Pour les scientifiques, une nouvelle explication à ce que sur la Terre ne pourrait se développer la vie

L'Histoire de l'évolution d'une fois devenu témoin éternelles controverses sur ce qui a été en premier, l'œuf ou la poule, — cependant l'un des mystères les plus intéressantes est la suivante: existe-t-elle la vie jusqu'à l'apparition d'acides nucléiques? Et dans le cadre de la nouvelle étude, les chercheurs ont fourni la preuve que la primitive de biochimie a été capable d'apparaître et de se développer sans phosphates – l'un des plus importants et des principaux éléments de structure des acides nucléiques, entrant dans la composition de notre patrimoine génétique de la chimie, — ce qui ajoute du poids aux hypothèses, selon lesquelles, avant l'apparition de la vie a pu exister métabolisme.

Les Scientifiques du Mit et de l'université de Boston ont identifié un certain nombre de voies métaboliques alternatives, dans lesquelles il ne fallait pas se qualifier pour les phosphates. L'ouverture est capable de combler les lacunes dans notre compréhension du complexe de la chimie organique a donné naissance à la vie sur notre planète.

Ce que nous sommes habitués aujourd'hui à appeler la vie, s'appuie en grande partie sur pas tout à fait parfaite реплицирующей de la chimie, où le besoin de la présence d'un modèle, qui peut être copié, ainsi que d'un certain volume d'énergie pour la physique de la conversion de simples produits chimiques à base de carbone dans des formes plus complexes. Et la question qui vient en premier: chimique du code, qui pourrait se développer dans des formes plus complexes, ou plus complexes de moyens qui pourraient utiliser l'énergie pour transformer les produits chimiques plus complexes organiques.

Selon le soi-disant hypothèse du monde d'ARN, flottant librement à des ensembles de molécules рибонуклеиновых acides (ARN), occupaient des fonctions de stockage de l'information génétique et qui constituent une sorte de ces mêmes modèles, ont contribué à accélérer les processus de réactions chimiques, qui maintenant peut être décrite comme un processus de l'apparition de la vie. La question dans cette conception amène à ce que les molécules d'ARN n'aurions pas pu faire sans une source d'énergie nécessaire pour la séquence de réactions chimiques qui, à son tour, peut être considérée comme une forme précoce du métabolisme (le métabolisme). En outre, dans les molécules d'ARN contiennent des phosphates, des substances étroitement вплетающиеся dans l'environnement et, par conséquent, il est difficile de les intégrer dans les composés organiques.

Selon une autre hypothèse, les premières formes du métabolisme de la chimie, de ne pas bloqu les membranes cellulaires, à l'origine, ont la possibilité d'absorption d'énergie de l'environnement – sous la forme de chaleur ou de lumière – et la transmission d'une réaction chimique à l'autre à l'intérieur organique de la soupe (une sorte primaire de bouillon, dans lequel est née la vie). À la fin de cette primitive, le métabolisme (le métabolisme) s'est associé à des molécules d'ARN et était dans un tel état, jusqu'à ce que n'ai pas trouvé refuge à l'intérieur des différents graisseuses de bulles – les molécules, qui maintenant pourrait être considéré comme une des premières cellules.

Le métabolisme énergétique moderne organismes est basé autour d'un des composés tels que l'adénosine triphosphate (ATP) et никотинамидадениндинуклеотидфосфат (NADPH), c'est encore une fois liée à des phosphates.

D'autres voies métaboliques particulières, qui ont été identifiés par les scientifiques dans le cadre d'une nouvelle étude, basée sur des molécules à base de soufre — une substance присутствовавшее en abondance dans les océans de quelques milliards d'années.

«l'Importance de cette étude réside dans le fait que maintenant, dans le cadre de nouvelles tentatives de trouver la source de l'apparition de la vie doit tenir compte de la probabilité de son apparition, sans la participation des phosphates, qui sont maintenant considérées comme l'un des plus importants de ses constituants, mais qui pourrait ne pas l'être, quand ont commencé les premières réactions chimiques qui ont conduit à son émergence», —, explique le chercheur Daniel Serge de l'université de Boston.

L'Idée que le rôle central dans le processus du métabolisme pouvait autrefois jouer le soufre n'est pas nouvelle. Au début du XXE siècle par le chimiste allemand Вахтершаузер a exprimé l'hypothèse que les composés de sulfure de fer et de sulfure de nickel peuvent jouer un rôle de catalyseur dans le processus de fixation de carbone autour de profondes océaniques volcaniques de flux et d'agir comme un mécanisme pour l'échange d'énergie entre les deux, comme il les appelait, «первородными organismes». Mais l'absence de preuves concluantes, réunissent entre une variété de réactions chimiques impliquées dans ce «сульфидно-le chemin de fer de l'hypothèse», n'a pas permis de confirmer cette hypothèse.

«Ce qui est resté toujours négligée, a été le manque de preuves solides, fondées sur des données indiquant que ces premiers procédés chimiques pouvaient constituer un associé et relativement complexe primitive du métabolisme du réseau, et non pas simplement étaient dispersés réactions», — commente Serge.

Serge et son équipe ont appliqué la méthode de calcul de la biologie des systèmes – une approche théorique, l'étude d'une variété de moyens de réactions biochimiques utilise des modèles mathématiques et ont identifié un ensemble de huit ne contiennent pas de phosphates de composés qui pourraient être disponibles en abondance dans les océans de notre planète. Ensuite, ils ont appliqué l'algorithme de simulation de la primitive de l'échange d'énergie, comprenant des sulfures de fer, ainsi que сульфидо-contenant des composés – тиоэфиры – et de l'acier de suivre les différentes réactions chimiques peuvent se produire avec eux.

En résumé, il a été constaté quele résultat le réseau principal à partir de 315 de réactions, avec la participation de 260 métabolites pourrait être la production de différents composés organiques complexes, nécessaires à l'apparition de la vie. La liste de ces composés comprend également des acides aminés et des acides carboxyliques.

Comme la première биоорганическая la chimie n'a pas pu laisser suffisamment de preuves de son existence sous la forme d'anciens dépôts, doivent utiliser des modèles mathématiques capables de prédire ce qui pourrait se produire de plusieurs milliards d'années. Et bien que ces données ne peut guère utiliser comme éléments de preuve безфосфатного au développement de la vie, ils peuvent devenir un élément de preuve de la possibilité que la vie est apparue à partir de composés chimiques, ce qui n'est pas droit à la plupart des organismes vivants. En outre, l'utilisation de ces données peut s'étendre bien au-delà des discussions sur la façon de pourrait se former la vie sur notre planète.

«l'Analyse du métabolisme du point de vue de l'écosystème niveau ou même comme un phénomène planétaire, et non pas à titre individuel les particularités de certains organismes, peut porter la valeur pratique et pour notre compréhension de la communauté microbienne», — dit Serge.

Les Résultats des recherches d'un groupe de chercheurs du Mit et de l'université de Boston a été publié dans un des derniers numéros de la revue scientifique Cell.