Содержание
Самопроизвольное сотворение жизни естественными средствами представляет интерес со времен Аристотеля. По мере того, как наше понимание генетического материала становится более зрелым и утонченным, проблемы окостеневают таким образом, что он поддается решению. В последнее время появились и новые теории о происхождении жизни.
Образование мокроты
На протяжении большей части истории самопроизвольного рождения известные сомневающиеся не уделяли особого внимания происхождению жизни (которое для многих оставалось божеству), а также вопросу о том, что она возникает случайным образом и полностью формируется из неодушевленной материи. Франческо Реди клеветал на эту идею еще в 17 веке, но до того момента, как французский химик Луи Пастер в 1859 году не зазвонил колокол смерти. Пастер готовил мясо в колбе (так как считалось, что жизнь произошла от гнилой плоти), согрел горло, чтобы сделать его гибким, и сложил его в форме S. Идея заключалась в том, что воздух мог выходить, но микроорганизмы не может войти, потому что они будут содержаться в горле бутылки. Он обнаружил, что ни один организм не был создан спонтанно. Вместо этого они вошли только тогда, когда Пастер выпрямил шею, позволив проход.
Открытие ДНК
Грегор Мендель добился важных успехов в наследстве еще в 1868 году, но его научные идеи в настоящее время не были действительно синтезированы с преобладающими взглядами в эволюции и особенно теорией естественного отбора Дарвина. Идеи Менделя возродились в 20-м веке, потому что их эффективность оказалась пророческой. На протяжении первой половины 20-го века исследователи начинали оттачивать себя над ДНК, а не над белками, такими как единица наследования и репликации.Большие успехи, достигнутые в 1953 году Джеймсом Уотсоном, Фрэнсисом Криком и Розалиндой Франклином в отношении структуры ДНК, окончательно прояснили, как именно она способствовала наследованию.
Курица или яйцо?
Эти выводы привели к классической загадке: ДНК состоит из двух переплетенных полос и четырех пар базовых молекул, которые выглядят как ступеньки. Этими парами оснований являются аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T). «A» всегда соединяется с «T», а «C» всегда соединяется с «G». Каждые три пары оснований называются триплетом, который кодирует любую из 20 аминокислот. Когда эти аминокислоты приводятся в последовательность и связаны вместе, они образуют сложные белки. Проблема, однако, заключается в том, что белки облегчают функции клетки, поэтому в современной жизни и ДНК, и белки должны существовать одновременно. Чтобы избежать этой проблемы, потребовались бы некоторые нестандартные идеи.
Миллер и Юри
В то же время, когда была открыта структура ДНК, Стэнли Миллер и Гарольд Юри провели эксперимент, предназначенный для моделирования примитивной атмосферы Земли, в которой было большое количество углекислого газа и азота. Они обнаружили, что при надлежащих условиях углерод начинает образовываться в более сложных органических соединениях, включая большинство необходимых аминокислот и некоторые сахара и липиды. Этот опыт, как правило, прост. Однако очень трудно собрать воедино большинство начальных условий жизни. Все живые существа сегодня прошли миллиарды лет последующей эволюции (хотя многие типы клеток, такие как прокариоты, не имеют эндемичных органелл в их более сложных формах), и поэтому с самого начала времени существует очень мало подсказок, которые могли бы сказать нам как было начало жизни.
Мир РНК
В 1980 году глобальная гипотеза РНК начала набирать обороты. Он является посредником между ДНК, которую он копирует, и белками, которые он переводит. РНК также может хранить информацию, такую как ДНК, и выполнять функции, аналогичные белкам. Постулируется, что примитивная жизнь использовала РНК, пока не эволюционировала ДНК. В 2009 году был проведен важный эксперимент, который помог объяснить образование РНК. Он, как и ДНК, имеет тканые нити из сахара, которые связываются с фосфатами. Нити связываются с азотистыми парами оснований. Было довольно трудно «разработать» РНК из более простых макромолекул, но эксперимент провел объединение сахарных нитей с азотистыми основаниями через другой промежуточный путь. Фактически, РНК может быть построена естественным путем.
Другая гипотеза
Существует также всемирная гипотеза ПНК, которая гласит, что пептидные нуклеиновые кислоты когда-то брали информацию в первобытной жизни, а не РНК или ДНК. Аналогичные гипотезы были постулированы для TNA (Щитовидная кислота) и GNA (Гликоль нуклеиновая кислота). Глобальная гипотеза железа и серы говорит, что метаболические процессы предшествовали генетическому материалу, и их продолжающееся производство энергии в конечном итоге катализировало гены. Также постулировалось, что это могло когда-то иметь межзвездное происхождение - это гипотеза, что строительные блоки жизни проводились здесь через метеоры.