20: Витоки життя
- Page ID
- 6018
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 20.1: Вступ
- Практично загальновизнано, що був час, як би короткий або довгий, коли земля була неживою планетою. Враховуючи, що клітина є основною одиницею життя, і що бути живим - це володіти всіма властивостями життя, будь-який підручник клітинної біології був би відпущений без вирішення питань про те, коли і як з'явилися перші клітини на нашій планеті. Абіогенез - це походження життя з неживої матерії. Звичайно, описати абіогенез вже неможливо шляхом спостереження!
- 20.2: Думаючи про походження життя - короткий підсумок довгої історії
- За всіма даними, земля, мабуть, була дуже неприємним місцем незабаром після її утворення! З цієї причини період від 4,8 до 4,0 мільярда років тому називають Хадеським Еоном, після Аїда, пеклом стародавніх греків! До недавнього часу геологічні, геохімічні та викопні дані свідчили про те, що життя виникло між 3,8 і 4,1 мільярда років тому.
- 20.3: Формування органічних молекул у земній відновлювальній атмосфері
- Обов'язковою умовою пребіотичних хімічних експериментів є джерело органічних молекул. Так само, як життя вимагає енергії (щоб робити все і все!) , перетворення неорганічних молекул в органічні молекули вимагає введення вільної енергії. Як ми бачили, більшість живих істот сьогодні отримують вільну енергію шляхом окислення поживних речовин або безпосередньо від сонця шляхом фотосинтезу. Нагадаємо, що насправді вся хімічна енергія, що підтримує життя сьогодні, в кінцевому підсумку походить від сонця.
- 20.4: Походження органічних молекул у невідновлювальній атмосфері
- Пребіотична невідновна атмосфера ґрунтується на кількох припущеннях: рання земля мала б недостатню гравітацію, щоб утримувати Н2 та інші легкі гази; таким чином «викидання газів» призвело б до втрати Н2 та інших відновників з атмосфери. Геологічні дані свідчать про те, що земні океани і кора утворилися на початку Хадеанського Еону, всього через кілька сотень мільйонів років після утворення планети.
- 20.5: Витоки хімії життя у світі РНК
- У сценарії припливного басейну, з його відчуттям «найкраще підходить» з витоками життя в відновлювальному середовищі, енергія для утворення полімерів з органічних мономерів надходила з перегрітого земного середовища. У цьому сценарії ми розглядали можливість того, що ланцюги нуклеотидів могли бути синтезовані, а потім навіть репліковані для формування популяцій нуклеїнових кислот.
- 20.6: Молекули розмови - вибір молекулярної комунікації та складності
- Що стосується пребіотичної хімічної еволюції, відбір за визначенням сприяв би захисному накопиченню довгоживучих молекулярних агрегатів. З часом ті самі виборчі імперативи створили б павутини таких агрегатів, збільшуючи діапазон і специфічність молекулярних взаємодій у складному середовищі.
- 20.7: Підсумок та деякі висновки
- Наше розгляд того, як почалося життя на землі, було навмисно розміщено в кінці цього підручника, після того, як ми спробували зрозуміти, як працюють клітини. Очевидно, що будь-яке розуміння життєвих сценаріїв походження є дуже важливим питанням інформованих, якщо розходяться спекуляцій. Альтернативні поняття про витоки життя розважали тут усі стосуються подій, які передвіщали життя в гіпотетичних умовах «найкращої здогадки».
Мініатюра: 3D структура рибозиму молота. (CC BY-SA 3.0; Вільям Скотт через Вікіпедію)