Hírek a tudomány - a rejtélyt a származási élet a Földön

Ma az élet nyerte minden négyzetcentiméter a Földön, de csak akkor, ha a bolygó alakult, ez volt a halott kő. Ahogy és amikor ott volt egy pont elmozdulás? Ahol élet kezdődött? Aligha hiszem, egy komolyabb, nagy és bonyolult kérdés. Nem kétséges, a legtöbb az emberiség történetében, hogy az ügyet az istenek. Minden más magyarázat elképzelhetetlen lett volna.

Most már nem. Az elmúlt században, sok tudós megpróbálta kitalálni, hol lehetne kezdeni az első élet. Azt is próbáltam, hogy újra a teremtés pillanatában a saját laborok: létrehozni egy teljesen új életet a semmiből. Míg bárki nem lehetséges, de még hosszú utat. Ma sok tanulmányozó tudósok az élet eredetének, bízik abban, hogy ezek a helyes úton -, és nekik van a kísérleteket, amelyek erősítik a bizalmat is.

Ez a történet a mi kísérletet, hogy megtudja, mi valódi eredetéről. Ez a történet a megszállottság, a küzdelem és ragyogó kreativitás vezetett néhány a legnagyobb felfedezések a modern tudomány. A vágy, hogy megértsék az élet eredetének küldött a férfiak és a nők a legtávolabbi bolygó. Egyes tudósok úgy vélik, az ördög a testben, míg mások folytatták a munkát a sarok brutális totalitárius kormányok.

Ez a történet a születés az élet a Földön.

Tény, hogy a dinoszauruszok éltek nem is olyan régen

Az élet a régi. Dinoszauruszok - a leghíresebb kipusztult teremtés - megjelent 250 millió évvel ezelőtt. De az élet nem volt sokkal, de sokkal korábban.

Ez a hullámos minta lehet 3,7 milliárd éves

Föld maga nem sokkal idősebb, mint ő, 4,5 milliárd év.

Ha feltételezzük, hogy az élet kialakult a Földön - ami ésszerűnek tűnik, tekintettel arra, hogy még mindig nem találtam meg máshol - ez meg fog történni a milliárd év, ami folyt között megalakult a Föld és a megjelenése a legrégebbi ismert fosszíliák.

Szűkülő körét a lehető idő, a megjelenése az élet, tudjuk, hogy kitalálja, hogyan történt.

Az élet fája: a legtöbb baktérium és archaea

A 19. század óta, a biológusok tudják, hogy minden élőlény alkotják „sejtek”: apró zsákokkal élő anyag, amely jönnek a különböző formájú és méretű. sejteket először fedezték fel a 17. században, hála a találmány első mikroszkópok, de azt több mint száz éve, hogy észre, hogy ők voltak az élet alapja.

Ön bizonyára nem néz ki, mint a harcsa, vagy a Tyrannosaurus rex, de a mikroszkóp megmutatja, hogy készül gyakorlatilag ugyanazon sejtek. Mint a növények és gombák. De eddig a legtöbben életformák mikroorganizmusok, amelyek egyetlen sejt. Baktériumok - a leghíresebb művész, azok mindenütt megtalálható a Földön.

Kiderült, mi is jobban meg tudjuk határozni a probléma az élet eredete. Használata csak az anyagok és körülmények, amelyek már a Földön 3,5 milliárd évvel ezelőtt, meg kell csinálni egy ketrecben.

Milyen nehéz lesz?

Az egész élő sejt

Az első kísérletek

Majdnem az egész történelem senki sem gondolta, hogy meg kell csoda, hogy az élet megjelent a válasz nyilvánvalónak tűnt. Amíg a 1800-as években, a legtöbb ember hisz a „életfilozófia”. Ez az intuitív gondolat, hogy az élőlények vannak felruházva egy különleges, varázslatos tulajdonsága, amely megkülönbözteti őket az élettelen tárgyak.

Életfilozófia gyakran jár együtt a vallási meggyőződés. A Biblia azt mondja, hogy Isten használta a „élet lehelete”, hogy feltámassza az első ember, és halhatatlan lélek formájában életfilozófia.

Csak itt van egy probléma. Életfilozófia - ez teljes képtelenség.

Az 1800-as évek elején a tudósok felfedezték, számos vegyület, amely úgy tűnt egyedülálló életre. A fenti vegyületek egyike volt karbamidot, amely megtalálható a vizelet és azonosított 1799-ben. Csak még beleillik a koncepció életfilozófia. Csak az élőlények képesek voltak előállítani ezeket a vegyi anyagokat, így úgy tűnik, hogy kellett volna fizetni az életenergia és ez teszi őket különlegessé.

De 1828-ban, a német vegyész Fridrih Voler megtalálta a módját, hogy a karbamid a közönséges vegyi anyagok, ammónium-cianát, amelynek nem volt nyilvánvaló kapcsolat van az élőlények. Mások követték példáját, és hamarosan világossá vált, hogy a vegyi anyagok az élet lehet az egyszerűbb vegyi anyagok, amelyeknek semmi köze az élethez.

Fridrih Voler, egy német kémikus,

Ez volt a vége életfilozófia, mint tudományos fogalom. De az emberek nehezen adja fel az ötletet. Nagyon sokan úgy gondolták, hogy azt mondani, hogy a vegyi anyagokat az élet semmi „különleges”, mint rabolni élet varázslatos, hogy ez a mechanikai vagy lélektelen. És, természetesen, ellentétes a Biblia.

Még a tudósok megpróbálták megmenteni életfilozófia. 1913-ban angol biokémikus Bendzhamin Mur buzgón tolta az elmélet „biotikus energia”, ami ugyanaz volt életfilozófia, de egy másik nevet. Ez a gondolat volt egy erős érzelmi felhangokkal.

Még ma is ez a gondolat azonban néha felbukkan itt-ott. Például, sok sci-fi történetek, ahol „életerejét” lehet növelni vagy szopni. Ne feledje, a „energetikai hasznosítás” által használt Idő Urai a „Doctor Who”. Úgy tűnik, szokatlan, de nagyon, nagyon régi ötlet.

Mindazonáltal, miután 1828-ban, a tudósok értelmes ok, hogy keresse meg az „istentelen” magyarázata az első megjelenése az élet. De nem keres. Úgy tűnik, hogy ez a téma is szükséges vizsgálni, de valójában a titkos élet eredete figyelmen kívül évtizedek óta. Ez továbbra is túlságosan kötődik életfilozófia, hogy a következő lépést.

Charles Darwin azt mutatta, hogy minden élet alakult ki egy közös őstől

Ehelyett egy óriási áttörés biológia 19. század volt az evolúciós elmélet által kidolgozott Charles Darwin és mások.

Darwin elmélete bemutatott „A fajok eredete” 1859-ben kifejtette, hogy mindez élet sokszínűségét lehetne kilábalni a közös ős. Minden egyes fajok már nem Isten által teremtett, és származik az ősi élőlények éltek millió évvel ezelőtt: az utolsó univerzális őse.

Ez a gondolat már rendkívül ellentmondásos, újra, mert azok nem konvergálnak a Bibliával. Darwin és eszméi voltak egy szélroham támadások, részben felháborodott keresztények.

Az evolúció elmélete nem mond semmit arról, milyen volt a legelső szervezetben.

Darwin úgy gondolta, hogy az élet megjelent a „meleg kis tóban”

Darwin tudta, hogy ez nehéz kérdés, de - valószínűleg további támadástól való félelem az egyház - mertek beszélni róla csak 1871-ben. levelek vidám hang jelzi, hogy tudta, hogy a mély jelentőségét ebben a kérdésben:

„De ha a (ó, milyen nagy” ha „) el tudnánk képzelni egy kis meleg tó mindenféle ammónia és foszforsav sói - a fény, a hő, villamos energia - ami kémiailag kialakult fehérje vegyületek, készen arra, hogy menjen át több komplex változások ... "

Más szóval, hogy ha egyszer egy kis tó tele egyszerű szerves vegyületek, és fürdött a napfényben? E vegyületek közül néhány, esetleg kombinálva képezné fele él anyag, például egy fehérje, ami kezd fejlődni, és egyre összetettebb.

Ez a gondolat volt felületes. De ez képezte az alapját az első hipotézist, a megjelenése az élet.

Érdekes, hogy ez a hipotézis alakult ki a Szovjetunióban.

Alexander Oparin élt és dolgozott a Szovjetunióban

Sztálin időben ez volt állami ellenőrzés alatt. Még az ötlet az emberek, biológusok, nem kommunista politika. Figyelemre méltó, hogy Sztálin valójában megtiltotta a tudósok, hogy tanulmányozza a genetika normális. Ehelyett szorgalmazta egy gazda Trofim Lysenko, aki az ő véleménye, jobban megfelel a kommunista ideológia. A tudósok dolgoznak a genetika területén, kénytelenek voltak nyilvánosan támogatják azt az elképzelést Lysenko, hogy ne legyen a táborokban.

Ez volt az a nyomasztó környezetben Aleksandr Oparin végzett kutatásait a biokémia területén. Tudott dolgozni, mert ő volt híve a kommunisták támogatták azt az elképzelést, Lysenko, sőt megkapta a Lenin-rend, a legmagasabb díjat a szovjet korszak.

Óceánok után kialakult Föld lehűtjük

Oparin megpróbálta elképzelni, milyen volt, miután megalakult a Földön. A felületet forrázás mert sziklaomlás űrből. A vágóélek poluraspravlennyh kőzetek tartalmazó számos vegyszert, beleértve a szén-alapú.

Végül a föld megfelelően lehűtjük kondenzálására vízgőz folyékony víz és elment az első eső. Ez töltötte be a Föld óceánok, amelyek meleg és gazdag szén-tartalmú vegyi anyagok. Mi szükséges az élethez.

Először, különböző vegyszerek reagáltattuk alkot egy sor új vegyületek, amelyek közül néhány bonyolult. Oparin azt javasolta, hogy a molekulák elengedhetetlen az élethez, cukrok és aminosavak volna kialakítva a Föld vizek.

Ezután néhány vegyi anyagok kezdett kialakulni mikroszkopikus szerkezetek. Számos szerves anyagok, amelyek nem oldódnak vízben: például réteget képeznek az olaj a tetején a víz. De amikor ezen anyagok némelyike ​​vízzel érintkezve, alkotnak, gömb alakú szemcsék „koacervátumok”, mely lehet akár 0,01 cm átmérőjű.

Ha megnézzük koacervátumok mikroszkópon keresztül úgy viselkednek, nagyon mozgékony, mint az élő sejteket. Nőnek és alakot, néha két részre oszlik. Ők is elnyelik a vegyszerek a környező víz, így lehet, mint az élet károsító vegyi anyagok jelen vannak. Oparin javasolta, hogy koacervátumok voltak az ősei a mai sejtekben.

Addigra Haldane tett sok az evolúciós elmélet azáltal, hogy integrálja Darwin elképzelése a fejlődő tudomány genetika.

Brit genetikus J .. Haldane

Ahogy Oparin, Haldane leírta, hogy a szerves anyagok felhalmozódhatnak a vízben „míg a primitív óceánok nem érte volna el az összhang a forró híg levest.” Ez a terepet „az első halott vagy félholt dolgok” jöttek létre, és volt egy szép film az olaj.

Fontos, hogy csak Oparin és Haldane jött erre a világra, hogy minden biológusok. Az ötlet, hogy az élő szervezetek is kialakítható egyszerű kémiai reakciók, Isten nélkül, vagy „életerő”, radikális volt. Darwin evolúciós elmélete neki, ő is köpni az arcát a kereszténység.

De keretében a Szovjetunió tökéletesen illeszkedik. A szovjet rezsim hivatalosan ateista, és annak vezetőit örömmel támogat semmilyen materialista magyarázatot a jelenségek, mint a mély életet. Haldane volt ateista és kommunista, sőt az alku.

„Míg a elfogadásáról vagy elutasításáról az ötlet függött elsősorban az ember, hogy ő vallásos volt-e vagy sem a bal vagy a kommunista eszmék”, mondja egy szakértő az élet eredete Armen Mulkidzhanyan a University of Osnabrück Németországban. „A Szovjetunióban voltak fogadták örömmel, mert nem kell az Isten. A nyugati világban, ha megnézi az emberek, akik azt gondolták ebben az irányban, hogy mind baloldaliak, kommunisták és így tovább. "

Az ötlet, hogy az élet megjelent a őslevesben szerves anyag lett a hipotézis Oparin-Haldane. Jó volt és meggyőző, de volt egy kis gond. Nem támogatja a kísérleti bizonyíték. Ez tartott közel negyed évszázada.

Mire Harold Urey kezdett érdeklődni az élet eredete, ő kapta a kémiai Nobel-díjat 1934-ben, és segített az atombomba. A második világháború, Jurij dolgozott a Manhattan Project, összegyűjtve az instabil urán-235 szükséges egy bomba mag. A háború után, ő küzdött, hogy a nukleáris technológia irányítása alatt a polgárok.

Ő is kezdett érdeklődni a kémia, a kozmosz, különösen azokat, amelyek során bekövetkezett megalakult a Naprendszerben. Egy napon tartott előadást, és rámutatott arra, hogy a Föld légköre valószínűleg nem volt oxigén, amikor először alakult. Ez egy ideális kiegészítője az elsődleges húsleves Oparin és Haldane: rideg vegyszerek lehet semmisíteni érintkezve oxigént.

Doktorandusz Stanley nevű Miller volt a közönség, majd odament Yuri egy kérdés: lehetséges, hogy teszteljék ezt az ötletet? Urey szkeptikus volt, de Miller ragaszkodott. Ezért 1952-ben Miller kezdte a legismertebb kísérlet az élet eredete.

Beállítások egyszerűek voltak. Miller összekötött sorozata üveggömbök és azokat négy vegyi anyagok, amelyek jelen lehetnek a korai Földön: forrásban lévő vízben, a hidrogén, ammónia és a metán. Ezután alávetett gázok ismételt áramütések szimulálni villámcsapás, hogy már közhely a világon abban az időben.

Miller úgy találta, hogy „palackozott víz lett sokkal vörösebb az első nap után, és a hét végére az oldat vörös és zavaros." Nyilvánvaló, hogy a képződött elegy kémiai anyagok.

Elemzése után a keveréket, Miller találtuk, hogy tartalmaz két aminosavból, a glicin és alanin. Az aminosavakat gyakran nevezik az építőkövei az élet. Ezeket használják a képződő fehérjék, amelyek szabályozzák a legtöbb biokémiai folyamatok a testünkben. Miller két kritikus alkatrészek az élet a semmiből.

Stanley Miller a laboratóriumban

„Az erő a Miller-Urey hogy képes a különböző biológiai molekulák, csak a hangulat,” mondja Dzhon Sazerlend a Laboratory of Molecular Biology Cambridge, Egyesült Királyság.

Helytelenek voltak, hiszen az újabb vizsgálatok kimutatták, hogy a hangulat a korai Föld különböző gázok keveréke. De ez nem változtat azon a tényen. A kísérlet sikeres volt, ösztönözte a képzelet az állami és a betört idézetek.

Miután Miller kísérlet más tudósok elkezdték keresni a módját, hogy építsenek egyszerű biológiai molekulákat a semmiből. Megoldást a rejtélyt az élet eredete, úgy tűnt, hamarosan megjelenik.

De kiderült, hogy az élet sokkal bonyolultabb, mint bárki gondolta. Az élő sejtek nem csak zsák vegyszereket bonyolította apró gép. Hirtelen a sejt teremtés a földön volt, sokkal bonyolultabb, mint a tudósok gondolták.