Los científicos apareció una nueva explicación de cómo en la Tierra podría desarrollarse la vida

La Historia de la evolución de una vez se han visto eternas disputas acerca de lo que fue primero el huevo o la gallina, — sin embargo, uno de los más interesantes misterios suena de la siguiente manera: existía vida antes de la aparición de los ácidos nucleicos? Y en el marco de un nuevo estudio, los científicos han proporcionado evidencia de que la primitiva, la bioquímica ha sido capaz de aparecer y evolucionar sin fosfatos es uno de los más importantes y los principales componentes estructurales de los ácidos nucleicos que forman parte de nuestra genética, la química, la — lo que añade peso a las suposiciones, según la cual, antes de la aparición de la vida ya podía existir el metabolismo.

Los investigadores del instituto tecnológico de massachusetts y la universidad de boston han identificado un cierto número de alternativas de vías metabólicas en las que no se exigiría la participación de los fosfatos. La apertura es capaz de llenar las lagunas en nuestra comprensión de cómo la compleja química orgánica ha engendrado a la vida en nuestro planeta.

Lo que estamos acostumbrados hoy en día llamar a la vida, que en gran medida se basa en la no muy ideal реплицирующей de la química, donde se requiere la presencia de una plantilla que se puede copiar, y también de cierta cantidad de energía suficiente para el desarrollo físico de la conversión de simples productos químicos a base de carbono en formas más complejas. Y la pregunta aquí es, ¿qué fue primero: química código, que podría convertirse en una forma más compleja, o más difíciles de la ruta, que podrían utilizar la energía para la transformación de sustancias químicas simples a más complejas de compuestos orgánicos.

De Acuerdo con la denominada hipótesis del arn del mundo, flotando libres conjuntos de moléculas рибонуклеиновых ácidos (arn), han ejercido la función de almacenamiento de la información genética y que eran una especie de las mismas plantillas, han contribuido a acelerar los procesos de reacciones químicas, que ahora se puede caracterizar como un proceso de la aparición de la vida. La pregunta en este concepto es que las moléculas de arn no podrían hacerlo sin fuente de energía necesaria para la secuencia de reacciones químicas que, a su vez, podría ser considerada como primitiva del metabolismo (metabolismo). Además, en las moléculas de arn contiene fosfatos son sustancias firmemente вплетающиеся en el medio ambiente y, por lo tanto, es difícil susceptibles de integración en los compuestos orgánicos.

Según otra hipótesis, las primeras formas de la química, no atados a la клеточными membranas, inicialmente tuvieron la oportunidad de absorber la energía del medio ambiente en forma de calor o de la luz – y su transmisión de una reacción química a otra dentro de la orgánica de la sopa (tal primaria de caldo, donde nació la vida). Finalmente, este primitivo metabolismo (metabolismo) se fusionó con las moléculas de arn y se encontraba en tal estado hasta que no ha encontrado asilo dentro de las burbujas de grasa – las moléculas, que ahora podría considerarse como las primeras células.

Y, sin embargo metabolismo de la energía en los organismos modernos se basa alrededor de compuestos tales como el trifosfato de adenosina (atp) y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (НАДФ), es decir, una vez más relacionado con los fosfatos.

Alternativas de vías metabólicas, que fueron identificados por los científicos en el marco de la nueva investigación, se basan en las moléculas, en la que se basa el azufre — sustancia присутствовавшее en abundancia en los océanos, de los varios miles de millones de años atrás.

"la Importancia de este estudio radica en el hecho de que ahora, en el marco de los nuevos intentos de averiguar el origen del surgimiento de la vida debe tener en cuenta la probabilidad de su ocurrencia, sin la participación de los fosfatos, que ahora se consideran uno de los más importantes que la componen, pero que podría no ser, cuando se iniciaron las primeras reacciones químicas que dieron lugar a su aparición", — dice el investigador daniel Серже de la universidad de boston.

La Idea de que el papel central en el proceso metabólico podría entonces jugar el azufre no es nada nuevo. Todavía a principios del siglo XX, el químico alemán Вахтершаузер expresó la hipótesis de que los compuestos de sulfuro de hierro y sulfuro de níquel pueden jugar el papel de catalizador del proceso de fijación de carbono alrededor de la oceánicos profundos volcánicas de los flujos y de actuar como un mecanismo de intercambio de energía entre, como él los llamaba, "первородными organismos". Sin embargo, la falta de pruebas concluyentes, que unen entre sí en una variedad de reacciones químicas involucradas en este "сульфидно-hierro hipótesis", no ha permitido confirmar esta suposición.

"Lo que restaba siempre la pérdida, es la falta de pruebas concluyentes, basados en los datos sobre lo que los primeros procesos químicos podían constituir un asociado y la relativa complejidad de la primitiva metabólica de la red, y no sólo eran dispersos reacciones", —, comenta el Серже.

Серже y su equipo han aplicado el método de procesamiento del sistema de biología – enfoque teórico para el estudio de una variedad de formas de las reacciones bioquímicas se utilizan modelos matemáticos – y han definido un conjunto de ocho no contienen fosfatos de conexiones que puedan existir en abundancia en los antiguos océanos de nuestro planeta. A continuación, se aplicó un algoritmo para la simulación de la primitiva de intercambio de energía, que incluye sulfuros de hierro, así como сульфидо que contienen la conexión – тиоэфиры y acero seguir, ¿cuáles son las diferentes reacciones químicas pueden con ellos a suceder.

Finalmente, se ha descubierto queel resultado principal de la red de 315 reacciones con la participación de 260 metabolitos podría ser la producción de diversos compuestos orgánicos complejos, necesarios para la aparición de la vida. En la lista de estos compuestos, se han incluido también los aminoácidos y los ácidos.

Así como la биоорганическая química no pudo dejar suficiente evidencia de su existencia en forma de antiguos sedimentos, se tienen que utilizar estos tipos de modelos matemáticos capaces de predecir lo que podría ocurrir muchos miles de millones de años atrás. Y aunque estos datos no se puede utilizar como prueba безфосфатного desarrollo de la vida, pueden convertirse en una de las pruebas de la posibilidad de que la vida surgió de compuestos químicos, en los que no confía, la mayoría de los organismos. Además, el uso de dichos datos puede ir mucho más allá de los habituales debates sobre cómo pudo formarse la vida en nuestro planeta.

"el Análisis del metabolismo desde el punto de vista del nivel o, incluso, como un fenómeno planetario, y no como individual de las características específicas de los organismos, puede ser de valor práctico y para nuestra comprensión de la microbiano de la comunidad", — dice Серже.

Los Resultados de la investigación de un grupo de científicos del instituto de tecnología de massachusetts y la universidad de boston fue publicado en uno de los últimos números de una revista científica Cell.