Kemia evoluo: la stadioj kaj esenco

La konvertiĝo procezo estis plenumita scienco kemio en la tiel nomata kemia evoluado, kaj la turnopunkto de la revolucia procezo okazis post kreo en 1777 de la franca natura sciencisto Lavoisier brulado teorion priskribante la rolon de oksigeno. Tiam komencis revizion de ĉiuj fundamentaj konceptoj kaj bazaj principoj de kemio, ŝanĝis la terminologio kaj nomenclatura de substancoj.

elementa kurson

1789 vidis la liberigon de lernolibro Lavoisier, tuj igis ŝlosilan referenco por esploristoj kaj praktikantoj de scienco naskita. La "elementa kemio kurson" estis la unua en la mondo listo - Tablo de simplaj korpoj, printi la konata kemia elementoj. La bazo de ĉi tiu volumo Lavoisier kuŝanta precize oksigeno teorio de brulado, per la kemia evoluado estas avertita de tute nova maniero. La plej grava elemento en la difinon de - sperto, kiu estas kiu sciencisto kaj elektita la ĉefa kriterio, kaj ĉion, kio ne estas konfirmita de sperto, kiel ekzemple atoma aŭ molekula strukturo, Lavoisier ne konsideris.

Kemia evoluo iris tra la leĝoj formulis - la konservado de maso, pri la naturo de la proprietoj de komponaĵoj, liaj diferencoj en la elementaj komponado. Ĝuste tiam kemio fariĝis scienco de mem, studante la komponadon de la korpoj experimentalmente. Mi ne povus fari sen la kemia evoluado de la raciigo de la temo, kaj tiel, la homaro fine forlasis la alquímicas pasinteco, kiel ideoj pri la naturo de materio kaj liaj proprietoj ŝanĝas draste kaj rapide. Sed la impeto por tiu procezo servis Lavoisier esplorado. Nun, eĉ lernejanoj scias, ke la stadioj de kemia evoluado (aŭ prebióticas evoluado) devus esti konsiderata de la tempo kiu antaŭis la apero de vivo sur la Tero. En la dek-oka jarcento, tiaj konceptoj de la mondo oni neniam havis.

vivo

Kemia evoluo komenciĝis sur la Tero absolute senviva planedo kiam la organika substanco estas iom post iom komencis ŝpruci de neorganikaj molekuloj, kiuj specife influas la energio kaj elekto faktoroj. Disfaldu procezoj de mem-organizo, kiuj estas karakterizaj de eĉ relative kompleksajn sistemojn. Tiel, la karbono sur Tero aperis. Prefere, ekzistas carbonáceo unua molekulo de fundamenta graveco ne nur por aspekto, sed ankaŭ por la plua evoluo de la tuta viva materio.

Ni ne scias ĝis nun, kio estas la esenco de kemia evoluado en la fruaj stadioj de vivo. La konata kemio de ajna substanco limigas evolua procezo limoj vaporon karbono postulato. Eble, en la universo ekzistas ebloj alia maniero de ekzisto de vivanta afero kaj la origino de niaj proteino - ne estas la sola "elirejo". Tie estis realigita unika kombinaĵo de polimero ecoj kun karbono depolarizing ecoj de la vaporo de meza en la likva fazo. Ĉi tiuj kondiĉoj estis sufiĉaj por komenci la kemia evoluado de la vivo kaj la neceso de la evoluo de la tuta konata de ni la vario de vivaj formoj.

Komencante la procezo

Homaro ecx de sia lulilo ne konas ĉiujn. Precipe pri kie kaj kiam komenci la stadioj de kemia evoluado sur la Tero. Jen kion ni ankaŭ povas nur diveni. Ĉi tie, unue, povas esti absolute ajn.

Kiam vi finos la dua ciklo de formado de steloj kiam la kondensita produktoj de eksplodo de supernovas, kiu donis interstela spaco elementoj nomitaj pezaj, kies pezo superas dudek ses. Kiam la steloj estas en la dua generacio trovis sian propran planedsistemoj, kie postulis pezajn elementojn estis sufiĉa kvanto. Realigita la esenco de la kemia evoluado povis en ajna momento post la Big Bang en intertempo de duona miliardo kaj duono miliardoj da jaroj.

Kie vivo komenciĝis

Kie ŝi povus esti ŝprucita - ankaŭ malfermita demando. Kiam kreante multaj sufiĉe probabla ĵeto kemiaj ekolyutsii kondiĉoj povus okazi en preskaŭ ajna medio. Ĉi subsuelo kaj planedoj, kaj la profundo de la oceano kaj la surfaco, eĉ protoplaneda formado taŭga.

Cetere, nubo gaso interestelar povas ankaŭ servi kiel saltotabulo por atako sur viva materio senviva, kaj ĝi estas konfirmita en ĝi organikaj substancoj detektita - kaj sukero alkoholoj, aldehidoj, aminoácidos, glicina kaj pli kapabla servi kiel komencante materialon por vivo per kemia evoluado komenciĝis.

teorio

Antikva Tero tenas liajn sekretojn, kaj la homaro ankoraŭ ne havas fidindan informon pri la geochemical kondiĉoj de ĝia ekzisto antaŭ la apero de vivo. Geologia esploro ne kontentigi ĉiujn demandojn, kaj tial studi vaste implikita astronomio. Do konstruis teorio de kemia evoluado. Hodiaŭaj Venusian kaj Marsano kondiĉoj estas konsiderataj kiel similaj al Tero je certaj stadioj de kemia evoluado.

Eksperimenti sur la modeloj kaj tiel akiri ĉiuj konataj bazaj datumoj. Ekzemple, uzante simulado de diversaj kemiaj komponaĵoj kaj klimataj kondiĉoj en la atmosfero, la hidrosfera, litosfero kompleksaj organikaj molekuloj estis akiritaj. Akiraĵo de novaj datumoj de eksperimento estas ĉiam konstruataj riĉigas la teorion. Do, ĝi estis nomumita en kelkaj hipotezoj pri la specifaj mekanismoj kaj rekte veturanta fortoj tenis kemia evoluo.

Esploro en Rusio

Vivo sur la Tero estis formita tra Abiogenezo, tio estas, la naskiĝo de organikaj kombinaĵoj, kies ĉeesto estas karakteriza faŭno preter la korpo kaj sen la plej eta partopreno de enzimoj. Tiu estas la unua stadio, kiam estas vivanta el la ne vivanta.

Per hipotezo akademiaj Oparin en la dudekaj jaroj de la dudeka jarcento, solvoj de alta molekula komponaĵoj kapablas formi certan areon kie ilia koncentriĝo estas pliigita, kaj apartigo de la ekstera medio ne malhelpas ilin por komuniki kun ĝi. Ĉi tiuj areoj estas nomitaj coacervates aŭ coacervate gutoj.

transoceana

Origino abiotaj sintezo Realigita en komenca tero pasis en 1953 godu Stanley Miller, sintezante aminoacidoj kun aliaj organikaj substancoj. Poste aperis hypercycles teorio kiu klarigas la ekziston de vivo en la kurso de la kemia evoluado de la ĉeesto de kataliza reago, sinsekvaj, kie la antaŭa produkto iĝas la katalizilo por la sekva.

Nur la unua "protocell" estis kreita en 2008 fare de amerika biologo kiu tra la ingon de acidaj grasos kaj lipidoj povis akiri nucleótidos monofosfato de la medio. Tiuj aktivigita imidazol "brikoj" estas esenca por la sintezo de DNA. Kaj en 2011 en Japanio estis kreitaj veziketoj kun DNA elementoj sub katjonoicas membranon, kiu povis dividi, kiel polirazmernaya ĉeno reago, la replicación de la ADN.

ĉefa hipotezojn

Kemia evoluo de la vivo sur la Tero hipotezo klarigas la jenaj bazaj punktoj.

1. Neceso aperas sur la Tero aŭ en spaco kondiĉoj, en kiuj ekzistas autocatalytic sintezo ugrerodosoderzhaschih molekuloj, kun la sintezo devas havi grandaj volumoj kaj konsiderinda vario, sufiĉe por komenci la procezon de kemia evoluado.
2. Okazo protocellular strukturoj veni el la molekuloj priskribita supre. Tiuj stabilan fermita aldonitaj izolita de la medio, energio interŝanĝo de substancoj kaj pasas ilin selekte. Do tie protocellular strukturo.
3. La formis unuoj ekzistas kapablo mem-evoluo - mem-replicación kaj mem-transformo de ĉiuj informoj de kemiaj sistemoj. Do jen estas la bazaj unuoj de la hereda kodo.
4. La sekva etapo - la rilaton inter la aspekto kaj funkcioj de enzimoj la proprietoj de proteinoj kun RNA kaj DNA kiel la datumoj portantoj. Do estas fakte hereda kodo kiu estas bezonata por biologia evoluo.

malkovro

Kiel ĝi menciis antaŭe, Aleksandro Oparin jam en la dudekaj jaroj de la lasta jarcento malfermis coacervates. Sekva Stanley Miller kaj Harold Urey en 1953, priskribis la aperon de la antikva etoso en simulante simpla biomoléculas kaj la procezo de ilia okazaĵo. Sekva Sidney Foks diris al la mondo pri la microesferas de protenoidov. En 1981, T. kaj S. Ceku Altmane povis observi la divido de autocatalytic RNA kiel ribozymes kapablas integri la informojn kaj katalizo en la molekulo, "skulpti el" sin de la ĉeno kaj konektanta la ceteraj "finoj".

En 1986, William Gilbert de Cambridge evoluigis la ideon de "ARN World", kaj Gunther von Kidrovski el Germanio samtempe estis prezentita la unua mem-reproduktado de sistemo bazita sur DNA, kiu estis grava kontribuo al la kompreno de mem-reproduktado de sistemoj kaj ilia kresko funkcioj. Scienco rapide iris antaŭen en tiu direkto: Manfred Eigen malfermis hyperframe, la evoluado de ensembloj de RNA molekuloj, kaj Yuliy Rebek kreita la unua artefarita molekulo ke mem-reproduktado en kloroformo.

Spaco & Tero

La Space Flight Center de NASA Dzhon Korlis studis la transdono procezo de la varmobanaj fontoj de la maroj energio kaj kemiaĵoj kiuj faras la kemia evoluado sendependa de la spaco medio, kaj hodiaŭ ili estas por komenca Archaebacteria permanenta vivejo. En la fero sulfuros mondo, kelkajn hipotezojn Gunter Vehterskhoyzera.

Li priskribis la unuan mem-reproduktado de strukturoj metabolo kaŭzis sur la surfaco de pirita (sulfuro de fero), kiu donis al la energio necesa por interŝanĝi substancojn. Laŭ elekto kreskas kaj putranta pirita kristaloj povas kreski kaj reprodukti, kreante vario de loĝantaroj. argilo mineraloj por la apero de organikaj molekuloj ankaŭ estis proksime studita. Tamen, unuecan modelo de la kemia evoluado ankoraŭ ne ekzistas, ĉar la bazaj principoj de la movado de ĉi tiu procezo ankoraŭ ne estas malfermita.