Les idees modernes sobre l'origen de la vida. L'aparició de la vida a la Terra (breument)

Si analitzem totes les dades que hem obtingut un científic en diversos estudis, és evident que la vida a la Terra - increïblement fet increïble. Les possibilitats que la seva ocurrència és insignificant en el nostre univers. Totes les etapes de l'origen de la vida contenien la possibilitat d'un curs alternatiu d'esdeveniments, com a resultat de la qual el món s'hauria mantingut abisme còsmic fred sense un polsim no és una cosa que la ment humana, i fins i tot el microbi més petit. Els creacionistes expliquen un esdeveniment tan increïble per la intervenció divina. No obstant això, l'existència de Déu no es pot provar o refutar, i les idees modernes sobre l'origen de la vida, així com tota la ciència en el seu conjunt, sobre la base de les dades experimentals i desenvolupaments teòrics, que pot ser qüestionada o confirmar.

vitalisme

El coneixement humà estan evolucionant, alguna cosa similar als punts principals descrits procés de Darwin. Les teories són la selecció natural i la supervivència del més apte, que va aconseguir resistir l'envestida dels arguments en contra o adaptar, mutar per a que coincideixi amb ells. Les hipòtesis sobre l'origen de la vida també han recorregut un llarg camí de convertir-se, al terme de la qual ni tan sols s'ha indicat, ja que s'obren cada dia nous fets, obligant a ajustar punts de vista ja establerts.

Una fita important en aquest camí va ser el vitalisme - la teoria de la generació espontània de la vida permanent. En virtut de les seves disposicions, els ratolins va aparèixer en draps vells, cucs - en les restes en descomposició dels aliments. El vitalisme prevaler sobre experiments científics fins Lui Pastera a 1860, quan va demostrar la impossibilitat de la generació espontània dels organismes vius. Els resultats van causar un cas paradoxal: enfortir la creença en l'origen diví i van obligar els científics a cercar proves que han refutat recentment. La ciència tracta d'explicar que l'origen de la vida independent es va dur a terme, però durant molt de temps i anar pas a pas, tenint milions d'anys.

síntesi de carboni

La situació semblava desesperada fins que, fins que en 1864 AM Butlerof no fet un descobriment important. Va ser capaç de rebre el material orgànic (carboni) d'un inorgànic (en aquest experiment era formaldehid). Les dades obtingudes són impressionants ruïnes paret delinea organismes segueixen vius i el món de la matèria morta. Després d'un temps, els científics van ser capaços d'obtenir altres versions d'orgànica a partir de substàncies inorgàniques. A partir d'aquest moment va començar a formar-se idees modernes sobre l'origen de la vida. Que han absorbit les dades no només de la biologia, sinó també en la cosmologia i la física.

Les conseqüències de la Gran Explosió

Teoria de l'origen de la vida cobreix un vast període: els primers requisits previs per a la futura formació d'organismes, els científics estan encara en les primeres etapes de l'origen de l'Univers. La física moderna compte l'existència del món des del Big Bang, quan gairebé no va sortir tot. La ràpida expansió i el refredament de l'univers àtoms i molècules primera formats, llavors ells s'han unit per formar la primera generació d'estrelles. S'han convertit en un lloc de formació de la major part dels elements coneguts per la ciència avui en dia. Nous àtoms van omplir l'espai quan un estel explota i es converteix en la base per a les instal·lacions d'última generació, incloent el nostre sol. Les dades actuals suggereixen que els primers compostos orgànics podrien aparèixer en el núvol protoplanetari que envolta les noves estrelles. D'ells aviat format i el planeta. Resulta que les primeres etapes de la vida a la Terra van tenir lloc fins i tot abans de la seva formació.

cicles autocatalytic

Processos que tenen lloc al planeta blau en el seu "infància", amb el suport de les substàncies que formen part de les seves profunditats i que ve des de l'espai en forma de meteorits. Hipòtesi origen de la vida un dels fonaments més importants per a l'aparició de la matèria orgànica a la Terra es diu els catalitzadors de les reaccions químiques, atrapats aquí amb fragments d'aquests "estrangers". Han portat al fet que un paper preponderant en la formació de noves substàncies al planeta va començar a jugar processos molt ràpids.

La següent etapa - cicles autocatalític. En aquests processos de produir substàncies que ajuden a millorar la velocitat de reacció, així com a substrat renovable - interactuen els elements. El cicle és per tant complet: els processos mateixos accelerat i a si mateixos "menjar preparat", és a dir, substàncies que són de nou van reaccionar de nou catalitzar si mateixos i tornar a formar el substrat, i així successivament.

dubtes

Les idees modernes sobre l'origen de la vida s'ha continguda llarga opinions en conflicte. un escull - el problema de la gallina i l'ou. Què va ser primer: les proteïnes duen a terme tots els processos en la cèl·lula, o ADN, que determina l'estructura de les proteïnes que conté tota la informació genètica. El primer element essencial per al cos, ja que promou sistema d'auto-renovació, sense la qual la vida és impossible. ADN conté l'estructura de la cèl·lula del registre, i la viabilitat determinant. Les opinions dels científics i responen a la pregunta, no va ser sinó fins al moment en què es va saber que com un repositori d'informació genètica del virus no sembla ADN i ARN, la tercera classe de compostos orgànics, que en general s'assignen només un paper secundari en la teoria de l'origen de la vida.

món d'ARN

A poc a poc va començar a acumular fets i en els anys 80 del segle passat, no hi ha evidència que ha canviat les idees sobre les primeres etapes de la formació de la matèria viva. Van ser ribozims, molècules d'ARN que posseeixen capacitats de proteïnes, en particular, per catalitzar la reacció descobert. Les primeres formes de vida, per tant, pot passar sense la participació de les proteïnes i l'ADN. En la seva funció d'emmagatzematge, així com tota la feina es realitza a l'interior de l'ARN. La vida a la Terra es realitza ara per protoorganisms que representen el cicle autocatalític que consisteix en un ribozims autoreplicants. La teoria es diu "món d'ARN".

coacervats

Avui dia és difícil imaginar la vida de l'època, perquè ella no tenia una funció important - la closca o les fronteres. De fet, era una solució que conté cicle autocatalític d'ARN. El problema de la manca de límits, necessaris per al correcte flux dels processos resolts improvisat maneres. Protoorganisms trobat refugi a prop de minerals de zeolita que té una estructura reticular de malla. La seva superfície era capaç de catalitzar la formació d'una cadena d'ARN i donar-los una certa configuració.

A més - més, apareixerà en els coacervats etapa o gotetes de lípids d'aigua. Les hipòtesis d'origen de la vida com el recentment, i l'actual es basa en gran mesura en la teoria de l'AI Oparin, que va estudiar les propietats d'aquestes formacions. Els coacervats - Aquest gotetes de solució tancades en una closca de greixos (lípids). Aquestes membranes es caracteritzen per la permeabilitat selectiva i la capacitat per dur a terme el metabolisme. Alguns d'ells, pel que sembla units amb cadenes d'ARN acte-replicants, incloent aquells que catalitzen la síntesi dels lípids propis. Per tant, les noves formes de vida, han vençut el camí des de doorganizmennogo nivell per a l'organisme real. La possibilitat de tals estructures ha estat confirmat recentment: investigadors confirmat experimentalment la capacitat de RNA en combinació amb ions de calci units a les membranes lipídiques i regulen la seva permeabilitat.

ajudants hàbils

Origen de la vida a la propera etapa és el procés de millorar les funcions dels organismes formats. RNA va adquirir capacitat per catalitzar la síntesi de polímers d'aminoàcids, inicialment bastant simple. El punt culminant d'establir un nou mecanisme era la capacitat de sintetitzar proteïnes. Educació va aparèixer diverses vegades a cara amb eficàcia als processos biològics que ribozims.

Inicialment, la síntesi de pèptids no es va ordenar. Procés era "impredictible", deixant la gestió de la caixa en la seqüència d'aminoàcids de noves cadenes. Amb el temps es va pegar còpia exacta, ja que va contribuir a una major estabilitat de tot el sistema. Així va néixer el codi genètic, que permet sintetitzar proteïnes específiques amb les funcions desitjades.

perfecció

El perfeccionament de la capacitat de sintetitzar les proteïnes desitjades es va dur a terme de forma gradual. El primer pas va ser l'aparició d'un tipus especial d'ARN, que es pot connectar aminoàcids. La següent fase del procés de construcció, acompanyada per la formació de molècules de pèptids per mitjans disposats en un ordre en particular bases. La seqüència es va fixar en el mateix motlle d'ARN. Atribuïdes "instruccions" components d'ARN i proteïnes informatius del futur compromès en un nou tipus d'ARN, anomenats transport. Com i d'informació, i és a dia d'avui - una part important de la síntesi de pèptids.

DNA

La creixent complexitat dels organismes va anar més lluny sobre les formes de millorar els mètodes d'emmagatzematge d'informació. Es creu que l'ADN era originalment una de les fases del cicle de vida d'ARN colònies. Tenia una estructura més estable. El seu grau d'informació era molt més alt, així que després d'alguns, des de fa molt de temps era el dipòsit principal d'ADN codi genètic.

Una de les propietats de la nova formació, en el seu temps no va permetre posar l'ADN al cap de la teoria de l'origen de la vida - és la incapacitat per prendre mesures. S'ha convertit en una mena de pagament pels mitjans de comunicació característiques avançades d'emmagatzematge. Tot el "treball" es va mantenir proteïnes i ARN.

simbiosi

Les idees modernes sobre l'origen de la vida no condueixen a un avantpassat del tancat i barrat de la resta del cos. Els científics estan més inclinats a favor de la hipòtesi que en els primers temps hi havia cèl·lules microscòpiques de la comunitat similituds que realitzen diferents funcions. Tal simbiosi és fàcil de trobar en la naturalesa avui dia. L'exemple més simple d'una - estores cià-bacteriana, que són al mateix temps la comunitat de microorganismes i d'estar sent una sola entitat.

L'aparició de la vida a la Terra biologia en la present etapa del seu desenvolupament, veu el procés, caracteritzat per una lluita constant i no una competència, sinó més aviat un ral·li diversa cada vegada més gran de certes estructures, finalment va portar a l'aparició d'una cèl·lula viva, ja que ara representem.

generalització

Resumint, podem enumerar totes les etapes de la formació de la vida, en el marc de les teories modernes, la versió més probable de l'aparició i el desenvolupament dels organismes a la Terra breument:

1. La formació de compostos orgànics primaris en núvols protoplanetaris.

2. L'eliminació gradual en l'avantguarda de les reaccions amb la capacitat d'auto-acceleració, i els cicles autocatalítics.

3. L'aparició de cicles autocatalítica d'ARN.

4. Unió d'ARN i de les membranes lipídiques.

5. Adquisició d'ARN per sintetitzar proteïnes.

6. L'adveniment d'ADN i la seva adopció com el repositori principal d'informació.

7. La formació dels primers organismes unicel·lulars a través de la simbiosi.

La comprensió dels processos que van conduir a l'aparició de la vida, encara imperfecta. Els científics encara un munt de preguntes. No se sap exactament com va sorgir ARN, moltes fases intermèdies són només teòriques. No obstant això, els nous experiments, fets i hipòtesis són provats es col·loquen cada dia. Podem dir amb que la nostra època ha donat al món molts més descobriments relacionats amb la prehistòria.