Eboluzioaren kimikoa: fase eta esentzia

bihurtze prozesua lortzen zen zientzia kimika kimiko eboluzioaren deiturikoak, eta inflexio-prozesu iraultzailearen puntua sorkuntza ondoren gertatu 1777an Frantziako zientzialari natural Lavoisier-erretze teoria oxigeno rola deskribatzen du. Orduan hasi zen oinarrizko kontzeptuak eta kimikaren oinarrizko printzipioak guztiak berrikuspena, terminologia eta nomenklatura substantzien aldatu egin da.

oinarrizko ikastaro

1789 ikusi eskuliburu bat Lavoisier askatzea, berehala jaio ikertzaile eta zientziaren profesionalen erreferente bihurtu zen. The "oinarrizko kimika ikastaroa" du mundu zerrendako lehenengoa izan da - gorputz sinple aurkibidea, ezagutzen elementu kimiko zerrendarekin. tome hau Lavoisier oxigeno-erretze teoria hain zuzen etzanda, Horren bidez, eboluzioaren kimikoa zen modu guztiz berri bat zuzentzen duen oinarria. definizioa elementu garrantzitsuena - esperientzia, hau da, zientzialaria eta zer aukeratua irizpide nagusia, eta hori ez da esperientzia berretsi guztia, hala nola atomikoa edo gisa egitura molekularra, Lavoisier ez zuten jotzen.

eboluzioaren Kimika legeak berak formulatu pasatu du - masa kontserbatzea, konposatu, haien oinarrizko osaketa desberdintasunak propietate izaerari buruz. Orduan kimika duten auto zientzia bihurtu da, gorputz osaera esperimentalean ikasten. Ezin nuen gaia arrazionalizazioa eboluzioa kimikoa gabe, eta, beraz, gizateriaren azkenik bertan behera utzi du alkimia iragana, materiaren izaera eta bere propietate buruzko ideia aldatu erabat eta azkar gisa. Baina prozesu hau bultzada zerbitzatzen Lavoisier ikerketa. Orain, nahiz ikasleentzat badakiela eboluzioaren kimiko (edo prebiotikoak eboluzioaren) fase garai aurretik horretatik hartu behar bizitzaren sorrera Lurrean. mendean, munduaren ikusmolde esaterako inork ez du inoiz izan.

bizitza

eboluzioaren Kimika Lurrean hasi erabat lifeless planeta denean, substantzia organiko pixkanaka hasi da molekula organikoak, bereziki energia eta aukeraketa faktore eragina azaleratzen. Gertatzen da auto-antolakuntza prozesuak dira, nahiz eta sistemetan nahiko konplexua ezaugarri. Horrela, Lurreko karbono agertu. Izan ere, han funtsezko garrantzia ez bakarrik itxura, baina baita bizi materia guztiak garapen gehiago egiteko lehenengo molekula karbono.

Ez dakigu orain arte, zer eboluzio kimiko funtsa bizitzako etapetan da. edozein substantzia kimikan ezaguna eboluzio prozesuan mugak aqueous karbono zitekeela mugatzen du. Agian, unibertsoan badaude aukerak beste existentzia modu bizi materiaren eta gure proteina jatorria - ez da bakarrik "bidea". Ez dago karbono depolarizing fase likido urtsuak hedabidearen ezaugarriak dituzten polimero propietate konbinazio berezia konturatu zen. Baldintza hauek nahikoak bizitzaren eboluzioaren kimikoa eta guztiok ezagutzen bizitzako hainbat forma garatzeko beharra hasteko ziren.

prozesuan aurrera

gainera, bere sehaskan propioak Gizateria guztiak ez dakit. Batez ere non eta noiz Lurreko eboluzioaren kimiko fase hasteko buruz. Horixe dugu, gehiegi, baina asmatzen. Hemen, lehenik, ez erabat, edozein izan daitezke.

Noiz izar eraketa bigarren zikloa amaitzean leherketa produktu kondentsatutako denean supernobak du, eta horrek eman espazioko espazioa elementu izeneko heavy, zeinen pisua hogeita sei gainditzen du. Noiz izarrak bigarren belaunaldia dira aurkitu dute planeta-sistemak, non beharrezko elementu astunak nahikoa zenbatekoa izan da. Konturatu eboluzioaren kimikoa esentzia ezin Big Bang ondoren edozein denbora erdi bat milioi eta erdi milioi urte tarte bat at.

Non bizitza hasi

Non zuen sortu zitekeen - ere galdera ireki bat. Noiz oso litekeena aireratzea kimiko ekolyutsii baldintzak asko sortzeko zitekeen ia edozein ingurune gertatzen dira. zorupean hau eta planetak, eta ozeano eta azalera sakonera, nahiz protoplanetarioan eraketa egokia.

Gainera, hodei espazioko gas halaber abiapuntu gisa balio dezake erasoa materia bizigabea bizi da, eta substantzia organikoak detektatu bertan baieztatu da - eta azukre alkoholak, aldehidoak, aminoazidoak, glizina eta gehiago gai bizitzarako material hasita bidez kimiko eboluzioaren hasi gisa balioko.

teoria

Antzinako Earth bere sekretuak mantentzen, eta gizateriaren ez du oraindik bere existentziaren baldintzak geokimikoa bizitza azaleratzea aurretik informazio fidagarria dute. ikerketa Geological agian ez galdera guztiak asetzeko, eta, beraz, zabala hartzen astronomia aztertzeko. Beraz eraiki eboluzioaren kimiko teoria bat. Gaurko baldintza Venusian eta Martian jotzen dira Lurraren antzeko eboluzio kimiko une jakinetan izan.

To ereduak esperimentatu eta, beraz, ezagutzen oinarrizko datu guztiak lortzeko. Adibidez, hainbat konposizio kimikoa eta atmosferan klima simulazio erabilita, hidrosfera eta litosfera molekula organiko konplexuak lortu ziren. datu berriak eskuratzea esperimentu moduan beti azpian eraikuntza teoria aberasten. Beraz, mekanismo zehatzak buruzko hipotesi kopuru bat ere izendatu zuten eta zuzenean indar eragileak ospatu kimiko bilakaera.

Errusiako Ikerketa

Lurrean Life abiogenesis bidez sortu zen, hau da, konposatu organiko horren presentzia da ezaugarria fauna body haratago eta entzimen parte hartzea txikienak gabe jaiotza. Hau lehen etapa da, mezu nonliving batetik bizi da.

Hipotesi Oparin akademikoa XX mendeko hogeiko arabera, goi-molekularreko konposatu soluzioak eremu batean jakin non bere kontzentrazioa handitu egiten da, eta tartea kanpoko ingurunetik osatzeko ez du saihesteko horiek komunikatzeko gai dira. Eremu horiek coacervates edo coacervate tanta deitzen dira.

atzerritik

Jatorrizko abiotikoen sintesi primitibo lurra a 1953an gastatu ezarri godu Stanley Miller, beste substantzia organiko batekin aminoazidoak sintetizatuz. Geroago agertu hypercycles teoria bizitza existentzia erreakzio katalitiko bat, jarraian, non aurreko produktuaren hurrengo katalizatzaile bihurtzen presentzia eboluzio kimikoa zehar azaltzen duen.

Soilik lehen "protocell" 2008an sortu zen biologo estatubatuarrak duten gantz eta lipidoak sheath zehar nukleotido monophosphate lortzeko ingurumena gai izan ziren moduan. Hauek aktibatzen imidazole "adreilu" DNA sintesia ezinbestekoak dira. Eta 2011an Japonian besikula sortu ziren kationiko mintza azpian DNA elementuak, horrek banatu ziren gai, polirazmernaya kateko erreakzioa, DNA erreplikazioa zen bezala.

hipotesi nagusia

Lurraren hipotesia bizitzaren eboluzioaren Kimika honako oinarrizko puntu azaltzen.

1. Beharra Lurreko edo espazio baldintzetan agertzen da, eta bertan autocatalytic sintesi baten molekulak ugrerodosoderzhaschih da, batez sintesia bolumen handi eta hainbat dezente, nahikoa eboluzioaren kimikoen prozesua hasteko izan behar du.
2. Agerraldia protocellular egiturak goian azaldu molekulak sortzen. itxitako agregatu egonkor hauek ingurumena, energia substantzien trukea isolatu eta horiek pasatzen selektibo. Beraz, ez dago protocellular egitura.
3. auto-erreplika eta sistema kimikoen informazio guztia auto-eraldaketa - osatutako unitateak ez auto-garapenerako gaitasuna da. Beraz, ez dago herentziazko kodearen oinarrizko unitateak dira.
4. Hurrengo etapa - itxura eta funtzio entzimek RNA eta DNA datuak eramaile gisa proteinak propietate arteko erlazioa. Beraz, ez da benetan herentziazko kodea hori eboluzio biologikoa behar da.

aurkikuntza

Esan bezala, Alexander Oparin hasieran azken mendeko hogeiko ireki coacervates gisa. Hurrengo Stanley Miller eta Harold Urey 1953an, antzinako giro azaleratzea deskribatu biomolekula sinple eta euren agerraldia prozesua simulatu ditu. Hurrengo Sidney foks esan munduko protenoidov of microspheres buruz. 1981ean, T. eta S. Ceku Altmane autocatalytic RNA zatiketa behatzeko ribozymes informazioa eta katalisi molekula batean integratzeko gai dira gai, "taila" beraiek kate batetik, eta gainerako "muturretan" konektatzen.

1986an, William Cambridgeko Gilbert "RNA World" ideia garatzen, eta Alemaniatik Gunther von Kidrovski, aldi berean, lehen auto-replicating sisteman oinarritutako DNA, eta horrek auto-replicating sistemak eta haien hazkuntza-funtzioak ulertzeko ekarpen garrantzitsua izan zen aurkeztu zen. Zientzia azkar aurrera joan da norabide honetan: Manfred Eigen inauguratu hyperframe, RNA molekulak ensemble eboluzioa eta Yuliy Rebek lehenengo molekula artifiziala auto-replicating kloroformoa hori sortu.

Space & Earth

The Space Flight Center NASA Dzhon Korlis entregatzeko itsaso energia eta kimika eboluzioaren kimikoa espazioa ingurumena independentea osatzen duten ur termalak prozesuan aztertu du, eta gaur egun hasierako archaebacteria habitat iraunkorra dute. burdin sulfides munduan, hipotesi Gunter Vehterskhoyzera zenbaki bat.

lehen auto-replicating egiturak metabolismoa pirita azalera (burdin sulfuro), zein substantziak trukatzeko beharrezko energia eman on eragindako deskribatu zuen. hautaketa geroz eta pirita kristalak Laneko hazten eta ugaltzen daiteke, populazio hainbat sortuz dagokionez. Buztina molekula organiko itxura mineralak ere izan dituzte hurbiletik aztertu. Hala ere, bilakaera kimikoa eredu bateratu bat ez da existitzen oraindik, prozesu hau mugimenduaren oinarrizko printzipioak oraindik ez dago irekita geroztik.