Znanstveniki razvijejo novo teorijo za začetek življenja na Zemlji

Znanstveniki mislijo, da je pred 3,8 milijarde let koktajl organskih spojin uspel na nek način združiti prvo življenje. Vemo, da je bilo primitivno in neumno, vendar še vedno - to je bilo življenje! Toda kako se je to življenje razvilo v dobro, nas v najboljšem primeru je bila vedno mračna preiskava, Toda nove raziskave so bile objavljene v ponedeljek Nature Communications Pod vodstvom kemikov na raziskovalnem inštitutu Scripps v La Jolli v Kaliforniji, predlaga okvir za bolj zapletene oblike življenja, ki so bili prisotni na planetu že pred štirimi milijoni let, in so omogočili kemijske reakcije, potrebne za vzdrževanje višjih življenjskih oblik. to vemo.

"To je bila črna škatla za nas," je povedal Ramanarayanan Krishnamurthy, kemik iz Scrippsa in glavni avtor nove študije. »Če pa se osredotočite na kemijo, postanejo vprašanja o izvoru življenja manj zastrašujoča.«

Vse se nanaša na cikel citronske kisline - presnovni proces, ki ga najdemo v vsakem organizmu, ki diha s kisikom na planetu. Cikel citronske kisline (znan tudi kot Krebsov cikel ali cikel trikarboksilne kisline) je primarni način, kako ti organizmi sproščajo shranjeno energijo. Najdaljši čas pa je bil misel, da cikla citronske kisline ni mogoče izvesti za prve organizme na Zemlji - zaradi preprostega dejstva, da sestavine takrat niso obstajale. Najbolj pomembno je, da se prosti kisik ni pojavil na planetu, dokler niso bile narejene pred 3,5 milijardami let.

Raziskovalna skupina meni, da bi se lahko zmotili, če bi takrat menili, da je bil cikel citronske kisline nemogoč. V novem toku eksperimentov opisujejo, kako bi lahko uporabili dva druga nebiološka kemijska procesa, imenovana cikel HKG in malonatni cikel, da bi izvedli bolj osnovno različico cikla citronske kisline. HKG in malonatni cikli lahko združujejo iste končne produkte cikla citronske kisline - aminokisline in ogljikov dioksid - z nadomestitvijo molekul, odvisnih od ciklične kisline, za druge, nebiološke molekule.

Skupina verjame, da so lahko biološke molekule, kot so encimi začele rasti, organizme začeti zamenjati nebiološke elemente s temi biološkimi, da bi vodili učinkovitejši, elegantnejši metabolični cikel: cikel citronske kisline.

To ne pomeni, da je tako zgodnje življenje na Zemlji ustvarjalo energijo. Kombinirani cikel HKG-malonat je še vedno nebiološki proces. Toda kaj to pomeni, da se kemija za cikel citronske kisline zdi, da je že bila vzpostavljena že dolgo, preden jo je uspelo izumiti. Namesto, da bi ustvarili cikel citronske kisline iz nič, se je življenje razvilo tako, da je preprosto sprejelo njegovo zgodnjo različico in nadomestilo nekatere nebiološke elemente z biološkimi, da bi ustvarilo močnejši način za pridobivanje energije.

In če je tako, bi bil način, kako razmišljamo o evoluciji življenja, globoko drugačen. Seveda je potrebnih več raziskav, da bi ugotovili, ali bi se lahko te bolj rudimentarne kemijske reakcije res razvile v cikel citronske kisline, vendar je vsaj ta nova raziskava ilustracija, da je zgodnja Zemlja še vedno živahnejša in kompleksnejša. sistem, kot smo mislili.

Če vam je ta članek všeč, si oglejte ta video 99 milijonov let starega fosila dinozavrov.