado, no había un ARN autoprodicante en la naturaleza, y nadie podía explicar cómo se formaba el ARN en el "caldo primario". Este último podría explicarse por ácidos nucleicos alternativos, pero también en la naturaleza ya (o nunca) no existía. Esto es malo.
El veredicto a todo el concepto del "mundo del ARN" era obvio: el concepto es bueno, pero no exhaustivo.
Mientras tanto, desde mediados de los 80, otra teoría desarrollada lentamente. Sus partidarios aseguraron que la vida comenzó a no con ARN, ADN o ninguna otra sustancia genética. En su opinión, la vida se originó como un mecanismo para usar energía.
¿Primera energía?
Entonces, a lo largo de los años, los científicos involucrados en el origen de la vida, divididos en 3 campamentos.
Los representantes de los primeros estaban convencidos de que la vida comenzó con la molécula de ARN, pero no pudieron descubrir cómo las moléculas de ARN o similares a ARN lograban aparecer espontáneamente en la Tierra temprana y comenzar a la auto-reproducción. Los éxitos de los científicos al principio admiraron, pero como resultado, los investigadores llegaron a un callejón sin salida. Sin embargo, incluso cuando estos estudios estaban en pleno apogeo, ya eran aquellos que estaban seguros de que la vida se originó de manera bastante diferente.
La teoría del "mundo del ARN" se basa en una idea simple: la función más importante del cuerpo es la capacidad de continuar el género. La mayoría de los biólogos están de acuerdo con eso. Todos los seres vivos, desde bacterias hasta ballenas azules, busque dejar descendencia.
Sin embargo, muchos investigadores de este problema no están de acuerdo de que la función reproductiva esté en primer lugar. Dicen que antes del inicio de la reproducción, el cuerpo debe convertirse en autosuficiente. Él debe ser capaz de mantener la vida en sí mismo. Al final, porque no podrá comenzar a los niños si mueren antes.
Apoyamos la vida con los alimentos, mientras que las plantas absorben la energía de la luz solar.
Sí, el chico, con un placer, el volador jugoso chico, obviamente no se parece a un roble de edad, pero, de hecho, ambos son absorbidos en energía.
La absorción de energía es la base de la vida.
Metabolismo
Hablando sobre la energía de los seres vivos, estamos tratando con el metabolismo.
- La primera etapa es obtener energía, permitir, de sustancias ricas en energía (por ejemplo, azúcar).
- El segundo es el uso de energía para la construcción de células útiles en el cuerpo.
El proceso de uso de energía es extremadamente importante, y muchos investigadores están seguros de que fue él quien comenzó con lo que comenzó la vida.
Pero, ¿cómo podrían parecer los organismos con la función de metabolismo?
La primera y la suposición más influyente fue presentada por Günther Vakhtershauzer a finales de los 80 del siglo XX. Por profesión, era un abogado de patentes, pero tenía un conocimiento decente en el campo de la química.
Watershauzer sugirió que los primeros organismos "eran muy diferentes de todo lo que sabemos". No lo hicieron de las células. No tenían enzimas, ADN o ARN.
Para mayor claridad, el Vakhtershauser describió el flujo de agua caliente que fluye desde el volcán. El agua estaba saturada con gases volcánicos de tipo de amoníaco y que contenía partículas desde el centro del volcán.
En lugares donde el flujo procedió a lo largo de las rocas, comenzaron las reacciones químicas. Los metales contenidos en el agua contribuyeron a la creación de grandes compuestos orgánicos de lo más sencillo.
Ciclo metabólico
El punto de inflexión fue la creación del primer ciclo metabólico.
Durante este proceso, una sustancia química se convierte en varias otras, y así sucesivamente, siempre y cuando todo no llegue a recrear la primera sustancia.
Durante el proceso, todo el sistema que participa en el metabolismo acumula la energía que se puede usar para reiniciar el ciclo o para lanzar un nuevo proceso.
Todo lo demás que dotado organismos modernos (ADN, células, cerebro) aparecieron más tarde, y sobre la base de estos ciclos químicos.
Los ciclos metabólicos no son muy similares a la vida. Por lo tanto, Watershawser llamó a sus invenciones por "organismos precursores" y escribió que casi no podían llamarse vivo ".
Pero los ciclos metabólicos descritos por la Vakhtershower siempre se encuentran en el centro de cualquier organismo vivo.
Sus células son en realidad plantas microscópicas, dividiendo indiscriminadamente las sustancias solas, convirtiéndolas en otras.
Los ciclos metabólicos, a pesar de la "mecanicidad", son fundamentalmente importantes para la vida.
Las últimas dos décadas del Watershauzer del siglo XX dedicaron su teoría, trabajando como en detalle. Describió qué minerales vendría mejor que otros y qué ciclos químicos podrían tener lugar. Sus argumentos comenzaron a ganar partidarios.
Confirmación experimental
En 1977, el equipo de Jack Korlissa de la Universidad de Oregón se sumergió en el agua del este. océano Pacífico A una profundidad de 2.5 kilómetros (1.5 millas). Los científicos estudiaron una fuente caliente de Galápagos en un lugar donde se levantaban crestas de rocas desde la parte inferior. Se sabe que las crestas eran inicialmente volcánicamente activas.
Corlissa descubrió que las crestas estaban prácticamente llenas de aguas termales. El agua saturada caliente y química se levantó de debajo del fondo marino y fluyó a través de los agujeros en las rocas.
Es increíble, pero estas "Velves hidrotermales" estaban densamente habitadas por criaturas extrañas. Estos eran enormes moluscos de varias especies, mejillones y gusanos anillados.
El agua también estaba llena de bacterias. Todos estos organismos vivieron debido a la energía del vehículo hidrotermal.
La apertura de las velves hidrotermales creó la excelente reputación de Corgissa. También lo obligó a pensar.
El tanque hidrotermal en el océano proporciona la vida de los organismos hoy. Tal vez se convirtieron en su primera fuente?
Gerla hidrotermal
En 1981, Jack Korliss sugirió que tal Taper existía en la Tierra hace 4 mil millones de años y estaba a su alrededor que la vida se originó. Dedicó toda su cuarta carrera para desarrollar esta idea.
Corlissa sugirió que los Erochs hidrotermal pudieran crear una mezcla de productos químicos. Cada viajero, argumentó, era algo así como un pulverizador de "caldo primario".
- Mientras que el agua caliente fluía a través de las rocas, el calor y la presión obligaron a los compuestos orgánicos más simples para convertirse en más complejos, como los aminoácidos, los nucleótidos y los azúcares.
- Más cerca de la salida al océano, donde el agua ya no estaba tan caliente, comenzaron a formar cadenas, formando carbohidratos, proteínas y nucleótidos como el ADN.
- Luego, ya en el océano en sí, donde el agua se enfrió significativamente, estas moléculas se recogieron en células simples.
La teoría parecía sabiamente y atrajo la atención.
Pero Stanley Miller, cuyo experimento se discutió anteriormente, no compartió entusiasmo. En 1988, escribió que el tren estaba demasiado caliente para la educación en ellos.
La teoría de Korlisse era que la temperatura extrema podría ejecutar la formación de sustancias como los aminoácidos, pero los experimentos Miller mostraron que ella también podría destruirlos.
Los compuestos clave del tipo de azúcar pueden mantenerse fuera de fuerza durante unos segundos.
Además, estas simples moléculas apenas han logrado formar cadenas, ya que el agua ambiental casi los rompería.
Calor, aún más cálido ...
En ese momento, el geólogo Mike Russell se unió a la discusión. Creía que la teoría de Zherech estaba perfectamente encajada en las suposiciones del Vakhthershauzer sobre los organismos precursores. Estos pensamientos lo llevaron a la creación de una de las teorías más populares sobre el origen de la vida.
El joven Russell aprobó la creación de aspirina y el estudio de los valiosos minerales. Y durante la posible erupción del volcán en los años 60, coordinó con éxito el plan de respuesta sin tener experiencia experimentada. Pero estaba interesado en estudiar, ya que la superficie de la Tierra cambió a lo largo de varias épocas. La oportunidad de mirar la historia de las perspectivas de los geólogos y formó su teoría sobre el origen de la vida.
En los años 80, encontró fósiles, testificando que, en la antigüedad, había voces hidrotermales, donde la temperatura no excedía los 150 grados Celsius. Estas temperaturas moderadas, como él argumentó, podrían permitir que las moléculas se agarren mucho más de lo que se considera Miller.
Además, había algo curioso en los fósiles de estos guardias menos que calientes. El mineral llamó a una pirita que consiste en hierro y azufre, en forma de una longitud de tubo de 1 milímetro.
En su laboratorio, Russell encontró que la pirita todavía puede formar caídas esféricas. Sugirió que las primeras moléculas orgánicas complejas se formaban precisamente dentro de las estructuras de la pirita.
Al mismo tiempo, el Watershauseuser comenzó a publicar sus teorías basadas en el hecho de que el flujo de agua rico en productos químicos se dedicó a la cooperación con algún mineral. Incluso sugirió que este mineral podría ser una pirita.
2+2=?
Russell se mantuvo solo para doblar 2 y 2.
Hizo eso dentro de un cálido tanque hidrotermal en un mar profundo, donde se pudieron formarse estructuras de pirita, se formó los precursores del silla de agua. Si el Russell no estaba equivocado, la vida se originó en las profundidades del mar, y apareció el primer metabolismo.
Todo esto se estableció en el artículo Russell, publicado en 1993, 40 años después del experimento clásico Miller.
La resonancia en la prensa surgió mucho más pequeña, pero la importancia del descubrimiento no disminuye. Russell United Dos ideas diferentes (ciclos metabólicos del vakhtershauzer y hidrotermal Zherel Korlissa) en un concepto bastante convincente.
El concepto se ha vuelto aún más impresionante cuando Russell compartió sus ideas, cómo los primeros organismos absorbieron la energía. En otras palabras, explicó cómo podría trabajar su metabolismo. Su idea se basó en el trabajo de uno de los genios olvidados de la ciencia moderna.
Experimentos "ridículos" Mitchell
En la década de 1960, el bioquímico Peter Mitchell debido a la enfermedad se vio obligado a abandonar la Universidad de Edimburgo.
Convidió una mansión en Cornwall a un laboratorio personal. Estar cortado de la comunidad científica, financió su trabajo, vendiendo la leche de vaca de su casa. Muchos bioquímicos, incluida la Ordeña de Leslie, cuya investigación de ARN se discutió anteriormente, consideró el trabajo de Mitchell a al menos ridículo.
Casi dos docenas de años más tarde, Mitchell entusiasma, habiendo recibido el Premio Nobel de Química en 1978. No se hizo famoso, pero sus ideas se rastran en cualquier libro de texto sobre biología.
Mitchell dedicó su vida al estudio del hecho de que los organismos gastan la energía recibida de los alimentos. En otras palabras, se preguntaba cómo nos quedamos vivos desde un segundo por un segundo.
El bioquímico británico Peter Mitchell recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo en la apertura del mecanismo de síntesis ATP.
Cómo el cuerpo mantiene la energía
Mitchell sabía que todas las células almacenaban energía en una molécula específica: trifosfato de adenosina (ATP). Es importante que una cadena de tres fosfatos esté unida a la adenosina. La unión del tercer fosfato es mucha energía, que luego se encuentra en ATP.
Cuando se necesita la celda (por ejemplo, al cortar el músculo), corta el tercer fosfato de ATP. Esto convierte ATP en adenosidi fosfato (ADP) y libera la energía acumulada.
Mitchell quería entender cómo las células se las arreglaron inicialmente para crear ATP. ¿Cómo concentraban suficiente energía en el ADP para unirse al tercer fosfato?
Mitchell sabía que la enzima formando ATP estaba en la membrana. Concluyó que las bombas de células cargaron partículas, llamadas protones, a través de la membrana, y por lo tanto, una forma pueden ver muchos protones, mientras que casi no hay en el otro lado.
Los protones están tratando de regresar a la membrana para mantener el equilibrio en cada lado, pero solo pueden entrar en la enzima. La corriente de protones mecánicos y le da a la enzima la energía necesaria para crear ATP.
Mitchell primero expresó esta idea en 1961. Los próximos 15 años defendieron su teoría de los ataques, a pesar de la evidencia irrefutable.
Hoy se sabe que el proceso descrito por Mitchell se caracteriza por cada ser vivo en el planeta. Sucede en tus celdas en este momento. Al igual que el ADN, esta es la parte fundamental de la vida que conocemos.
Para la vida, había una separación natural de protones.
Al construir su propia teoría de la vida, Russell llamó la atención sobre la separación de protones mostrados por Mitchell: muchos protones en un lado de la membrana y solo unos pocos están en el otro.
Todas las células necesitan tal separación de protones para almacenar energía.
Las células modernas crean una división de este tipo, bombeando protones de la membrana, pero aquí está involucrado un mecánico molecular complejo, que no solo podía aparecer en un abrir y cerrar de ojos.
Así que Russell hizo otra conclusión lógica: la vida se formó donde hay una separación natural de protones.
En algún lugar en neumáticos hidrotermales. Pero Zherlo debe ser un tipo específico.
La tierra temprana tenía mares ácidos, y el agua ácida está simplemente saturada de protones. Para la separación de protones, el agua en el tanque hidrotermal debe ser escaso para los protones: en otras palabras, debe ser alcalino.
Hidrotermal Zherel Korlissa no cabía bajo esta condición. No solo estaban demasiado calientes, sino que también estaban demasiado saturados con ácidos.
Pero en 2000, Deborah Kelly de la Universidad de Washington, encontró los primeros vehículos hidrotermales alcalinos.
Dr. Deborah Kelly.
Vigor hidrotermal alcalino y fresco
Kelly con gran dificultad logró convertirse en un científico. Su padre murió cuando estaba en la escuela secundaria, y ella tuvo que trabajar después de conferencias para pagar la capacitación en la universidad.
Pero ella sucedió, y luego la idea de estudiar volcanes submarinos y fuentes hidrootérmicas calientes se incendió. La pasión por el estudio de los volcanes y las puntas calientes submarinas la llevaron en el corazón del Océano Atlántico. Fue aquí donde en las profundidades había una cresta majestuosa, que se elevaba desde el fondo del océano.
En esta gama Kelly, encontré una red completa de Hydrothermal Zherel, que llamó la "Ciudad Perdida". No eran como los que encontraron el Corliss.
De ellos fluyó agua con una temperatura de 40-75 grados centígrados y con un ligero contenido alcalino. Los minerales de carbonato de tal agua formaban pilares blancos empinados, similares a los polos de humo y se elevaban desde la parte inferior como tuberías del órgano. A pesar de las especies agrietadas y "fantasmales", estos pilares fueron en realidad una casa para colonias de microorganismos que viven en agua tibia.
Estos niños alcalinos fueron perfectamente adecuados bajo la teoría de Russell. Tenía confianza en que la vida comenzó en Zherech, similar a la cónica de la "Ciudad Perdida".
Pero había un problema. Como geólogo, Russell insuficientemente supo mucho sobre las células biológicas para que su teoría sea lo más convincente posible.
La teoría de la vida más completa en la tierra.
Para poder superar los problemas de las limitaciones de su conocimiento, Russell United con el biólogo estadounidense William Martin. El amante de la disputa de Martin, la mayor parte de su carrera trabajó en Alemania.
En 2003, presentaron una versión mejorada del concepto temprano de Russell. Y, tal vez, esta teoría sobre el origen de la vida en la tierra puede llamarse los más completos de todos los existentes.
Gracias a Kelly, sabían que los acantilados de los botes alcalinos eran porosos: estaban llenos de pequeños agujeros llenos de agua. Los científicos sugirieron que estos hoyos realizaron el papel de las "células". Cada uno de ellos contenía importantes sustancias, como minerales como la pirita. Agregue una división natural de protones aquí, que se proporcionó con un ventilación y obtenga un lugar ideal para generar metabolismo.
Tan pronto como la vida comenzó a usar la energía química del agua de Zhere, sugirió Russell y Martin, comenzó a crear moléculas como el ARN. Al final, ella creó su propia membrana, convirtiéndose en una celda real, y dejó una roca porosa, dirigiéndose a las aguas abiertas.
Hasta la fecha, esta es una de las principales hipótesis con respecto al origen de la vida.
Últimas aberturas
Esta teoría fue seriamente apoyada en julio de 2016, cuando Martin publicó la investigación, durante la cual se reconstruyeron algunas características del "Último Ancestre General Universal" (PUP). Este es el nombre condicional del cuerpo que existía hace miles de millones de años, que dio el comienzo de toda la diversidad de la vida moderna.
Es posible que ya no podamos encontrar los fósiles de este cuerpo, sino sobre la base de todos los datos disponibles, podemos asumir cómo se veía y qué características tenían, habiendo estudiado microorganismos modernos.
Esto es exactamente lo que hizo Martin. Estudió ADN de 1930 Microorganismos modernos y asignó 355 genes que estaban presentes en casi todos.
Se puede asumir que estos 355 genes se transmitieron de generación a generación, ya que todos estos microbios de 1930 tenían un antepasado común, presumiblemente de esos momentos en que existía el cachorro.
Entre estos genes fueron aquellos que fueron responsables de usar la separación de protones, pero no fueron responsables de la creación de esta división, exactamente como en la teoría de Russell y Martin.
Además, el cachorro, parece, logró adaptarse a sustancias como el metano, lo que implicaba la presencia de volcánicamente activo. ambiente alrededor. Ese es, tanque hidrotermal.
No es tan simple
Sin embargo, los partidarios de la idea del "mundo del ARN" encontraron dos problemas en el concepto de Russell Martin. Uno todavía se puede corregir, pero el otro podría significar el colapso de toda la teoría.
El primer problema es la ausencia de evidencia experimental de que los procesos descritos por Russell y Martin realmente tenían un lugar.
Sí, los académicos a paso a paso construyeron la teoría, pero ninguno de los pasos se reprodució en las condiciones de laboratorio.
"Partidarios de la idea de la apariencia primaria. replicación Regularmente proporcionan los resultados de los experimentos ", dice Armen Mulletjanyan, un experto en los temas de la vida. "Partidarios de la misma idea sobre la apariencia principal. metabizma No lo hagas. "
Pero pronto puede cambiar gracias al colega de Martin, Nick Lane de la University College de Londres. El carril construyó el "reactor de la vida", que simulará las condiciones dentro del respiradero alcalino. Espera recrear ciclos metabólicos y, posiblemente, incluso ARN. Pero hasta ahora es demasiado pronto para hablar de ello.
El segundo problema es que la cónica se encuentra en lo profundo del agua. Mientras Miller señaló en 1988, las moléculas con cadenas largas, como el ARN y las proteínas, no podrán formarse en agua en ausencia de enzimas que no les permitirán obtener suficiente.
Para muchos investigadores, este argumento se volvió decisivo.
"Tener una educación en el campo de la química, a creer en la teoría con las aguas de las profundidades no funcionará, como usted sabe química y entienda que todas estas moléculas son incompatibles con el agua", dice Mululjanyan.
Sin embargo, Russell y sus partidarios no tienen prisa por renunciar a sus ideas.
Pero en la última década, el tercer enfoque vino a primer plano, que fue acompañado por una serie de experimentos extremadamente curiosos.
A diferencia de las teorías sobre el "World of ARN" y los vehículos hidrotermales, este enfoque se prometió impensable, creando una célula viva desde cero.
¿Cómo crear una celda?
A principios del siglo XXI había dos conceptos principales del origen de la vida.
- Partidarios "MIRA ARN" Argumentaron que la vida comenzó con una molécula auto-reproduciéndose.
- Partidarios de la misma teoría sobre " metabolismo primario " Creó una idea detallada de cómo podría nacer la vida en fuentes hidrotermales de mar.
Sin embargo, la tercera teoría se produjo.
Cada criatura viviente en la tierra consiste en células. Cada celda es esencialmente una bola suave con una pared rígida, o "membrana".
La tarea de la celda es contener todos los elementos vitales en el interior. Si comienza la pared exterior, los interiores se caerán, y la célula en realidad morirá, como una persona amorosa.
La pared exterior de la célula es tan importante que algunos científicos creen que fue ella quien tenía que aparecer primero. Confían que la teoría de la "genética primaria" y la teoría del "metabolismo primario" es fundamentalmente incorrecta.
Su alternativa, "comparación primaria", se basa principalmente en las obras de Pierre Luigi Liasi de la Universidad de Roma Tre en Roma.
Teoría de Protectocta
Los argumentos de Lisi son simples y convincentes. ¿Cómo puede imaginar el proceso de metabolismo o ARN de auto-reproducción, donde necesita muchas sustancias en un solo lugar si aún no hay contenedor, donde las moléculas están a salvo?
Conclusión de esto es lo siguiente: Solo hay una opción del origen de la vida.
De alguna manera, en medio del calor y las tormentas de la Tierra temprana, algunos materiales de partida han formado células primitivas, o "proteger".
Para probar esta teoría, es necesario realizar experimentos en el laboratorio, intente crear una jaula de vida simple.
Las raíces de las ideas de Lisui entraban en las obras del científico soviético Alexander Oparin, que se discutió anteriormente. Oparin destacó que algunas sustancias forman burbujas llamadas koacevatamiLo que puede mantener otras sustancias en su centro.
Luisi sugirió que estos coacter fueron los primeros prototores.
Coacervats podría ser el primer protem.
Mundo lipídico
Cualquier sustancia aceitosa o petrolera forma las burbujas o una película sobre el agua. Este grupo de sustancias se llama lípidos, y la teoría de que dieron lugar a la vida, llamado "World of Lipids".
Pero una formación de burbujas no es suficiente. Deben ser estables, para poder dividir para crear burbujas de "hijo", y al menos un poco de control del flujo de ingreso y dejar estas sustancias, todo esto sin proteínas que sean responsables de estas funciones en las células modernas.
Significa que era necesario crear un protector de los materiales necesarios. Esto es exactamente lo que Liasia estaba comprometida en unas pocas décadas, pero no presenté nada convincente.
Protector de ARN
Luego, en 1994, Liasia expresó un supuesto audaz. En su opinión, los primeros protocates debían contener ARN. Además, este ARN podría ser capaz de ser auto-reproducido dentro del protector.
Este supuesto significó una negativa de "compartimentación primaria" pura, pero Lisui tenía buenas razones.
La jaula con la pared exterior, pero sin genes dentro, estaba desprovisto de muchas funciones. Tuvo que poder compartir las subsidiarias, pero no podía transmitir información sobre él a su descendencia. Comience a desarrollarse y convertirse en más difícil que una celda solo bajo la condición de presencia de al menos varios genes.
Pronto, la teoría ganó un sólido partidario frente a Jack Shostaka, cuyo trabajo en la hipótesis del "World of ARN" se discutió anteriormente. Largos años Estos científicos estaban en diferentes direcciones de la comunidad científica: Liasia apoyó la idea de "comparación primaria", y Shostak, "genética primaria".
"En conferencias sobre los temas del origen de la vida, siempre hemos entrado en un largo debate sobre lo que fue más importante y lo que apareció antes", recuerda el Shostalk. "Al final, nos dimos cuenta de que las células necesitaban ambas. Llegamos a la conclusión de que la primera vida podría formarse sin un sistema de compartimentación y genética ".
En 2001, Shostak y Luisi United esfuerzan y continuaron la investigación. En el artículo de la revista Nature, argumentaron que para crear una célula viva desde cero, es necesario colocar el ARN auto-reproducible en una simple gota de grasa.
La idea era audaz, y pronto el Shostak se dedicó completamente a su implementación. Juzgando de manera justa que "es imposible firmar la teoría sin evidencia práctica", decidió comenzar experimentos con los protoctors.
Vesícula
Dos años más tarde, el Shostak con dos colegas anunció un gran avance científico.
Los experimentos se llevaron a cabo en vesículas: caídas esféricas con dos capas de ácidos grasos fuera y un núcleo líquido en el interior.
En un intento por acelerar la creación de vesículas, los científicos han agregado partículas de mineral de arcilla llamado Montmorillonite. Aceleró la formación de Vesicul 100 veces. La superficie de la arcilla sirvió como catalizador, esencialmente realizando la tarea de la enzima.
Además, las vesículas podrían absorber ambas partículas de montmorillonita y cadenas de ARN de la superficie de la arcilla.
Debido al simple suplemento de arcilla, como resultado, la proteura contenía los genes y el catalizador.
Decisión Añadir Montmorillonit Ha surgido. Décadas de investigación mostraron que la montmorilonitis y otros minerales de arcilla eran muy importantes en el nacimiento de la vida.
Montmorillonita es una arcilla ordinaria. Ahora se usa ampliamente en la vida cotidiana, por ejemplo, como relleno para los baños de gatos. Está formado por dividir una ceniza volcánica bajo la influencia de las condiciones climáticas. Ya que había muchos volcanes en la tierra temprana, era lógico suponer que la Montmorillonita estaba en exceso.
En 1986, Chemik James Ferris demostró que la Montmorillonita es un catalizador que promueve la formación de moléculas orgánicas. Más tarde, también encontró que este mineral acelera la formación de un pequeño ARN.
Trajo a Ferris a la idea de que la arcilla equivocada estaba en un momento en que apareció el lugar de la vida. Shostak recogió esta idea y usó Montmorillonite al crear protorados.
La formación de Vesikul con la participación de la arcilla tuvo lugar cientos de veces más rápido.
Desarrollo y división de Protodos.
Un año después, el equipo de Shostaka descubrió que sus protorados crecen por sí mismos.
A medida que las nuevas moléculas de ARN se suman al protector, la pared exterior se ha doblado en aumento de la presión. Se parecía así, como si la protuberancia fuera exprimida por un barriga y está a punto de estallar.
Para compensar la presión, los protorados eligieron los ácidos más felicitantes y los incrustó en la pared para continuar hinchándose de forma segura a tamaños grandes.
Pero es importante que se tomen los ácidos grasos de otros protorados con un contenido más pequeño de ARN, debido a lo que comenzaron a encogerse. Esto significaba que los protorados compitieron, y ganaron los que contenían más ARN.
Condujo a conclusiones impresionantes. Si los protorados pudieran crecer, ¿podrían compartir? ¿El Shostak podrá hacer que los Protodos se reproduzcan?
Los primeros experimentos de Shostak mostraron una de las formas de dividir los protocates. Al presionar los protodos a través de los pequeños orificios, se apretaron a la forma de los tubos, lo que después de compartió el protector "Subsidiarias".
Esto fue genial, porque no se involucraron mecanismos celulares en el proceso, solo la presión mecánica habitual.
Pero también hubo menos, porque en el proceso de experiencia, la proteura perdió parte de sus contenidos. También resultó que las primeras celdas solo podían dividirse bajo presión de fuerzas externas que las empujarían a través de los orificios estrechos.
Hay muchas maneras de hacer que compartan las vesículas: por ejemplo, agregue un flujo poderoso de agua. Pero era necesario encontrar una manera con que los protorados se dividieran sin perder sus contenidos.
Principio de Lukovitsa
En 2009, Shostak y su estudiante Tin Zhu encontraron una decisión. Crearon un pequeño protector más complejo con varias paredes, pareciéndose ligeramente a las capas de bulbos. A pesar de la aparente complejidad, era bastante simple crear tales protocates.
Mientras ZHU los alimentó con ácidos grasos, los protorados crecieron y cambiaron la forma, extendiendo y compraron una forma en forma de hilo. Cuando el protector se volvió lo suficientemente grande, solo una pequeña aplicación de la fuerza fue suficiente para que se rompiera en pequeñas subsidiarias.
Cada subsidiaria contenía ARN del protector materno, y casi no se perdió ningún elemento de ARN. Además, los Protorados podrían continuar continuar este ciclo: los informes subsidiarios crecieron y se compartieron.
En el curso de otros experimentos, ZHU y Shostak encontraron una manera de forzar el informe a compartir. Parece que una parte del problema se resolvió.
La necesidad de auto-copia ARN.
Sin embargo, los protorados todavía no funcionaban correctamente. Luisi vio que los protorados como portadores del ARN auto-reproduciéndose, pero hasta ahora el ARN estaba simplemente dentro y no afectó nada.
Para demostrar que los protorados y la verdad fueron la primera vida en la tierra, el Shostak fue necesario para forzar a ARN a crear sus copias.
La tarea no era de los pulmones, ya que las décadas de los experimentos de los científicos, sobre los cuales escribimos anteriormente, no llevaron a la creación de ARN de auto-reproducción.
El propio Shostak se encontró con el mismo problema durante sus primeros trabajos en la teoría del "mundo del ARN". Desde entonces, parece que nunca lo ha decidido.
Ordel realizó los años 70 y 80 para estudiar el principio de copiar circuitos de ARN.
La esencia de la misma es simple. Debe tomar una cadena de ARN y colóquela en un recipiente con nucleótidos. Luego use estos nucleótidos para crear un segundo circuito de ARN, que complementará el primero.
Por ejemplo, el circuito de ARN de muestra CGC formará una cadena de muestra adicional "GCG". La siguiente copia está recreada por la cadena CGC original.
Norma señaló que bajo ciertas condiciones, el circuito de ARN se copia de esta manera sin la ayuda de las enzimas. Es posible que la primera vida copie sus genes de esta manera.
Para 1987, la Ordeña ya podía crear circuitos adicionales con una longitud de 14 nucleótidos en cadenas de ARN, cuya longitud también era igual a 14 nucleótidos.
Elemento faltante
Adamal y Shostak descubrieron que se necesita magnesio para la reacción. Era problemático porque el magnesio destruyó el protm. Pero había una salida: usar citrato, que es casi idéntico al ácido cítrico contenido en limones y naranjas, y que está presente en cualquier célula viva.
En un informe publicado en 2013, dijo Adamal y Shostak sobre el estudio, durante el cual se agregó un citrato al magnesio y protegiendo al protector, sin interferir con la copia de las cadenas.
En otras palabras, lograron lo que Liasia habló en 1994. "Lanzamos la auto-reproducción de ARN dentro de Vesículas grasas", dice Shostak.
En solo diez años, los estudios del equipo de Shostak alcanzaron resultados increíbles.
- Los científicos han creado protorados que conservan sus genes al mismo tiempo que absorben moléculas útiles del medio ambiente.
- Los protectores pueden crecer y compartir e incluso competir entre sí.
- Existen RNA que son auto-reproducidos.
- En todos los parámetros creados en el laboratorio de la proteura, sorprendentemente recuerdan la vida.
También eran estables. En 2008, el equipo de Shostaka descubrió que los protorados podrían sobrevivir a la temperatura a 100 grados Celsius, la temperatura en la que mueren la mayoría de las células modernas. Solo fortaleció la confianza de que los protocutores son similares a la primera vida, que era necesario sobrevivir de alguna manera en condiciones de las lluvias de meteoritos constantes.
"Los éxitos de Shostak son impresionantes", dice Armen Mulletjanyan.
Sin embargo, a primera vista, el enfoque de Shostak es muy diferente de otros estudios del origen de la vida que ha continuado durante los últimos 40 años. En lugar de centrarse en la "auto-reproducción primaria" o "compartimentación primaria", encontró una manera de combinar estas teorías.
Esto se ha convertido en una razón para crear un nuevo enfoque conjunto para el estudio del origen de la vida en la Tierra.
Este enfoque implica que la primera vida no tenía las características que aparecieron ante los demás. La idea del "conjunto principal de características" ya tiene muchas pruebas prácticas y resuelve hipotéticamente todos los problemas de las teorías existentes.
Gran asociación
En busca de una respuesta a la pregunta del nacimiento de la vida, los científicos del siglo XIX se dividieron en 3 campamentos. Todos se adhieren a solo sus hipótesis y respondieron arrogantemente sobre las obras de los otros dos. Este enfoque fue definitivamente efectivo, pero cada uno de los campamentos al final se enfrentó a problemas no resueltos. Por lo tanto, en estos días, varios científicos decidieron probar el enfoque combinado de este problema.
La idea de la Unión toma sus raíces en la reciente apertura, lo que demuestra la teoría tradicional sobre la "auto-reproducción primaria" del "mundo del ARN", pero solo a primera vista.
En 2009, los partidarios de la teoría del "mundo del ARN" columpieron con un problema importante. No pudieron crear nucleótidos, bloques de construcción de ARN, para que pudieran amonestar en las condiciones de la tierra temprana.
Como hemos visto anteriormente, llevó a muchos investigadores a la idea de que la primera vida se basaba en todo en ARN.
John Sutherland reflejó sobre él desde los años 80 del siglo pasado. "Sería bueno si alguien lograra demostrar cómo el ARN estaba pasando de manera independiente", dice.
Afortunadamente, Sutherland, trabajó en el Laboratorio de Biología Molecular (LBM) de Cambridge. La mayoría institutos de investigación Atormentado constantemente por sus empleados en anticipación de nuevos descubrimientos, pero LMB permitió a los empleados trabajar seriamente en el problema. Por lo tanto, Sutherland podría reflexionar silenciosamente por qué es tan difícil crear nucleótidos de ARN, y durante varios años desarrollaron un enfoque alternativo.
Como resultado, Sutherland llegó a las vistas completamente nuevas sobre el origen de la vida, concluyó que todos los componentes clave de la vida podrían formarse al mismo tiempo.
Edificio modesto del laboratorio de la biología molecular de Cambridge.
Feliz confluencia de moléculas y circunstancias.
"En la química del ARN, varios aspectos clave no trabajaron a la vez", explica Sutherland. Cada ARN de nucleótidos consiste en azúcar, bases y fosfato. Pero en la práctica, era imposible forzar el azúcar y la fundación. Las moléculas simplemente no eran la forma.
Por lo tanto, Sutherland comenzó a experimentos con otras sustancias. Como resultado, su equipo creó 5 moléculas simples que consisten en otro tipo de azúcar y cianamida, que, como puede ver el título, se refiere al cianuro. Estas sustancias se extrañaron a través de una serie de reacciones químicas, que finalmente llevaron a la creación de dos de cuatro nucleótidos.
Sin lugar a dudas, fue un éxito, alineó instantáneamente la reputación de Sutherland.
Muchos observadores parecían ser la próxima evidencia a favor de la teoría del mundo del ARN. Pero el propio Sutherland lo miró de manera diferente.
La hipótesis "clásica" del "mundo del ARN" se concentró en el hecho de que en los primeros organismos ARN fue responsable de todas las funciones de la vida. Pero Sutherland llama a esta declaración "desesperadamente optimista". Él cree que el ARN participó en ellos, pero no fue el único componente importante para la vitalidad.
Sutherland se inspiró en el último trabajo de Jack Shostaka, quien combinó el concepto de la "auto-reproducción primaria" del "mundo del ARN" con las ideas de Pierre Luigi Luisi sobre la "comparación primaria".
Cómo crear una jaula viva desde cero
La atención de Sutherland atrajo un curioso detalle en la síntesis de nucleótidos, al principio el aleatorio aparente.
El último paso en los experimentos de Sutherland siempre ha estado agregando fosfatos al nucleótido. Pero más tarde, se dio cuenta de que agregarlo debería desde el principioDado que el fosfato acelera las reacciones en las primeras etapas.
La adición inicial de fosfato parecía aumentar solo para aumentar la reacción caótica, pero Sutherland logró entender que este caótico era beneficioso.
Trae sus pensamientos que las mezclas deben ser caóticas.. En la Tierra temprana, lo más probable, en un charco, se nadó una resiliencia química. Por supuesto, la mezcla no debe parecerse a las aguas del pantano, ya que debe encontrar el nivel óptimo de caotización.
La mezcla de Stanley Miller, creada en 1950, que se mencionó anteriormente, donde se encontraban la mezcla caótica de Sutherland. Contenían las moléculas biológicas, pero como dice Sutherland, eran "un poco, y estaban acompañados por muchas conexiones no biológicas".
Sutherland consideró que las condiciones de la experiencia de Miller no estaban lo suficientemente claras. La mezcla era demasiado caótica, por lo que las sustancias necesarias simplemente se perdieron en ella.
Por lo tanto, Sutherland decidió elegir la "química de Zlatovlasts": no tan sobrecargada por varias sustancias para ser inútiles, pero no tan simples para que estuviera limitada en las posibilidades.
Se requirió que creara una mezcla complicada en la que podría formarse simultáneamente, y luego combinar todos los componentes de la vida.
Estanque primitivo y la formación de la vida en unos minutos.
En pocas palabras, imagine que hace 4 mil millones de años hubo un pequeño estanque en la Tierra. Durante muchos años, ha formado las sustancias necesarias, hasta que la mezcla haya adquirido. composición químicaque se necesita para iniciar el proceso. Y luego se formó la primera celda, tal vez en solo unos minutos.
Esto puede sonar fantástico, como si estuviera aprobando alquimistas medievales. Pero Sutherland comenzó a aparecer evidencia.
Desde 2009, ha demostrado que con la ayuda de las mismas sustancias, sobre la base de las cuales se han formado los dos primeros nucleótidos de ARN, se pueden crear otras moléculas, importantes para cualquier organismo vivo.
El siguiente paso obvio fue ser la creación de otros nucleótidos de ARN. Con esto, Sutherland aún no se ha enfrecido, pero en 2010 demostró cerca de estas moléculas, que podrían convertirse en nucleótidos.
Y en 2013, recogió precursores de aminoácidos. Esta vez, para crear la reacción necesaria, agregó cianuro de cobre.
Las sustancias basadas en el cianuro estaban presentes en muchos experimentos, y en 2015 Sutherland usó nuevamente. Mostró que con el mismo conjunto de sustancias, es posible crear precursores de lípidos: moléculas a partir de las cuales consisten las paredes celulares. La reacción estaba en marcha bajo la influencia del ultravioleta, y el azufre y el cobre participaron en ella, lo que ayudó a acelerar el proceso.
"Todos los bloques de construcción [formados] del núcleo general de reacciones químicas", explica el Shostak.
Si Sutherland tiene razón, entonces nuestro punto de vista sobre la cuestión del origen de la vida fue fundamentalmente incorrecto durante los últimos 40 años.
Desde el momento en que los científicos vieron lo difícil que era el diseño celular, todos se concentraron en los pensamientos que las primeras células iban juntas. gradualmente, elemento por elemento.
Dado que Leslie Ordel expresó la idea de que ARN apareció primero, los investigadores "intentaron tomar un elemento como base, y luego obligarlo a crear el resto", dice Sutherland. Él mismo cree que es necesario crear de repente.
Caos - una condición de vida necesaria
"Preguntamos la idea de que la célula es demasiado complicada de surgir inmediatamente", dice Sutherland. - "Como puede ver, puede crear bloques de construcción para todos los sistemas al mismo tiempo".
Shostak incluso sospecha que la mayoría de los intentos de crear moléculas de vida y ensamblarlas en células vivas fallaron por la misma razón: condiciones experimentales demasiado estériles.
Los científicos tomaron las sustancias necesarias y se olvidaron completamente de aquellos que también pueden existir en la tierra temprana. Pero el trabajo de Sutherland muestra que al agregar nuevas sustancias, se producen compuestos más complejos en la mezcla.
Shostak y él mismo se encontró con esto en 2005, cuando intentó introducir la enzima de ARN en sus protocates. La enzima fue necesaria por magnesio, que destruyó la membrana del protocolo.
La solución era elegante. En lugar de crear vesículas de ácido graso solo, cree de una mezcla de dos ácidos. Las vesículas resultantes podrían hacer frente al magnesio, y por lo tanto podrían realizar el papel de los "transportistas" de las enzimas de ARN.
Además, el Shostak dice que los primeros genes fueron probablemente inherentes a caóticos.
Los organismos modernos utilizan el ADN limpio para transferir los genes, pero lo más probable es que, al principio del ADN puro simplemente no existió. En su lugar podría ser una mezcla de nucleótidos de ARN y nucleótidos de ADN.
En 2012, Shostak mostró que una mezcla similar se puede recolectar en moléculas de "mosaico" que se ven y se comportan como un ARN limpio. Y esto demuestra que la teoría de las moléculas de ARN y ADN mixtas tiene el derecho de existir.
Estos experimentos hablaron sobre lo siguiente, sin importar si los primeros organismos pudieran tener ARN puro o ADN puro.
"De hecho, regresé a la idea de que el primer polímero era similar al ARN, pero parecía un poco caótico", dice Shostak.
Alternativas al ARN
Es posible que las alternativas de ARN puedan volverse más, además de la TNC ya existente y el PNK, que se describió anteriormente. No sabemos si existieron en la Tierra temprana, pero incluso si existían, los primeros organismos podrían usarlos con ARN.
Ya no era el "mundo del ARN", pero "el mundo de algo solo no es".
De todo esto, puedes aprender la siguiente lección: la autosuficiencia de la primera célula viva no fue en absoluto un asunto tan difícil, como solíamos parecer. Sí, las células son mecanismos complejos. Pero, como resultó, funcionarán, incluso si no es perfecto, incluso si son "Blankfall" de la novia.
Apareciendo, tan grueso en términos de la estructura de la célula, parece que había un poco de posibilidad de sobrevivir en la Tierra temprana. Por otro lado, no tenían competencia, no amenazaban a ningún depredador, por lo que en muchos sentidos, la vida en la tierra prístina era más fácil que ahora.
Pero hay uno "pero"
Pero hay un problema que ni Sutherland ni Shostak podían resolver, y es bastante grave.
El primer organismo tuvo que tener una cierta forma de metabolismo. Desde el principio, la vida tenía la capacidad de recibir energía, y de lo contrario esta vida habría muerto.
En este punto, Sutherland estuvo de acuerdo con las ideas de Mike Russell, Bill Martin y otros partidarios del "metabolismo primario".
"Los partidarios de las teorías sobre el" mundo del ARN "y el" metabolismo primario "en vano se argumentaron entre sí. Ambos lados tienen suficientes buenos argumentos ", explica Sutherland.
"El metabolismo de alguna manera comenzó con algo", dice Shostak. "Pero esto es lo que se ha convertido en una fuente de energía química es una gran pregunta".
Incluso si Martin y Russell se confunden en el hecho de que la vida comenzó en los municipios de las profundidades, muchas partes de su teoría están cerca de la verdad. El primero es un papel importante de los metales con el nacimiento de la vida.
Muchas enzimas en la naturaleza tienen un átomo de metal en su núcleo. Por lo general, es una parte "activa" de la enzima, mientras que el resto de la molécula es una estructura de soporte.
En la primera vida, las enzimas complejas no pudieron estar presentes, lo más probable es que utilice metales "desnudos" como catalizadores.
Catalizadores y enzimas.
Gunter Vakhtenshauzer dijo lo mismo, cuando sugirió que se formaba la vida en el puritus de hierro. Russell también enfatiza que el agua en dioses hidrotermales está saturada de metales, que pueden ser catalizadores, y los estudios de Martin sobre el último antepasado general universal en las bacterias modernas indican la presencia de muchas enzimas a base de hierro.
Todo esto sugiere que muchas reacciones químicas de Sutherland se procedieron con éxito solo a expensas de cobre (y azufre, como enfatizó Vakhtershauzer), y que el ARN en el protector Shostaka necesita magnesio.
Bien puede ser que el tanque hidrotermal también sea importante para crear la vida.
"Si miras el metabolismo moderno, puedes ver los elementos que hablan por sí mismos, como los grupos de hierro y azufre", explica el sholeshak. - "Se adapta a la idea de que la vida se originó dentro o cerca del municipio, donde el agua está saturada de hierro y gris".
Teniendo en cuenta lo dicho que puede agregar solo uno. Si Sutherland y Shostak en manera correcta, un aspecto de la teoría de Zherech es definitivamente delusible: la vida no podía comenzar en las profundidades del mar.
"Abrimos los procesos químicos dependen firmemente de la radiación ultravioleta", dijo Sutherland.
La única fuente de tal radiación es el sol, de modo que las reacciones deben ocurrir directamente debajo de sus rayos. Esto afecta a la versión con trampa de agua profunda.
Shostak está de acuerdo en que las profundidades del mar no pueden considerarse un estilo de vida. "Lo peor es que están aislados de la interacción con la atmósfera, que es la fuente de los materiales de origen ricos en energía, como el cianuro".
Pero todos estos problemas no hacen inútil la teoría de la ventilación hidrotermal. Tal vez estos cónicos estuvieran ubicados en aguas poco profundas, donde tenían acceso a luz de sol y cianuro.
La vida se originó en el océano, pero en tierra.
Armen Mulletzhanyan ofreció una alternativa. ¿Qué pasa si la vida se originó en el agua, pero no en el océano, y en la tierra? A saber, en un estanque volcánico.
Mululjanyan llamó la atención sobre la composición química de las células: en particular, qué sustancias aceptan, y que rechazó. Resultó que las células de cualquier organismo contienen muchos metales de fosfato, potasio y otros metales, con la excepción de sodio.
Las células modernas conservan el equilibrio de los metales, que los bombean fuera del medio ambiente, pero en las primeras celdas no hubo tal posibilidad: aún no se ha desarrollado el mecanismo de bombeo. Por lo tanto, Mululjanyan sugirió que las primeras células aparecieran donde hubo un conjunto ejemplar de sustancias de las que consisten las células actuales.
Inmediatamente golpea el océano de la lista de potencial de vida. En las células vivas, mucho más potasio y fosfato y mucho menos sodio, que está contenido en el océano.
Las fuentes geotérmicas cerca de los volcanes son más adecuados para esta teoría. Estos estanques contienen la misma mezcla de metales que en las células.
La idea de Shostak apoya acalizando acaloradamente. "Me parece, idealmente adecuado para todas las condiciones, el lugar sería un lago mezquino o un estanque en un área activa geotérmica", confirma. "Necesitamos tropas hidrotérmicas, pero no de agua profunda, sino más bien a las que están en áreas volcánicamente activas como Yellowstone".
En tal lugar, las reacciones químicas de Sutherland pueden prestarse. En las fuentes hay un conjunto necesario de sustancias, el nivel del agua fluctúa, de modo que algunas áreas de los tiempos se secan, y no hay escasez de rayos ultravioleta solares.
Además, Shostak dice que tales estanques son excelentes para sus protoctors.
"Las protoctaciones conservan principalmente una temperatura baja, que está bien afectada al copiar ARN y otros tipos de metabolismo simple", dice Shostak. - "Pero de vez en cuando se calientan brevemente, lo que contribuye a la separación de las cadenas de ARN y las prepara para una mayor reproducción automática". Comparte los protocolos también pueden ayudar a los arroyos de agua fría o caliente.
Las fuentes geotérmicas de volcanes podrían convertirse en un lugar para el nacimiento de la vida.
La vida podría ayudar a los meteoritos.
Sobre la base de todos los argumentos existentes, Sutherland ofrece tanto la tercera opción, un lugar de meteorito que cae.
La tierra fue sometida regularmente a las lluvias de meteoritos en los primeros 500 millones de años de existencia, caen a este día, pero mucho menos a menudo. Un tamaño decente El lugar del meteorito que cae podría crear las mismas condiciones que los estanques que habló Mululjanian.
Primero, los meteoritos en su mayor parte consisten en metal. Y sus caídas son a menudo ricas en metales de hierro y tipo azufre. Y, lo más importante, en lugares en la caída del meteorito. la corteza terrestreLo que conduce a la actividad geotérmica y la aparición de agua caliente.
Sutherland describe pequeños ríos y arroyos, que fluyen a través de las laderas del cráter recién formado, que saca las sustancias basadas en el cianuro, desde las piedras, y todo esto sucede bajo la influencia de los rayos ultravioleta. Cada corriente lleva una mezcla ligeramente diferente de sustancias, por lo que al final, se producen varias reacciones y se producen varias sustancias orgánicas.
Al final, los arroyos se combinan en un estanque volcánico en el día del cráter. Tal vez estuvo en tal estanque en un momento dado, todas las sustancias necesarias se reunieron, de las cuales se formaron los primeros protocates.
"Este es un curso de eventos muy específico", está de acuerdo a la Sezerland. Pero le tiende a él sobre la base de las reacciones químicas encontradas: "Este es el único curso de eventos en los que se pueden fluir todas las reacciones que se muestran en mis experimentos".
El Shostak todavía no está totalmente seguro de esto, pero está de acuerdo en que las ideas de Sutherland merecen mucha atención: "Me parece que estos eventos podrían ocurrir en el sitio de la caída del meteorito. Pero también me gusta la idea con los sistemas volcánicos. Además de ambas versiones hay argumentos fuertes ".
Cuando obtenemos la respuesta a la pregunta: ¿Cómo se originó la vida?
El debate parece detenerse poco pronto, y a la opinión general, los científicos no vendrán de inmediato. La decisión se realizará sobre la base de experimentos con reacciones químicas y protora. Si resulta que en una de las opciones no hay suficiente sustancia clave, o una sustancia que destructiva el protocolo, se reconoce como incorrecto.
Esto significa que, por primera vez en la historia, nos paramos en el umbral de la explicación más completa de cómo se originó la vida.
"Las tareas ya no parecen imposibles", dice Sutherland, declara optimista.
Hasta ahora, el enfoque con el nombre condicional "Todos inmediatamente" de Shostaka y Sutherland es solo bocetos brutos. Pero cada uno de los argumentos de este enfoque se demostró en décadas de experimentos.
Este concepto se basa en todos los enfoques que existían anteriormente. Combina todos los desarrollos exitosos, al mismo tiempo resolviendo ciertos problemas de cada enfoque.
Por ejemplo, no refuta la teoría de Russell sobre los municipios hidrotermales, y utiliza sus elementos más exitosos.
Lo que pasó hace 4 mil millones de años.
No sabemos con seguridad que hubo 4 mil millones de años.
"Incluso si creas un reactor, desde donde aparecerá la varita intestinal ... es imposible decir que esta es la reproducción de la primera vida", dijo Martin.
Lo mejor que podemos hacer es presentar el curso de los eventos, reforzando su visión de la evidencia: experimentos en el campo de la química, todos los conocimientos de la tierra temprana y todo lo que la biología habla de las formas tempranas de la vida.
Como resultado, después de siglos de esfuerzo estresante, veremos cómo se inicia la historia del curso real de los eventos.
Esto significa que nos estamos acercando a la mayor división en la historia de la humanidad: la separación en aquellos que reconocen la historia del nacimiento de la vida, y aquellos que no cumplieron con este momento, y por lo tanto nunca la conocerán.
Todos aquellos que no vivían para publicar el "origen de la especie" Darwin en 1859, murieron, sin tener la menor idea del origen de una persona, ya que no sabían nada sobre la evolución. Pero hoy todos, con la excepción de una serie de comunidades aisladas, pueden aprender la verdad sobre nuestra relación con otros representantes del mundo animal.
De la misma manera, todos los que nacieron después del lanzamiento de Yuri Gagarin a la órbita de la Tierra, se convirtieron en miembros de la compañía, que pueden viajar a otros mundos. Y BES, más allá de los límites del planeta, no hay todos los residentes, pero el viaje espacial ya se ha convertido en una realidad moderna.
Nueva realidad
Estos hechos cambian imperceptiblemente nuestra nave mundial. Nos hacen más sabios. Evolution nos enseña a apreciar cualquier ser vivo, ya que todos nosotros podemos considerarse parientes, aunque distantes. El viaje espacial nos enseña a mirar su planeta nativo desde el lado para entender lo único que es frágil.
Algunas de las personas que viven ahora pronto se convertirán en la primera en la historia de aquellos que pueden hablar de su origen. Sabrán sobre su único antepasado y donde mora.
Este conocimiento nos cambiará. Con un punto de vista puramente científico, nos dará una idea de las posibilidades del nacimiento de la vida en el universo y donde se puede buscar. También revelará la esencia de la vida.
Pero solo podemos adivinar qué sabiduría aparecerá ante nosotros en este momento cuando se revelará el secreto del origen de la vida. Con cada mes y año, estamos más cerca del raystery del gran misterio del nacimiento de la vida en nuestro planeta. Se hacen nuevos descubrimientos en este momento cuando lees estas líneas.
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