Произход На Живота: Прост Процес На Задвижване С Помпа?

{h1}

Примитивните помпи, поддържащи вътрешната среда на примитивни прото-клетки, може би са позволили на най-ранните форми на живот да напуснат дълбоководни хидротермални отвори за ранните океани на земята.

Нова теория предлага първичните форми на живот, които дават началото на цял живот на Земята, напуснали дълбоководни отвори заради тяхното „изобретение“ на мъничка помпа. Тези примитивни клетъчни помпи биха задействали животворни химически реакции.

Идеята, подробно описана на 20 декември в списание Cell, би могла да помогне да се обяснят две мистерии на ранния произход на живота: Как най-ранните прото-клетки задействаха химичните реакции, за да направят органичните градивни елементи на живота; и как са оставили хидротермални отвори за колонизиране на ранните земни океани?

Авторите на новата теория твърдят, че условията на околната среда са в порести хидротермални отвори - където загрята, минерална вода, зацапвана от пукнатини в океанската кора - създаде градиент в положително заредени протони, които послужиха като "батерия" за подхранване на създаването на органични молекули и прото-клетки.

По-късно примитивните клетъчни помпи постепенно развиват способността да използват различен тип градиент - разликата в натриевите частици вътре и извън клетката - като батерия за захранване на изграждането на сложни молекули като протеини. И, voilà, прото-клетките биха могли да напуснат дълбоководните хидротермални отвори. [Галерия с изображения: Уникален живот в отворите на Deep-Sea]

"Свързването на градиентите на протони и натриеви градиенти може да е изиграло основна роля в произхода на живота. Това е наистина страхотно, нови неща", Ян Аменд, изследовател от Университета в Южна Калифорния, който не е участвал в проучването, написа в имейл до WordsSideKick.com. Изследването отразява все по-популярната идея, че един прост, всекидневен източник на енергия, а не рядко срещано явление като удар на мълния, би могъл да осигури силата за първоначално създаване на живот, каза той.

Дълбоководен старт

Много учени смятат, че животът е започнал преди около 3,7 милиарда години в дълбоководни хидротермални отвори. Но да разберем колко сложен, въглероден живот, формиран в тази първична яхния, е труден.

По някакъв начин прекурсорите на живота впрегнаха въглероден диоксид и водород, налични при онези примитивни условия, за да създадат градивни елементи на живота, като аминокиселини и нуклеотиди (градивни елементи на ДНК). Но тези химически реакции изискват източник на енергия, заяви съавторът на изследването Ник Лейн, изследовател от University College London.

Сега Лейн и Уилям Мартин от Института за молекулярна еволюция към университета Хайнрих Хайне в Германия предполагат, че скалните минерални стени в отворите на океанското дъно биха могли да осигурят средствата.

Теорията продължава: По времето на възникване на живота, ранният океан е бил кисел и изпълнен с положително заредени протони, докато отдушниците в дълбоководното море изхвърляха горчива алкална течност, която е богата на отрицателно заредени хидроксидни йони, казва Лейн пред WordsSideKick.com.

Вентилационните отвори създадоха набръчкани скалисти, богати на желязо и сяра стени, пълни с малки пори, които отделяха топлата алкална отдушник от по-хладната, кисела морска вода. Интерфейсът между двете създава естествен градиент на заряда.

"Малко прилича на батерия", казва Лейн пред WordsSideKick.com.

Тогава тази батерия захранва химическата трансформация на въглероден диоксид и водород в прости молекули на въглерод, като аминокиселини или протеини. В крайна сметка този градиент стимулира създаването на клетъчни мембрани, сложни протеини и рибонуклеинова киселина (РНК), молекула, подобна на ДНК.

Оставяйки отворите

В този момент примитивните клетки използваха тънките, серпентинови стени на отдушника, за да оправят новите молекули на въглеродна основа заедно в предшественици на клетките и използваха градиента на заряда в околната среда, за да захранват изграждането на по-сложни органични химикали.

Но за да оставят вентилационния отвор, примитивните клетки биха имали нужда от някакъв начин да носят градиент, произвеждащ мощност - помислете за батерия. За да разреши този проблем, екипът разгледа съществуващите бактерии от археи в дълбоководни отвори.

Тези първични форми на живот използват прост тип клетъчна помпа, която изтласква натрий от клетката, докато издърпва положително заредени протони. Екипът предложи, че предшественик на тази клетъчна помпа еволюира в мембраните на прото-клетките.

Мембраната започна да излиза много пропусклива, но с течение на времето мембраните щяха да се затварят бавно, като не позволяват много по-големи натриеви частици да напуснат клетката, докато по-малките протони все още могат да се промъкнат. Това даде възможност на прото-клетките все още да използват съществуващия източник на енергия в околната среда - градиент на заряда, като същевременно постепенно развиват независим начин за получаване на мощност.

В крайна сметка, когато порите се затворят напълно, примитивните клетки биха имали натриева помпа, която би могла да захранва клетъчните им реакции, давайки възможност за по-сложен живот. След това можеха да напуснат родното си място.

Тестването на идеята обаче ще бъде сложно, Амед каза пред WordsSideKick.com. "Имитирането на природни условия в лабораторията е много по-трудно, отколкото звучи."

Следете WordsSideKick.com в Twitter @wordssidekick, Ние също сме на Facebook.


Видео Добавка: История на света в 2 часа, 2011 г..




Изследване


Бихте Ли Яли Бургер С Тарантула?
Бихте Ли Яли Бургер С Тарантула?

Как Хората Станаха Господари На Земята
Как Хората Станаха Господари На Земята

Наука Новини


Носещ Обувки Робот Без Плоски Стъпала - Той Ходи Като Човек
Носещ Обувки Робот Без Плоски Стъпала - Той Ходи Като Човек

Изграждане На Мозък: Лечението На Слепота Засяга Повече От Очите
Изграждане На Мозък: Лечението На Слепота Засяга Повече От Очите

Рак На Пикочния Мехур: Симптоми И Лечение
Рак На Пикочния Мехур: Симптоми И Лечение

Кожа: Най-Големият Орган На Човешкото Тяло
Кожа: Най-Големият Орган На Човешкото Тяло

Психолозите Имат План За Поправяне На Разбитата Наука На Психологията
Психолозите Имат План За Поправяне На Разбитата Наука На Психологията


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com