Os cientistas, uma nova explicação de como a Terra poderia desenvolver-se a vida

A História da evolução de uma vez se tornou testemunha eternas disputas sobre o que era o primeiro – o ovo ou a galinha, — no entanto, um dos mais interessantes enigmas soa da seguinte forma: se existia vida antes do aparecimento de ácidos nucleicos? E no âmbito de um novo estudo, os pesquisadores forneceram a prova de que a primitiva de bioquímica era capaz de aparecer e se desenvolver sem fosfato – uma das mais importantes e principais componentes estruturais de ácidos nucleicos que compõem a nossa genética, química, — o que aumenta o peso da especulação, de acordo com o qual antes que a vida poderia existir o metabolismo.

Pesquisadores do Massachusetts institute of technology e da universidade de Boston apontam para um número limitado de alternativas de vias metabólicas que não seria necessário a participação de fosfato. A descoberta é capaz de preencher as lacunas em nossa compreensão de como a complexa química orgânica gerou a vida em nosso planeta.

O que estamos acostumados hoje, chamar de vida, em grande parte, se baseia no não é exatamente o ideal реплицирующей de química, onde é necessária a presença de algum tipo de modelo que você pode copiar, bem como de um certo volume de energia, o que é suficiente para a física de conversão simples de produtos químicos à base de carbono em formas mais complexas. E a questão aqui é que foi o primeiro: químico código que pudesse se desenvolver em um formato mais complexo, ou mais complexos do caminho, que poderia usar a energia para transformar simples de substâncias químicas mais complexas de compostos orgânicos.

De Acordo com a assim chamada hipótese do RNA-mundo livre-flutuante conjuntos de moléculas dividem ácidos ribonucléicos (RNA), no cumprimento da função de armazenamento de informação genética e faziam uma espécie de aqueles mais modelos, contribuíram para a aceleração de processos de reações químicas, que agora pode ser descrito como o processo de surgimento da vida. Esta é a pergunta концепте o que faz moléculas de RNA não poderíamos fazer isso sem uma fonte de energia, necessária para a seqüência de reações químicas que, por sua vez, poderia ser visto como uma forma preliminar taxa metabólica de repouso (metabolismo). Além disso, em que as moléculas de RNA contém fosfatos – substâncias firmemente вплетающиеся no meio ambiente e, portanto, difícil de consequências montagem de compostos orgânicos.

De Acordo com a outra hipótese, as primeiras formas metabólica de química, não obrigados tecidos em cultura celular membranas, inicialmente, recebeu a capacidade de absorção de energia do meio – ambiente na forma de calor ou de luz – e transferi-la a partir de uma reação química para o outro dentro de uma sopa orgânica (эдакого sopa primordial, em que a vida começou). Eventualmente, este primitivo metabolismo (metabolismo) uniram-se com as moléculas de RNA e estava neste estado até que não achei o asilo, dentro dos gordura bolhas de moléculas, que agora poderia ser visto como uma das primeiras células.

, E de todos os mesmos serviços de energia modernos organismos baseia-se em torno de tais compostos, como o trifosfato de adenosina (ATP) e nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (breve nadp), ou seja, mais uma vez está associado com fosfatos.

Alternativa via metabólica, que foram identificadas pelos cientistas no âmbito de um novo estudo, baseado em moléculas, que tem por base o enxofre — a substância, присутствовавшее são abundantes nos oceanos da terra há bilhões de anos.

"a Importância deste estudo reside no fato de que, agora, no âmbito de novas tentativas de descobrir a fonte da vida deve ser levada em consideração a probabilidade de aparecimento, sem a participação de fosfato, que agora são considerados um dos mais importantes de seus componentes, mas que poderia não ser, quando começaram as primeiras reações químicas, o que levou ao seu aparecimento", — diz o pesquisador Daniel Серже da universidade de Boston.

A Ideia de que um papel central na metabólica processo podia vez de jogar enxofre – não era nova. Ainda no início do século XX, o químico alemão Вахтершаузер expressou a suposição de que a conexão de sulfeto de ferro e sulfeto de níquel podem desempenhar um papel de catalisador do processo de fixação de carbono em torno de profundas vulcânicas oceânicas segmentos e agir como um mecanismo de troca de energia entre eles, como ele os chamava, "первородными organismos". No entanto, a falta de provas conclusivas, combinam entre si uma variedade de reações químicas envolvidas neste "сульфидно-ferro hipótese", não permitiu confirmar esta suposição.

"O que permaneceu sempre negligenciado, foi a falta de provas conclusivas, com base em dados sobre o fato de que estes primeiros processos químicos poderiam representar um associado e relativamente complexa simplista metabólica rede, e não apenas foram dispersos pelas respostas", — comenta Серже.

Серже e sua equipe aplicaram o método de computação, a biologia de sistemas – teórico de abordagem, em que para o estudo de uma variedade de formas de reações bioquímicas são utilizados modelos matemáticos – e identificaram-se um conjunto de oito não contêm fosfatos de conexões que poderiam existir em abundância nos antigos oceanos do nosso planeta. Em seguida, eles aplicaram o algoritmo para a simulação de primitivas de troca de energia, incluindo sulfetos de ferro, e também сульфидо-compostos – тиоэфиры – e começaram a acompanhar o fato de que diferentes reações químicas podem acontecer com eles.

Finalmente, foi descoberto queo resultado é a principal rede de 315 reações com a participação de 260 metabólitos poderia ser a produção de diferentes complexos compostos orgânicos necessários para o surgimento da vida. Na lista destes compostos, entraram também os aminoácidos e os ácidos.

Assim como o anterior биоорганическая química não poderia deixar provas suficientes de sua existência na forma de antigos sedimentos, tem de utilizar tais modelos matemáticos capazes de prever o que poderia acontecer de muitos bilhões de anos atrás. E, embora esses dados dificilmente pode ser usado como prova безфосфатного de vida do desenvolvimento, eles podem tornar-se uma das provas de que a possibilidade de que a vida surgiu a partir de produtos químicos, que não depende a maioria dos organismos. Além disso, o uso de tais dados pode ir para além das discussões de questões sobre como poderia se formar a vida em nosso planeta.

"a Análise do metabolismo do ponto de vista do ecossistema de nível ou até mesmo como um planetário fenômeno, e não como individual características específicas de organismos, pode levar o valor prático e para o nosso entendimento de uma comunidade microbiana", — diz Серже.

Os Resultados dos estudos do grupo de cientistas do Massachusetts institute of technology e da universidade de Boston foi publicado em um dos últimos números da revista científica Cell.