مرق Oparin الأساسي. نظرية جديدة ومثيرة حول أصل الحياة على الأرض

مندهش من جمال وتنوع العالم من حولنا ، ظل الناس يتساءلون لقرون: كيف ظهر؟ كيف تشكلت الكواكب ، وعلى أحدها نشأت الحياة؟ لماذا تعتمد الحياة الأرضية على الكربون وباستخدام أربعة أنواع من الروابط في الحمض النووي؟ في أي مكان في الكون يجب أن نبحث عن أشكال أخرى من الحياة ، وكيف يمكن أن تختلف عنا؟ يجمع كتاب ميخائيل نيكيتين "أصل الحياة. من سديم إلى خلية" (الذي نشرته Alpina Non-Fiction بدعم من مؤسسة Evolution Foundation) أحدث الإجابات من العلماء على هذه الأسئلة.

بإذن كريمة من الناشر ننشر مقتطفًا من الكتاب.

اتضح ، من حيث المبدأ ، أن مجموعة متنوعة من القواعد النووية يمكن أن تتعامل مع مهمة تخزين المعلومات الجينية ، وربما تم اختيار A و G و T و C بطبيعتها على أسس مختلفة تمامًا. وفقًا لعالم الفيزياء الحيوية المعروف أرمين Mulkidzhanyan ، فإن هذه العلامة كانت مقاومة للأشعة فوق البنفسجية (Mulkidjanian ، A. Y. ، Galperin ، M. Y. ، 2007).

في 6 يونيو ، أطلقت مؤسسة Evolution التعليمية حملتها السنوية للتمويل الجماعي على موقع developerfund.ru. سيتم استخدام الأموال التي تم جمعها لتطوير برامج المؤسسة - نشر كتب العلوم الشعبية ، ومنح السفر لأطفال المدارس ، وأدب المعلمين ، وتدريب المحاضرين ، ودعم المجتمع التعليمي ، وغيرها. المصدر الوحيد لتمويل الصندوق هو التبرعات من أشخاص ليسوا غير مبالين بالعلوم والتعليم والتنوير في روسيا.

من خلال التحول ، في سياق التطور الكيميائي التدريجي ، للجزيئات المحتوية على الكربون إلى حساء بدائي.

يُفترض وجود المرق البدائي في المسطحات المائية الضحلة للأرض منذ 4 مليارات سنة. وهي تتألف من الأحماض الأمينية ، والببتيدات ، والقواعد النيتروجينية ، والنيوكليوتيدات. تشكلت تحت تأثير التفريغ الكهربائي ودرجات الحرارة العالية والإشعاع الكوني. في الوقت نفسه ، لم يكن الغلاف الجوي للأرض في ذلك الوقت يحتوي على الأكسجين.

الروابط

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هو "المرق الأساسي" في القواميس الأخرى:

Bouillon: المحتويات 1 التضاريس والمستوطنات 2 الشخصيات 3 علم الأحياء ... ويكيبيديا

LIFE ، مجموعة من العمليات التي يميز وجودها الكائنات الحية عن الطبيعة الخاملة. يعتمد هذا المركب على قدرة الكائنات الحية على تلقي الطاقة من الشمس مباشرة أو من خلال الغذاء واستخدامها في النمو والتكاثر. الجميع … القاموس الموسوعي العلمي والتقني

تصف هذه المقالة عن كائن العالم الخيالي ذلك فقط بناءً على العمل الروائي نفسه. يجوز إزالة مقال يتكون فقط من معلومات تستند إلى العمل نفسه. يمكنك مساعدة المشروع ... ويكيبيديا

المعنى والجسم- (جسد المعنى) هو أحد المشاكل الرئيسية للتحول الجديد في النموذج الإنساني. لقد تبين أن فضح مركزية اللوغاريتمات في ثقافة ما بعد الحداثة كان في الواقع الخطوة الأخيرة في تجريد المعنى ، وتحويله إلى مركزية لوغماسية ، ووسطية نحوية ، خسارة ... ... القاموس الفلسفي الإسقاطي

قصة. في الأزمنة السابقة ، أطلق الفصل على العديد من الأمراض الوبائية التي أصابت المعاصرين بوفيات هائلة. لذلك ، من الصعب للغاية ، وفقًا لأوصاف المؤلفين القدماء ، أن نقول على وجه اليقين ما إذا كانوا يقصدون بالضبط المرض الذي ... ... القاموس الموسوعي F.A. Brockhaus و I.A. إيفرون

مرض السل- السل. المحتويات: 1. مخطط تاريخي ............... 9 II. العامل المسبب لمرض السل ............. 18 III. التشريح المرضي ............... 34 IV. الإحصاء .................. 55 خامساً - الأهمية الاجتماعية لمرض السل ...

معدة- معدة. (gaster ، ventriculus) ، وهو جزء متضخم من الأمعاء ، والذي ، نظرًا لوجود غدد خاصة ، له أهمية خاصة كعضو هضمي مهم. "معدة" العديد من اللافقاريات المتمايزة بوضوح ، وخاصة المفصليات و ... ... موسوعة طبية كبيرة

أمعاء- الامعاء. البيانات التشريحية المقارنة. الأمعاء (إنتيرون) ب. أو م.أنبوب طويل يبدأ بفتح الفم عند الطرف الأمامي من الجسم (عادة في الجانب البطني) وينتهي في معظم الحيوانات مع فتحة شرجية خاصة ... ... موسوعة طبية كبيرة

داء الشعيات- تَكَوُزُ الأَكْتِيَّة ، داء الشعيات (من شعاع أكتيس اليوناني وفطر الميكيس) ، مرض فطري مشع ناتج عن إدخال الفطريات الشعاعية (الفطريات الشعاعية) ، الفطريات المشعة ، في جسم الإنسان أو الحيوان. الأكتينوميسيتات هي مجموعة من النباتات السفلية ... ... موسوعة طبية كبيرة

الأنثراكس- الأنثراكس. المحتويات: المسببات ...................... 379 الإحصاء والتوزيع الجغرافي. 381 علم الأوبئة .................... 384 التشريح المرضي .................. 385 طرق العدوى والتسبب. ....... ... 386 السريرية ... ... موسوعة طبية كبيرة

من خلال التحول ، في سياق التطور الكيميائي التدريجي ، للجزيئات المحتوية على الكربون إلى حساء بدائي.

الروابط

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

أودارتشينكو ، يوري بافلوفيتش
فيلينكو ، إيفجيني إيفانوفيتش

شاهد ما هو "المرق الأساسي" في القواميس الأخرى:

بوالون (توضيح)- مرق: المحتويات 1 التضاريس ، المستوطنات 2 الشخصيات 3 علم الأحياء ... ويكيبيديا

الحياة- LIFE ، مجموعة من العمليات التي يميز وجودها الكائنات الحية عن الطبيعة الخاملة. يعتمد هذا المركب على قدرة الكائنات الحية على تلقي الطاقة من الشمس مباشرة أو من خلال الغذاء واستخدامها في النمو والتكاثر. الجميع … القاموس الموسوعي العلمي والتقني

K "تان- يصف هذا المقال حول كائن من عالم خيالي فقط على أساس العمل الروائي نفسه. يجوز إزالة مقال يتكون فقط من معلومات تستند إلى العمل نفسه. يمكنك مساعدة المشروع ... ويكيبيديا

وباء- قصة. في الأزمنة السابقة ، أطلق الفصل على العديد من الأمراض الوبائية التي أصابت المعاصرين بوفيات هائلة. لذلك ، من الصعب للغاية ، وفقًا لأوصاف المؤلفين القدماء ، أن نقول على وجه اليقين ما إذا كانوا يقصدون بالضبط المرض الذي ... ... القاموس الموسوعي F.A. Brockhaus و I.A. إيفرون

النظرية الوحيدة المقبولة عمومًا حول أصل الحياة على الأرض ، بعد ثمانين عامًا من الهيمنة ، طرحت أخيرًا فرضية بديلة.

تم اقتراح "نظرية المرق" ("المرق الأساسي" - مصطلح A.I. Oparin) في عام 1929 ، عندما تم اقتراح الأستاذ ج. موسكوفسكي كومسوموليتس.

ربما نشأت الحياة على الأرض ليس في المحيط ، ولكن في شقوق الصخور. Gzt.Ru 02.02.10 20:54
يقول ويليام مارتن ، أحد مؤلفي الدراسة ، إنه وفقًا لحسابات العلماء ، فإن "المرق" الغني بالمواد العضوية في المحيط لن يسمح ببساطة للخلايا الأولى بتلقي طاقة كافية. وليام مارتن ، المؤلف الرئيسي للدراسة.

نشأت الحياة في الينابيع الساخنة في قاع المحيط - BioEssays

موسكو ، 4 فبراير - ريا نوفوستي. ربما نشأت الكائنات الحية الأولى ليس في "الحساء البدائي" للمادة العضوية ، كما كان يُعتقد سابقًا ، ولكن في قاع المحيط في الفتحات الحرارية المائية ، كتب علماء من المملكة المتحدة وألمانيا في عملهم المنشور في النسخة الإلكترونية من مجلة BioEssays.

تم اقتراح نظرية "الحساء البدائي" في عشرينيات القرن الماضي ، حيث تنص على أن الحياة نشأت في سياق التطور الكيميائي للجزيئات التي تحتوي على الكربون تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية في نوع من الحساء. أحد أوجه القصور الرئيسية فيه هو الافتقار إلى مصدر طاقة يمكنه بدء مثل هذه العملية.

الفرضية الجديدة تحل هذه المشكلة. يعتقد الدكتور نيك لين وزملاؤه من كلية لندن الجامعية وزملاؤه أن الخلايا الحية تستخدم تدرجًا جيوكيميائيًا - وهو اختلاف في كمية الطاقة التي تحدث في الثقوب المجهرية في الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط.

قال المؤلف المشارك جون ألين John Allen: "لقد ورثت الخلايا الحية الحديثة نفس الحجم من التدرج البروتوني ، والأهم من ذلك ، نفس الاتجاه:" زائد "خارجي ،" ناقص "للداخل ، والذي كان في الفقاعات غير العضوية التي نشأت منها". John Allen) ، ونقلت عنه الخدمة الصحفية للكلية.

أنتجت الخلايا الأولى ATP ، أدينوسين ثلاثي الفوسفات ، المصدر العالمي والحامل للطاقة في الخلية ، باستخدام طاقة التدرجات الناشئة في المصادر. تُستخدم هذه العملية ، التي تسمى الانقسام الكيميائي ، من قبل جميع الخلايا الحية اليوم ، ويقول العلماء إنهم ورثوها من تلك الخلايا الأولى في قاع المحيطات.

"يكاد يكون من المستحيل تخيل كيف يمكن أن تنشأ الحياة بدون التشنج الكيميائي. حان الوقت للتخلص من" أغلال "التخمير في نوع من" الحساء البدائي "كمصدر" للحياة بدون أكسجين "، وهي فكرة نشأت قبل أن يدرك أي علماء أحياء كيف يتم تصنيع ATP ، "قال لين.

يكتب عضو الكنيست:
"
لمدة ثمانين عامًا ، اعتقد الكثيرون أن الحياة المبكرة بدأت في "حساء بدائي" من الجزيئات العضوية قبل أن تتطور في المحيطات بعد ملايين السنين. لقد تم دحض "نظرية المرق" المألوفة لدى الجميع من الكتب المدرسية !!! في دراسة رائدة نُشرت في BioEssays ، تدعي أن الحياة بدأت بالطاقة الكيميائية للأرض من الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط.

"تقول الكتب المدرسية أن الحياة نشأت من" مرق "عضوي وأن الخلايا الأولى كانت نتيجة تخمير هذه المواد العضوية ، والتي توفر الطاقة على شكل سينثيز ATP (إنزيم). نحن نقدم وجهة نظر جديدة ونحن مقتنعون قال قائد فريق البحث الدكتور نيك لين من جامعة كوليدج لندن إن النهج القديم لا يعمل في جميع المواقف. "نقدم بديلاً نشأت فيه الحياة من الغازات (H2 ، CO2 ، N2 ، H2S) والطاقة للحياة الأولى جاء من استخدام التدرجات الجيوكيميائية التي أنشأتها الأم "الأرض في نوع خاص من الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار - وهي مجرد فتحة مليئة بمقصورات أو مسام صغيرة مترابطة."

تم اقتراح "نظرية المرق" ("الحساء الأساسي" هو مصطلح الأكاديمي الروسي A.I. Oparin ، 1924 - محرر) في عام 1929 ، عندما نشر البروفيسور ج. الحياة ، حيث جادل بأن الأشعة فوق البنفسجية توفر الطاقة لتحويل الميثان والأمونيا والماء إلى أول مركبات عضوية في محيطات الأرض المبكرة. ومع ذلك ، أشار منتقدو نظرية "الحساء" إلى أنه لا توجد قوة دافعة تجعل أي شيء يتفاعل. وبدون مصدر للطاقة ، لا يمكن أن توجد الحياة كما نعلم.

قال المؤلف الرئيسي ويليام مارتن ، عالم الأحياء التطوري بمعهد النبات الثالث في دوسلدورف بألمانيا: "على الرغم من أوجه القصور في مجال الطاقة الحيوية والديناميكية الحرارية ، فإن مفهوم" الحساء البدائي "البالغ من العمر 81 عامًا لا يزال يمثل الفرضية" السائدة "لأصل الحياة". - ومع ذلك ، فإن "المرق" ليس لديه القدرة على إنتاج طاقة حيوية (حيوية) للحياة. "

رافضًا "نظرية المرق" ، لجأ الباحثون إلى كيمياء الأرض لتحديد مصدر الطاقة الذي يمكنه تشغيل أولى السلائف البدائية للكائنات الحية: التدرجات الجيوكيميائية من خلال أقراص العسل من الكهوف الطبيعية المجهرية في الفتحات الحرارية المائية. أنتجت هذه الخلايا التحفيزية الدهون والبروتينات والنيوكليوتيدات ، والتي ربما أدت إلى الخلايا "الحقيقية" الأولى.

ركز الفريق على الأفكار التي أطلقها عالم الكيمياء الجيولوجية مايكل ج. راسل ، وبشكل أكثر تحديدًا ، فتحات أعماق البحار القلوية في البحر والتي تنتج تدرجات كيميائية مشابهة جدًا لتلك الموجودة في جميع الكائنات الحية تقريبًا اليوم - التدرج البروتوني عبر الغشاء. من المحتمل أن الكائنات الحية المبكرة استغلت هذه التدرجات من خلال عملية تسمى الانقسام الكيميائي ، حيث يتم استخدام التدرج البروتوني لتجميع عملة الطاقة العالمية ، سينثيز ATP (إنزيم) ، أو نظائرها الأبسط. في وقت لاحق ، تطورت الخلايا لإنشاء التدرج البروتوني الخاص بها عن طريق نقل إلكترون من متبرع إلى متقبل. يدعي العلماء والمؤلفون أن المتبرع الأول كان الهيدروجين ، وأول متقبل كان ثاني أكسيد الكربون.

"لقد ورثت الخلايا الحية الحديثة الحجم نفسه من التدرج البروتوني ، والأهم من ذلك ، نفس الاتجاه - داخل الخلية - ناقصًا ، وخارجًا - بالإضافة إلى - مثل الفقاعات غير العضوية التي نشأت منها ،" يقول المؤلف المشارك ، جون ألين ، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة لندن الملكة ماري.

قال لين: "تعني القيود الديناميكية الحرارية أن التناضح الكيميائي ضروري تمامًا لعملية التمثيل الغذائي للكربون والطاقة في جميع الكائنات الحية التي تنمو من مكونات كيميائية بسيطة (ذاتية التغذية) اليوم ، ويفترض أن تكون أول خلايا حية حرة". كيف يمكن للخلايا المبكرة استخدام القوة الجيوكيميائية المتولدة " "ومن ثم تعلم كيفية إنتاج منتجاتهم الخاصة."

لقد كان تحولًا حيويًا لأن التناضح الكيميائي هو الآلية الوحيدة التي يمكن من خلالها للكائنات أن تهرب من المصادر. قال مارتن: "السبب في أن جميع الكائنات الحية اليوم" تناقض كيميائي "هو أنها ورثت التناضح الكيميائي من الزمان والمكان عندما تطورت الخلايا الأولى - ولم يكن من الممكن أن تتطور بدونها".

وخلص لين إلى أنه "ليس من الصعب أن نرى أن تنشيط الحياة المبكرة كان شبه مستحيل بدون التشنج الكيميائي. حان الوقت لكسر قيود التخمير في بعض" المرق "البدائي مثل" الحياة بدون أكسجين "، وهي فكرة تعود إلى ذلك الوقت. "عندما يكون لدى أي شخص في علم الأحياء أي فهم لكيفية ظهور سينسيز ATP."
"

الآن ، ظهرت حجة جديدة لصالح وجهة نظر مفادها أن الأمعاء أصبحت مصدر الحياة. يقول ويليام مارتن ، أحد مؤلفي الدراسة ، إنه وفقًا لحسابات العلماء ، فإن "المرق" في المحيط ، الغني بالمواد العضوية ، لن يسمح ببساطة للخلايا الأولى بالحصول على طاقة كافية! الطاقة الضرورية للحياة متوفرة فقط في الأعماق - وبتعبير أدق ، هناك التدرج الضروري للطاقة هناك.

أدى وجود عدد كبير من المركبات العضوية في مياه المحيط الأساسي إلى ظهور "مرق أولي" مركّز ، حيث تتم عملية تخليق الجزيئات العضوية المعقدة - البروتينات والأحماض النووية - من مركبات الكربون البسيطة إلى حد ما (O.N. Strelnik “مفهوم العلوم الطبيعية الحديثة”)

المرق الأساسي هو مصطلح صاغه عالم الأحياء الروسي ألكسندر إيفانوفيتش أوبارين. في عام 1924 ، طرح نظرية مفادها أن الحياة على الأرض نشأت من خلال تحويل الجزيئات المحتوية على الكربون إلى حساء بدائي في سياق التطور الكيميائي التدريجي.

6. الاختيار Prebiological.

يبدو أن الاختيار السابق للبيولوجيا من coacervates ذهب في عدة اتجاهات. أولاً ، في اتجاه تطوير القدرة على تجميع بوليمرات خاصة شبيهة بالبروتينات مسئولة عن تسريع التفاعلات الكيميائية. نتيجة لذلك ، تغيرت بنية الأحماض النووية في اتجاه "الضرب" التفضيلي للأنظمة التي تم فيها تكرار الأحماض النووية بمشاركة الإنزيمات. في هذا المسار ، تنشأ خاصية التمثيل الغذائي الدوري للكائنات الحية.

ثانيًا ، في نظام coacervates ، تم اختيار الأحماض النووية نفسها وفقًا لأنجح توليفة من تسلسل النيوكليوتيدات. على طول الطريق ، تم تشكيل الجينات. يمكن بالفعل تسمية أنظمة التكاثر الذاتي ذات التسلسل الثابت الثابت للنيوكليوتيدات في الحمض النووي بأنها حية. (Naydysh V.M. مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. - M. ، 1999).

7. مفهوم الأغشية البيولوجية.

الأغشية البيولوجية عبارة عن أغشية رقيقة (لا يزيد سمكها عن 10 نانومتر) من البروتينات الدهنية ، وتتكون من طبقة مزدوجة من جزيئات الدهون ، حيث يتم تضمين جزيئات البروتينات المختلفة. توجد على سطح الخلايا (غشاء البلازما) والجسيمات داخل الخلايا (النوى ، الميتوكوندريا ، إلخ). تحتوي العديد من الأغشية على كربوهيدرات يمكن أن تصل نسبتها إلى 2-10٪.

8. يتلاحم.

Coacervates هي مناطق من البوليمر ، البوليمر الحيوي (قطرات ، طبقات) مع زيادة تركيز هذه المادة مقارنة ببقية المحلول. قطرات Coacervate عبارة عن جلطات مثل المحاليل المائية للجيلاتين. Coacervates قادرة على امتصاص المواد المختلفة. (V. S. Danilova، N.N. Kozhevnikov "المفاهيم الأساسية للعلوم الطبيعية الحديثة")

9. مغايرة التغذية.

الكائنات غيرية التغذية هي كائنات حية تتغذى على المواد العضوية الجاهزة.

تشمل الكائنات غيرية التغذية البشر وجميع الحيوانات وبعض النباتات ومعظم البكتيريا والفطريات.

10. التغذية التلقائية.

ذاتية التغذية هي كائنات حية تنتج مادة عضوية من مادة غير عضوية.

يضمن Autotrophs ، المنتجون الرئيسيون للمواد العضوية في المحيط الحيوي ، وجود جميع الكائنات الحية الأخرى.

11. اللاهوائية.

اللاهوائية قادرة على العيش في غياب الأكسجين الجوي ؛ بعض أنواع البكتيريا والخميرة والأوليات والديدان. يتم الحصول على الطاقة من أجل الحياة عن طريق أكسدة المواد العضوية ، وغالبًا ما تكون غير عضوية دون مشاركة الأكسجين الحر أو استخدام الطاقة الضوئية (على سبيل المثال ، البكتيريا الأرجواني). تتطور اللاهوائية الملزمة أو الصارمة فقط في حالة عدم وجود الأكسجين (على سبيل المثال ، المطثيات) أو اللاهوائية الاختيارية أو الشرطية - وفي وجودها (على سبيل المثال ، الإشريكية القولونية ، الهدبية الهدبية). يتم توزيعها على نطاق واسع في التربة والمياه ورواسب القاع.