Originea Vieții: A Făcut Un Proces Simplu De Acționare A Pompei?

{h1}

Pompele primitive care au menținut mediul intern al proto-celulelor primitive ar fi permis ca primele forme de viață să lase aerisiri hidrotermale în adâncime pentru oceanele timpurii ale pământului.

O nouă teorie propune formele de viață primordiale care au dat naștere întregii vieți de pe Pământ care au lăsat guri de adâncime din cauza „invenției” lor de o pompă minusculă. Aceste pompe celulare primitive ar fi avut reacții chimice care să ducă la viață.

Ideea, detaliată în 20 decembrie, în revista Cell, ar putea ajuta la explicarea a două mistere de la originea timpurie a vieții: Cum au creat primele proto-celule reacții chimice pentru a crea blocurile organice ale vieții; și cum au lăsat orificiile de aerisire pentru a coloniza oceanele terestre timpurii?

Autorii noii teorii argumentează condițiile de mediu din orificiile de hidrotermică poroasă - acolo unde echipamentele de apă de mare încălzite, încărcate de minerale, de la fisurile din crusta oceanului - au creat un gradient în protonii încărcați pozitiv, care au servit drept „baterie” pentru a alimenta crearea de molecule organice. și protocelule.

Ulterior, pompele celulare primitive au evoluat treptat capacitatea de a utiliza un alt tip de gradient - diferența de particule de sodiu din interiorul și în afara celulei - ca baterie pentru a alimenta moleculele complexe precum proteinele. Și, voilà, protocelulele ar putea părăsi orificiile hidrotermale din adâncime. [Galeria de imagini: Viață unică în adâncimea mării]

"Un cuplare de gradienți de protoni și gradienți de sodiu poate să fi jucat un rol major în originea vieții. Este o problemă cu adevărat mișto", Jan Amend, cercetător la Universitatea din sudul Californiei, care nu a fost implicat în studiu, a scris într-un e-mail la WordsSideKick.com. Studiul reflectă ideea din ce în ce mai populară conform căreia o sursă simplă, cotidiană de putere, nu o întâmplare rară precum un fulger, ar fi putut oferi puterea de a crea inițial viață, a spus el.

Început de mare adâncime

Mulți oameni de știință cred că viața a început cu aproximativ 3,7 miliarde de ani în urmă în orificiile hidrotermale de adâncime. Dar să ne dăm seama cât de complexă s-a format viața pe bază de carbon în acea tocană primordială a fost dificilă.

Cumva, precursorii vieții au valorificat dioxidul de carbon și hidrogenul disponibil în acele condiții primitive pentru a crea blocurile de viață, cum ar fi aminoacizii și nucleotidele (blocuri de construcție ale ADN-ului). Dar aceste reacții chimice necesită o sursă de energie, a declarat co-autorul studiului Nick Lane, cercetător la University College London.

Acum, Lane și William Martin, de la Institutul Evoluției Moleculare de la Universitatea Heinrich Heine din Germania, propun ca pereții minerali stâncoși din gurile de evacuare de pe fundul oceanului să fi putut oferi mijloacele.

Teoria decurge: La originea vieții, oceanul timpuriu era acid și plin de protoni încărcați pozitiv, în timp ce adâncurile de mare adâncime scoteau lichid alcalin amar, care este bogat în ioni de hidroxid încărcați negativ, a declarat Lane pentru WordsSideKick.com.

Ventilatoarele au creat ziduri stâncoase, bogate în fier și sulf, pline de pori minusculi, care separau lichidul de evacuare alcalin cald de apa de mare mai rece și acidă. Interfața dintre cei doi a creat un gradient de încărcare naturală.

"Este un pic ca o baterie", a spus Lane pentru WordsSideKick.com.

Acea baterie a alimentat apoi transformarea chimică a dioxidului de carbon și a hidrogenului în molecule simple pe bază de carbon, cum ar fi aminoacizii sau proteinele. În cele din urmă acel gradient a condus la crearea de membrane celulare, proteine ​​complicate și acid ribonucleic (ARN), o moleculă similară cu ADN-ul.

Părăsirea aerisirilor

La acel moment, celulele primitive au folosit pereții subțiri, serpentin, ai orificiului de ventilație, pentru a încorpora noile molecule pe bază de carbon împreună în precursorii celulelor și au folosit gradientul de încărcare din mediu pentru a alimenta substanțe chimice organice mai complexe.

Dar, pentru a părăsi aerisirea, celulele primitive ar fi avut nevoie de o anumită modalitate de a purta cu ele un gradient care produce energie - gândiți-vă la bateriile. Pentru a rezolva această problemă, echipa a analizat bacteriile arhaea existente în orificiile de adâncime.

Aceste forme de viață primare folosesc un tip simplu de pompă celulară care împing sodiul din celulă în timp ce trage protoni încărcați pozitiv. Echipa a propus ca un precursor al acelei pompe celulare să evolueze în membranele proto-celulelor.

Membrana a început foarte scurgeră, dar, în timp, membranele s-ar fi închis încet, împiedicând particule mult mai mari de sodiu să părăsească celula, în timp ce protoni mai mici ar putea încă să se strecoare. Aceasta a permis proto-celulelor să folosească în continuare sursa de energie existentă în mediu - gradientul de încărcare - în timp ce evoluează treptat un mod independent de obținere a puterii.

În cele din urmă, când porii s-au închis complet, celulele primitive ar fi avut o pompă de sodiu care le-ar putea alimenta reacțiile celulare, permițând formarea unei vieți mai complexe. Ei puteau apoi să își părăsească locul de naștere.

Cu toate acestea, testarea ideii va fi dificilă, a declarat Amend WordsSideKick.com. „Imitarea condițiilor naturale în laborator este mult mai dificilă decât pare”.

Urmați WordsSideKick.com pe Twitter @wordssidekick. Suntem și noi Facebook.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Biodiversitatea Marină Amenințată, Constată Studiile
Biodiversitatea Marină Amenințată, Constată Studiile

Sunt Afară! Majoritatea Oamenilor Cred În E.T.
Sunt Afară! Majoritatea Oamenilor Cred În E.T.

Cât Despre Magii Din Somn De La Mâini Ne Păcălește Creierul
Cât Despre Magii Din Somn De La Mâini Ne Păcălește Creierul

Iată De Ce Există Sute De Pinguini Antici, Mumați În Antarctica
Iată De Ce Există Sute De Pinguini Antici, Mumați În Antarctica

6 Sfaturi Pentru Cumpărarea Unui Laptop
6 Sfaturi Pentru Cumpărarea Unui Laptop


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com