مواد معدنی در نزدیکی اعماق دریا گرمابی منافذ ترویج شکل گیری انرژی-غنی مولکولهای آلی است که زندگی مورد نیاز برای شروع آن است.

NOAA/Nature منبع/منبع علم

مطالعات منشاء زندگی هستند مملو از پارادوکس. این doozy: هر ارگانیسم شناخته شده بر روی زمین با استفاده از مجموعه ای از پروتئین ها و DNA کمک می کند که ساخت آن—برای ساخت بلوک های ساختمان از سلول های ما. اما کسانی که بسیار بلوک های ساختمان نیز نیاز به DNA و پروتئین است.

به این راه حل مرغ و تخم مرغ معمای ممکن است دروغ در سایت گرمابی منافذ شکاف در کف دریا است که با فشار آب داغ و ثروت از مواد شیمیایی دیگر محققان گزارش امروز. دانشمندان می گویند که آنها پیدا کرده اند که سه نفر از فلز و ترکیبات فراوان در اطراف منافذ می شود گاز هیدروژن و دی اکسید کربن (CO2) واکنش نشان می دهند به شکل مجموعه ای از انرژی و سرشار از ترکیبات آلی حیاتی برای رشد سلول. و درجه حرارت بالا و فشار در اطراف منافذ خود ممکن است پرش-آغاز زندگی بر روی زمین این تیم استدلال می کند.

کار جدید است “هیجان می گوید:” توماس Carell, یک منبع از زندگی شیمیدان در دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ بود که همسو با پروژه های جدید. این مولکولهای آلی مطالعه تولید شده عبارتند از فرمات استات و پیروات که Carell تماس “اساسی ترین مولکول انرژی سوخت و ساز بدن” فرایند تبدیل مواد مغذی را به سلول های رشد. نتایج جدید پشتیبانی طولانی-برگزار می شود ایده ای در مورد منشا حیات شناخته شده به عنوان “سوخت و ساز بدن اولین فرضیه.” آن را فرض میکند که فرآیندهای ژئوشیمیایی اولیه زمین ایجاد خورش ساده انرژی-غنی از ترکیبات که سوار سنتز مولکول های پیچیده است که در نهایت ارائه مواد برای تکامل داروینی و زندگی است.

یک سرنخ به این کهن سوخت و ساز بدن در آمد 2016. محققان به رهبری ویلیام مارتین, یک زیست شناس تکاملی در دانشگاه هاینریش هاینه دوسلدورف اسکن ژنوم هزاران باکتری و archaea شناسایی 355 پروتئین کد شده توسط ژن مشترک است که به احتمال زیاد متعلق به یک میکروبی حوا جهانی آخرین جد مشترک تمام طول زندگی است. کسانی که پروتئین ها نشان می دهد این کهن میکروب رونق در scalding درجه حرارت و خوردند گاز هیدروژن با استفاده از آن الکترون تبدیل معدنی CO2 حل شده در اقیانوس به انرژی غنی از ترکیبات آلی است. است که پشتیبانی از این تصور که میکروب ها زندگی می کردند در نزدیکی منافذ گرمابی که در آن شرایط آن می شده اند در حال حاضر.

که ایده تقویت شده توسط این واقعیت است که مدرن موجودات زنده هنوز ترکیب هیدروژن و CO2 به مولکولهای آلی در یک فرایند شناخته شده به عنوان استیل–کوآنزیم A (acetyl-CoA) مسیر. این فرآیند خوراک ضروری مولکولهای آلی به فرآیندهای بیوشیمیایی است که درایو تولید پروتئین کربوهیدرات و چربی است که در قلب انرژی سوخت و ساز در سلول های. مشکل این است که مدرن موجودات زنده اجرا acetyl-CoA مسیر با استفاده از 11 آنزیم های ساخته شده از یک ترکیب 15,000 اسیدهای آمینه تمام ریز قرار است به کار خود ادامه دهند. و بدون حق پروتئین ماشین آلات و یا کاتالیزور اگر شما قرار داده هیدروژن و CO2 با هم مارتین می گوید: “هیچ چیز اتفاق خواهد افتاد.”

پس چگونه می تواند موجودات زنده را خود به خود توسعه یافته و همچنین قابلیت های خود را به اجرا acetyl-CoA مسیر? دو سال پیش محققان به رهبری جوزف موران یک شیمیدان در دانشگاه استراسبورگ پیشنهاد حداقل بخشی از پاسخ. آنها گزارش کردند که خالص فلزات از جمله آهن و نیکل و کبالت می تواند با تسریع واکنش آب (مولکول های آب حاوی هیدروژن) و CO2 به فرم استات و پیروات اعضای کلیدی acetyl-CoA مسیر. که پیدا کردن نشان می دهد اولین زندگی می تواند به سادگی تغذیه در این ترکیبات آلی برای دریافت toehold و در طول زمان تکامل یافته مجموعه ای از پروتئین ها را به واکنش و حتی بیشتر کارآمد.

هنوز مارتین یادداشت تبدیل آب و CO2 به نیاز آلی نیست چگونه میکروبی حوا نزدیک ترین مربوط مدرن برادران آن را انجام دهد. بلکه این موجودات شروع با گاز هیدروژن و CO2. “ما می خواستیم برای دیدن اگر ما می تواند این مسیر به کار بدون آنزیم” مارتین می گوید.

او و همکارانش می دانستند گرمابی منافذ به طور مستمر با فشار خارج کردن گاز هیدروژن رانده شده توسط واکنش بین آب و فلزات عمیق در زیر پوسته زمین است. و محققان قبلا مشخص شد که CO2 در اوایل زمین را اقیانوس ها حدود 1000 برابر فراوان تر از آن است که امروز. بنابراین مارتین تعجب که آیا فلز-غنی از مواد معدنی رایج در اطراف منافذ گرمابی می تواند هیدروژن را به واکنش نشان می دهند با شرکت2.

برای پیدا کردن مارتین و موران این تیم پیوست و نیروهای خود را برای بررسی سه آهن غنی از مواد معدنی موجود در نزدیکی دریچه: greigite مگنتيت و awaruite. آنها اضافه شده و این به یک راه حل آب و حباب در هیدروژن و CO2 در 100°C و 25 میله فشار شرایط رایج در اطراف اعماق دریا منافذ. هر سه مواد معدنی کاتالیز واکنش هیدروژن و CO2 به شکل یک ترکیب آلی از جمله فرمات استات و پیروات, گروه, گزارش, امروز, در , طبیعت, محیط زیست و تحول. “آنچه ما را در اینجا است که یک منبع پایدار از انرژی شیمیایی و از آن تولید این انرژی غنی از مولکول های مورد استفاده در سوخت و ساز بدن” مارتین می گوید.

پس شد این ترکیب آلی زندگی اول غذا ؟ این نمایشگاه شرط می گوید: استیون بنر شیمیدان پایه و کاربردی مولکولی تکامل است. برای تکامل برای شروع زندگی نیاز داشت هر دو از یک منبع غذایی و برخی از فرم protogenetic مولکول برای انتقال اطلاعات از یک ارگانیسم به خود فشرد. چگونه آنها را با هم هنوز مشخص نیست. اما هر اوایل داروینی سیستم نیاز به تغذیه. و بنر می گوید: “روند شرح داده شده توسط [مارتین و مورن تیم] قطعا می تواند شده اند منبع برخی از مواد غذایی خود را.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im