Интернет-магазин MagazinWeb

Как дождевая вода помогла стабилизировать ранние клетки, способствуя развитию сложной жизни на Земле

Новые исследования показывают, что дождевая вода помогла стабилизировать ранние протоклетки, что имеет решающее значение для жизни на Земле.

How Rainwater Helped Stabilise Early Cells, Enabling Life's Complexity on Earth

Дождевая вода стабилизировала коацерваты, предотвращая слияние и генетические утечка. Реклама <стр> Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Аманом Агравалом из The Conversation совместно с коллегами из Чикагского университета и Хьюстонского университета, проливает свет на ключевую роль дождевой воды в стабилизации ранних клеток, что имеет решающее значение для эволюции жизни.

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