
一种新理论提出了原始的生命形式,这些生命形式导致了地球上的所有生命,因为它们的“发明”很小的泵。这些原始的细胞泵将具有动力赋予生命的化学反应。
该想法详细介绍了12月20日的蜂窝杂志,可以帮助解释生命早期起源的两个奥秘:最早的原始细胞能力化学反应如何使有机生命的构建基础?他们如何留下水热通风孔来定居地球的早期海洋?
新理论的作者认为多孔的环境条件水热通风孔- 在加热的地方,含有矿物质的海水从海角中的裂缝中喷出 - 在带正电荷的质子中产生了梯度,用作“电池”,以加油有机分子和原始细胞的创造。
后来,原始的蜂窝泵逐渐进化了使用不同类型的梯度的能力 - 细胞内部和外部的钠颗粒的差异 - 作为电池,为构建复杂分子(如蛋白质)的构建提供动力。而且,原始细胞可能会留下深海水热通风孔。 [图片库:深海通风口的独特生活这是给出的
“质子梯度和钠梯度的耦合可能在生命的起源。这真的很酷,新颖的东西。
深海开始
许多科学家认为生活的开始大约是37亿年前深海水热通风孔。但是,弄清楚在原始炖肉中形成的基于碳的生命是棘手的。
在某种程度上,生命的前体利用了在原始条件下可用的二氧化碳和氢,以创建生命的基础,例如氨基酸和核苷酸(DNA的组成部分)。伦敦大学学院的研究员尼克·莱恩(Nick Lane)说,但是这些化学反应需要电源。
现在,德国海因里希海因大学分子进化研究所的莱恩和威廉·马丁(Lane)和威廉·马丁(William Martin)提出,海底通风口的岩石矿物墙本可以提供手段。
理论是:在生活的起源Lane告诉LiveScience,早期的海洋是酸性的,充满了带正电荷的质子,而深海通风口散发出苦碱性液体,富含带负电的氢氧化物离子。
通风孔形成了皱纹的岩石,铁和硫磺富含硫磺的墙壁,这些墙壁上充满了微小的毛孔,将温暖的碱性排气流体与凉爽的酸性海水分开。两者之间的界面产生了自然电荷梯度。
莱恩告诉LiveScience:“有点像电池。”
然后,该电池将二氧化碳和氢的化学转化驱动为简单的碳基分子,例如氨基酸或蛋白质。最终,该梯度驱动了细胞膜,复杂的蛋白质和核糖核酸(RNA)的产生,这是一种类似于DNA的分子。
离开通风孔
那时,原始细胞使用通风口的薄蛇形壁将新的碳基分子一起填充到细胞的前体中,并在环境中使用了电荷梯度来为建造更复杂的有机化学物质的构建。
但是,为了离开通风孔,原始单元格将需要某种方法与它们携带产生强大的梯度 - 想想电池组。为了解决这个问题,团队查看了现有古细菌在深海通风口中。
那些原始生命形式使用一种简单的蜂窝泵,将钠从细胞中推出,同时将带正电的质子拉入细胞。该团队提出,该细胞泵的前体在原始细胞的膜上演变而成。
膜起步非常漏水,但是随着时间的流逝,膜会慢慢关闭,防止更大的钠颗粒离开细胞,而较小的质子仍然可以滑落。这使原始细胞仍然可以在环境中使用现有的电源 - 电荷梯度 - 同时逐渐发展出独立的获取电力方式。
最终,当孔完全关闭时,原始细胞将有一个可以为其细胞反应供电的钠泵,从而形成更复杂的寿命。然后他们可以离开自己的出生地。
但是,测试这个想法将很棘手,阿明德告诉生命科学。 “模仿实验室中的自然条件比听起来要困难得多。”
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