Droppar som "komma till liv": hur annars kan det ta emot livet?

Har du Fortfarande kör bussen, vi visste att regndroppar dränerad och sprida ut på glas från den andra sidan. Då vi växte upp och lärde sig att oljan droppar i vatten slås ihop och bildar större droppar tills du samla allt i en stor sfär. Intuition säger oss att det droppar älskar att samla, men vi vet inte varför. (De gör detta för att minimera yta för sin del molekyler som föredrar ett kemiföretag sin egen sort, och inte den omgivande vätskan).

Inte så länge sedan att forskarna har upptäckt att denna välkända dynamics droppar är bara en del av historien. Droppar som "kemiskt aktiv", använda solljus eller någon annan energikälla för konstant cyclization av molekylerna i vätskan miljö beter sig på oväntade sätt, vilket kan ha spelat en avgörande roll i uppkomsten av liv på Jorden.

Till skillnad från den vanliga droppar av våra ungdomar, aktiva droppar växa till ca storlek på celler och upphör att växa, de också spontant aktie, producerar barn som droppar. Hypotesen var först fram i 1924 och nyligen återupplivade av en grupp av biologer och fysiker i Dresden, Tyskland: en droppe av vätska i sitt ursprungliga soppa av den tidiga Jorden var primitiv föregångare till de första celler. Eftersom dessa aktiv-drop "protocells" uppdelad och förökade sig, de började att driva utvecklingen, vilket gör dem svårare och den resulterande ökningen av levande celler.

Den Fysik division aktiv droppar hittills studerat bara på papper och i olika modeller, medan du förbereder experiment. Men något liknande detta förutspådde effekt har observerats för flera decennier sedan.

Biokemisten David Diemer, University of California, Santa Cruz — en framstående anhängare av teorin om "första membran" . - Dimer anser att protocells var tänkt att ha ett membran av fettsyror, som till exempel de som omger den moderna cell — strukturen mer komplicerad än droppar, inte har uppenbara metoder för reproduktion. Men när Dimer läste förutsägelser av Dresden grupp på temat aktivt droppar och protokletos hypotes, tänkte han "något anmärkningsvärt" att han såg en gång i droppar, som utvinns från Murchison meteorit som kraschade i Australien 1969.

Under 1980-talet av Dimer finns membranebased molekylerna i det yttre sten — ett möjligt tecken på att dessa kemikalier var det gott om på den tidiga Jorden, som krävs av hypotesen om den "första membran". Men Dimer gjort en annan observation, som aldrig skrev. Han stirrade på den oljiga kolväte pigment som utvinns från Murchison prov under ett mikroskop. "När jag vände på ljus i mikroskop, jag tittade på dessa droppar med en oväntad sida — de verkade vara vid liv", säger han. "De började att röra sig genom miljö — miljön var bara en glasskiva, naturligtvis — och flytta material på insidan. Och sedan utvidgades och delas in i två små kulor som sedan har spridit sig".

Detta beteende är så "mycket intresserad" - Dimer för trettio år sedan att han sköt den. Och diskutera forskning Dresden grupp denna månad, Dimer sade, "jag Tycker att jag borde skriva här killarna och berätta för dem om det."

Frank Julicher, författare till den nya arbete med nöje . "Mycket intressant", sade han i ett brev till Dimer. En liten reflektion på fysik av utomjordiska droppar, Julicher sade, "Flödet och "division" i denna målning uppstår från aktiv blöta". Ljuset startar en kemisk reaktion som producerar molekyler att fukta underlaget av mikroskopet, förklarade han. Detta, i sin tur, skapar en gradient av ytspänningen sjunker och materialet börjar cirkulera och flytta. "Fysik är något annorlunda från den separation av små droppar, som vi studerade i vårt arbete, som uppstår utan att en jämn övergång till grundmaterialet, säger Julicher, och tillägger att en viktig skillnad jag lärt mig om hans team att deras droppar var en kemiskt aktiv och stilla på samma gång — som celler.

Både mekanismer för att dela droppar i nuläget är dåligt studerade och båda är nya exempel på så kallade "obalanserad" fysiska beteende. Även om den gamla posten i-Dimer visar en annan effekt, som avviker från den som studerat Dresden forskare, detta kan tyda på att den uppdelning av droppar är mer vanligt än vad som var känt, och kunde därför inte spela en roll i uppkomsten av liv.

I alla fall, det är inte varje dag man se denna.