Ewolucja chemiczna: etapy i istota

Proces konwersji dokonało nauki chemii w tzw ewolucji chemicznej, a punktem zwrotnym w procesie rewolucyjnym nastąpiło po utworzeniu w 1777 roku przez francuskiego przyrodnika Lavoisier teorii opisującej rolę spalania tlenu. Następnie rozpoczął przegląd wszystkich podstawowych pojęć i podstawowych zasad chemii, zmienił terminologię i nazewnictwo substancji.

kurs podstawowy

1789 ukazał się podręcznik Lavoisier, natychmiast stał się podstawowym punktem odniesienia dla naukowców i praktyków nauki urodzonych. W „elementarny kurs chemii” jest pierwszym na liście światowego – Tabela prostych ciał, wymieniając znanych pierwiastków chemicznych. Podstawą tego tomu Lavoisier leżące dokładnie tlenu teorii spalania, przy czym ewolucja chemiczną wyznaczone przez kompletnie nowy sposób. Najważniejszym elementem w definicji – doświadczenia, co jest, co naukowiec i wybrany głównym kryterium, a wszystko, co nie jest potwierdzone przez doświadczenia, takie jak atomowej lub molekularnej struktury, Lavoisier nie uznał.

Ewolucja chemiczna przeszedł prawa Sformułował – zachowania masy, o naturze właściwości związków, ich różnice w składzie elementarnej. To było wtedy, że chemia stała się nauką o siebie, badając skład organów doświadczalnie. Nie mogłem zrobić bez ewolucji chemicznej racjonalizacji przedmiotu, a więc ludzkość ostatecznie opuszczony alchemicznej przeszłości, jak idee dotyczące natury materii i jej właściwości zmieniają się drastycznie i szybko. Ale bodźcem dla tego procesu podawane badania Lavoisier. Teraz, nawet uczniowie wiedzą, że etapy ewolucji chemicznej (lub prebiotyku Evolution) powinny być traktowane z czasów, które poprzedziły powstanie życia na Ziemi. W XVIII wieku, takie koncepcje świata nikt nigdy nie miał.

życie

Rozwój chemiczny rozpoczęto ziemi całkowicie martwe planety gdy substancję organiczną zaczął powoli pojawiać się z cząstek nieorganicznych, które specyficznie wpływają czynniki energetyczne i selekcji. procesy samoorganizacji, które są charakterystyczne dla nawet stosunkowo złożonych systemów rozkładania. W ten sposób pojawił się węgla na Ziemi. Raczej nie węglowego pierwszą cząsteczkę fundamentalne znaczenie nie tylko dla wyglądu, ale także dla dalszego rozwoju całej żywej materii.

Nie wiemy do tej pory, co jest istotą ewolucji chemicznej we wczesnych etapach życia. Znane chemiczne jakiejkolwiek substancji ogranicza ewolucyjne granice procesu węgla wodny postulat. Być może we wszechświecie istnieją inne opcje tryb istnienia materii żywej i pochodzeniu naszego białka – nie jest to tylko „wyjście”. Nie było realizowane unikalną kombinację właściwości polimeru o właściwościach depolaryzujących węgla w wodnym ośrodku w fazie ciekłej. Warunki te były wystarczające, aby rozpocząć ewolucję chemiczną życia i potrzebę rozwoju wszystkich znanych nam różnorodność form życia.

Rozpoczęcie procesu

Ludzkość nawet własnej podstawki nie wiadomo. Zwłaszcza o tym, gdzie i kiedy zacząć etapy ewolucji chemicznej na Ziemi. To, co my też można się tylko domyślać. Tutaj, po pierwsze, nie może być absolutnie dowolny czas.

Po zakończeniu drugiego cyklu formowania się gwiazd, gdy skrócone produkty wybuchu supernowych, które dały międzygwiezdne elementy przestrzeni zwane ciężkie, których waga przekracza dwadzieścia sześć. Kiedy gwiazdy są w drugim pokoleniu znaleźć swoje własne systemy planetarne, gdzie wymagane ciężkie pierwiastki była wystarczająca ilość. Zrealizowane istotę ewolucji chemicznej może w dowolnym czasie po Wielkim Wybuchu w odstępie pół miliarda i pół miliarda lat.

Gdzie rozpoczął życie

Gdzie mogła powstać – również kwestią otwartą. Podczas tworzenia wielu całkiem prawdopodobne warunki ekolyutsii launch chemiczne mogą wystąpić praktycznie w każdym środowisku. To podłoże i planety, a głębokość oceanu i powierzchni, nawet formacja protoplanetarny odpowiednie.

Ponadto, chmura międzygwiezdny gazu może też służyć jako punkt wyjścia do ataku na żywej materii martwe, a potwierdza się w nich substancji organicznych wykrytych – i alkoholi cukrowych, aldehydy, aminokwasy, glicynę i inne zdolne służyć jako materiał wyjściowy do życia rozpoczynając za pomocą chemiczna ewolucja rozpoczęła.

teoria

Starożytny Ziemia zachowuje swoje tajemnice, a ludzkość nie ma jeszcze wiarygodnych informacji o geochemicznych warunków jego istnienia przed pojawieniem się życia. Badania geologiczne mogą nie spełniać wszystkie pytania, a zatem studiować intensywnie zaangażowany astronomii. Więc zbudował teorię ewolucji chemicznej. Dzisiejsze twory na tarczy Wenus i Marsa warunki są uważane za podobne do Ziemi na pewnych etapach ewolucji chemicznej.

Eksperymentować na modelach, a tym samym uzyskać wszystkie znane podstawowe dane. Na przykład za pomocą symulacji różnych kompozycji chemicznych i warunków klimatycznych panujących w atmosferze, hydrosferę, litosferze złożone cząsteczki organiczne zostały uzyskane. Pozyskiwanie nowych danych przez eksperyment jest zawsze w budowie wzbogaca teorię. Tak, to był nominowany w wielu hipotez dotyczących konkretnych mechanizmów i siły napędowe bezpośrednio odbyło ewolucji chemicznej.

Badania w Rosji

Życie na ziemi powstała przez abiogenezy, czyli narodziny związki organiczne, których obecność jest charakterystyczny w naturalnym środowisku poza ciałem, bez najmniejszego udziału enzymów. Jest to pierwszy etap, kiedy jest żywy od martwego.

Z założenia akademickich Oparin lat dwudziestych XX wieku roztwory związków o wysokiej masie cząsteczkowej są zdolne do tworzenia pewnego obszaru, w którym ich stężenie jest zwiększona, i oddzielenie od środowiska zewnętrznego nie uniemożliwia, żeby komunikować się ze sobą. Obszary te są nazywane koacerwaty lub koacerwatu kropli.

za granicą

Pochodzenie abiotyczne syntezy implementowany w pierwotnej ziemi spędzonego w 1953 godu Stanley Miller, syntezy aminokwasów z innymi substancjami organicznymi. Następnie pojawiły hypercycles teorię, że wyjaśnia występowanie życia w trakcie ewolucji chemicznej obecności katalitycznej reakcji, z kolei, jeżeli poprzedni produkt staje się katalizator do następnego.

Tylko pierwszy „protocell” został stworzony w 2008 roku przez amerykańskiego biologa, który przez osłonę kwasów tłuszczowych i lipidów byli w stanie uzyskać nukleotydów monofosforan z otoczenia. Te aktywowane imidazolowe „cegły” jest niezbędna do syntezy DNA. I w 2011 roku w Japonii powstały pęcherzyki z elementami sekwencji DNA pod membraną kationową, które były zdolne do dzielenia, podobnie jak reakcja łańcuchowa polirazmernaya, replikacja DNA.

Główne hipotezy

Chemiczna ewolucja życia na Ziemi hipoteza wyjaśnia następujące podstawowe punkty.

1. na ziemi lub w warunkach przestrzennych pojawia się konieczność, w którym nie jest automatyczny syntezy ugrerodosoderzhaschih cząsteczek na syntezę musi mieć duże ilości i znaczną różnorodność, wystarczy, aby rozpocząć proces ewolucji chemicznej.
2. Występowanie protocellular struktury powstające z cząsteczkami opisanymi powyżej. Takie trwałe agregaty zamknięte odizolowane od otoczenia, wymiana energii substancji i przekazuje je selektywnie. Więc nie protocellular struktura.
3. Uformowane jednostki istnieje możliwość samorozwoju – samo-replikacji i samo przekształcenie wszystkich informacji układów chemicznych. Więc nie są podstawowymi jednostkami kodu dziedzicznego.
4. W kolejnym etapie – zależność pomiędzy wyglądem i funkcji enzymów z właściwościami białek z RNA i DNA jako nośniki danych. Więc nie ma faktycznie dziedziczny kod, który jest wymagany do ewolucji biologicznej.

odkrycie

Jak wspomniano powyżej, Alexander Oparin już w latach dwudziestych ubiegłego wieku otwarto koacerwaty. Następne Stanley Miller i Harold Urey w 1953 roku, opisał pojawienie starożytnego atmosferze w symulacji prostych cząsteczek biologicznych oraz proces ich wystąpienia. Następne Sidney Foks powiedział światu o mikrosfer protenoidov. 1981, T. S. Ceku Altmane stanie obserwować podział autokatalitycznego RNA jak rybozymy mogą integrować informacje i katalizy w cząsteczce „pominięcia” się z łańcucha i łączenia pozostałych „końce”.

W 1986 roku William Gilbert z Cambridge rozwinął ideę „RNA World”, a Gunther von Kidrovski z Niemiec w tym samym czasie został przedstawiony pierwszy własny replikacji systemu opartego na DNA, które było ważnym przyczynkiem do zrozumienia systemów samopowielających i ich funkcji wzrostu. Nauka szybko poszedł naprzód w tym kierunku: Manfred Eigen otworzył hyperframe ewolucja zespołami cząsteczek RNA i Yuliy Rebek stworzył pierwszy sztuczny cząsteczka, która samo-replikacji w chloroformie.

Kosmos i Ziemia

Space Flight Center NASA Dzhon Korlis badali proces dostarczania źródeł termalnych energii mórz i chemikaliów, które sprawi, że ewolucja chemiczna niezależny od przestrzeni kosmicznej, a dziś są one dla początkowych archebakteriach stałego siedliska. W świecie siarczków żelaza, szereg hipotez Gunter Vehterskhoyzera.

Opisał pierwszego automatycznie replikacji struktury metabolizmu spowodowanym na powierzchni pirytu (siarczek żelaza), co dało energii potrzebnej do wymiany substancji. W doborze rośnie i kryształów rozkładających pirytu mogą rozwijać się i rozmnażają, tworząc różnych populacji. glinki pojawiania się cząsteczek organicznych, również ściśle badane. Jednak zunifikowany model ewolucji chemicznej jeszcze nie istnieje, ponieważ podstawowe zasady ruchu tego procesu nie jest jeszcze otwarty.