Новые исследования показывают, что дождевая вода помогла стабилизировать ранние протоклетки, что имеет решающее значение для жизни на Земле.
Понимание ранней стабильности клеток
Ученые долго размышляли о том, как неживая материя перешла в живые клетки, способные к репликации и метаболизму. Химики, такие как Стэнли Миллер и Гарольд Юри, продемонстрировали в 1953 году, что сложные органические соединения могли возникать из более простых материалов в ранних земных условиях.
Протоклетки и их состав
Ранние протоклетки, вероятно, состояли из матричного материала, обеспечивающего структуру, и генетического материала, несущего инструкции для функционирования. Стабильность этих протоклеток обеспечивалась отсеками, образованными матрицей и мембраной, концентрирующими реагенты и защищающими их от окружающей среды.
Модели протоклеток
Две модели, везикулы и коацерваты, предлагаются в качестве ранних протоклеток. Везикулы, напоминающие современные клеточные структуры, но лишенные специализированных белков, имеют ограниченный потенциал взаимодействия. Коацерваты, у которых отсутствует мембрана, способствовали химической концентрации, но боролись со стабильностью генетического материала.
Проблемы с коацерватами
Коацерваты, открытые голландскими химиками в 1929 году, не имели мембран, что приводило к быстрому слиянию и смешиванию генетического материала. Эта нестабильность препятствовала генетической изменчивости, имеющей решающее значение для естественного отбора и эволюции.
Роль дождевой воды
Исследования показали, что дождевая вода, богатая безионной водой, стабилизировала коацерваты, образуя вокруг них защитную «стену», предотвращая слияние и утечку генетического материала.
Последствия и будущие исследования
Это междисциплинарное исследование не только отвечает на научный интерес к происхождению жизни, но и изучает фундаментальные вопросы существования. Понимание ранних механизмов генетической репликации имеет решающее значение для расшифровки пребиотической эволюции и условий на Земле более 3,8 миллиарда лет назад.
Заключение
Исследование подчеркивает совместные усилия различных научных дисциплин по разгадке тайн, окружающих зарождение жизни. Изучая геологические, химические и экологические условия ранней Земли, исследователи стремятся раскрыть глубинные истоки самой жизни.
- Вот как творчество помогает здоровью мозга и эмоциональной устойчивости