Нова теория за произхода на живота

Възможно ли е да назовем планетата Земя до родното място на земния живот? Палеонтологът Санкар Чаттерджи от Тексаския технологичен университет (САЩ) е на факта, че ембрионите на живота паднаха от небето и поникнаха тук - в девойката на примитивния подземен свят.

Благодарение на постоянното бомбардиране на земната повърхност от комети и метеорити преди 4 милиарда години, в ерата на първоначалното образуване на планетата, възникнала след сблъсъци, големи кратери не само съдържаха вода и основните химически строителни материали за живот, но и Служи като отлични признаци, в които тези вещества бяха концентрирани и подготвени за създаване на първи протозои организми.

Първичен бульон (илюстрация Кристоф Кичак).

Mr. Chatterji is known primarily as a specialist in dinosaurs and pterosaurs, but, as it has just turned out, in reality he is most interested in the analysis and synthesis of theories of chemical evolution, explaining the geological processes that occurred at the dawn of Съществуването на земя. „Това е светият граал на науката, за който всички се стремим“, обяснява той.

Търсейки останките на древни същества, палеонтологът в миналото отвори кратера Шива на дъното на Индийския океан на запад от град Мумбай. Ако тази структура наистина има шоков произход (и това все още не е доказано), тогава тя създаде метеорит с диаметър около 40 км, който е паднал, което е най -интересно, почти едновременно (от геоложка гледна точка) С този, който Chicksulub на полуостров Юкатан се образува в Мексико. Може би този вид метеоритен дъжд се е превърнал в една от основните причини за изчезването на динозаврите и много други животни преди около 65 милиона години.

Това е случайно или не, но метеоритите са се превърнали в главни герои и новата концепция на учения, сякаш се е чувствал задължен да докаже, че небесните гости не само приемат живота си, но и го дават. След като изучава трите места, в които са открити най -старите вкаменелости, известни на науката, той стигна до извода, че метеорити и комети са довели всички необходими съставки на земята, а също така създадоха подходящи условия за появата на живота. Като цяло, първите едноклетъчни организми са родени в хидротермални басейни.

„Преди 4,5 милиарда години новосформираната земя беше стерилна и не е подходяща за цял живот“, обяснява г -н Чатърджи. - Тя беше кипящ котел: избухнаха вулкани, метеоритни дъждове вървяха, горещи отровни газове обгърнаха повърхността. Само милиард години по -късно това вече беше спокойна, покрита планета, осеяна с микроби - предците на всички живи същества. ".

Дискусията за произхода на живота традиционно се върти около химическата еволюция на клетките от органични молекули чрез естествени процеси. Г -н Chatterji идентифицира четири етапа на усложнението на тези процеси: космически, геоложки, химически и биологични.

На космическия етап (преди 4,1–3,8 милиарда години) земята, която все още не е напълно оформена и цялата Слънчева система, заедно с нея, беше обработена ежедневно астероиди и комети. Тектониката на плочите, вятъра и водата отдавна са изтрили следи от това бурно време, но древните кратери, запазени на повърхността на Марс, Венера, Меркурий и Луна, ни позволяват да преценим колко тежка е тази бомбардировка.

Според г -н Чатърджи идеални плочки са били кратери с диаметър около 550 км. Метеоритите, които ги образуват, бяха толкова големи, че трябваше да пробият земната кора, като по този начин създават вулкани и геотермални отвори. Веществата, донесени от тях, бяха концентрирани и полимеризирани при тези условия.

Ученият е сигурен, че тези места в Гренландия, Австралия и Южна Африка, където са открити най -старите породи, съдържащи вкаменелости, са остатъците от такива кратери - дълбоки, тъмни и горещи.

Тъй. И така се придвижваме към геоложкия етап: кратерите бяха пълни с вода, геотермалната активност я нагрява, възникна конвекция - вода.

„Геологическият етап е период на много тъмни, горещи и изолирани среди с хидротермални системи, които служат като инкубатори на живота“, отличава основния г -н Чатърджи. - Възникна сегрегация и концентрация на органични молекули с конвективни потоци. Нещо подобно, сега наблюдаваме дъното на океаните, но само подобно. Това беше причудлив свят, ни се струва вонящ подземен свят, обвит в сероводород, метан, азотен моноксид и пара, но именно там имаше енергия, която поддържаше живота ”.

Тогава започна химическият етап. Топлината, която разруши водата вътре в кратерите, смеси химикалите и причини трансформацията на прости съединения в по -големи и по -сложни.

Най -вероятно порите и пукнатините на басейните играеха ролята на „гори“, на които се събраха най -простите РНК и катерици. Противно на широко разпространената хипотеза, че РНК първо се е появила, а след това протеините на г-н Чатерджи вярват, че са възникнали едновременно-където са били защитени от външни влияния. „Светът, в който съвместното съществуване на РНК и протеини е по-подходящ за среда с хидротермални полюси, отколкото РНК-мир“, ученият е оправдан. - РНК молекулите са много нестабилни. В условия на геотермална активност те трябва бързо да се разделят. Така че те да могат спокойно да играят и метаболизират, някои катализатори са необходими, а прости протеини са напълно подходящи за тази роля. И тогава аминокиселините, които се състоят от протеини, са по -лесни за образуване от компонентите на РНК ".

Остава въпросът как материалът на протеина и РНК, свободно плуващ в този бульон, излезе с защитата си от външни влияния, използвайки мембрани. Г -н Чатърджи се доверява тук на хипотезата на Дейвид Драймер от Калифорнийския университет (САЩ), който вярва, че мембранният материал вече е присъствал в супа. Този учен успя да разграничи везикулите на мастните киселини от метеорит на Merchizonsky, който падна през 1969 г. в Австралия. Космическите мастни мехурчета са наистина подобни на клетъчните мембрани.

„Метеорити-това е това, което доведе липидите на земята“, г-н Чатърджи е убеден. - Този материал плаваше на повърхността на водата, а конвекционните токове от време на време го пренасяха до дълбините. Този процес продължи милиони години, а в крайна сметка простата РНК и протеини бяха затворени в тези капсули. Те започнаха да си взаимодействат и с течение на времето РНК породи ДНК - по -стабилна връзка. Появи се генетичен код и първите клетки започнаха да споделят ".

Последният етап - биологичен - предполага появата на възпроизвеждащи клетки, които са се научили да съхраняват, обработват и предават генетична информация на потомци. Последните формираха най -фантастичните комбинации от гени и безброй клетки завършиха с всичко, докато не се усети правилния път на репликацията.

Така че еволюцията възникна в неговото разбиране на Дарвин и заедно с него биологията беше кулминацията на космическите, геоложките и химичните процеси.

Г -н Чатърджи вярва, че съвременните РНК вируси и протеини, богати на смъртоносни заболявания, могат да се окажат еволюционното наследство на примитивната РНК и протеини. Може би те са най -старите клетъчни частици, предхождащи първия клетъчен живот. Щом се появи последното, вирусите и приоритетите на РНК са остарели, но оцеляват, което прави залог на паразитен начин на живот.

Разбира се, ученият напълно разбира, че всяка такава теория, колкото и логична да изглежда, се нуждае от експериментално потвърждение и той е готов да участва в експериментите, за да пресъздаде древния анти -аантером, за да потвърди или опровергае своя измислици. Просто трябва да се опитате да създадете прото, от РНК вируси и приони, затворени в мембраната ..