Ursprung des Lebens braucht ein Umdenken Wissenschaftler argumentieren

Wissenschaftler versuchen zu enträtseln das Geheimnis des Lebens Herkunft es der falsche Weg gesucht haben, argumentiert eine neue Studie.

Anstatt zu versuchen, um die chemischen Bausteine neu zu erstellen, die zum Leben gab 3,7 Milliarden Jahren, Wissenschaftler sollten Taste Unterschiede in der Weise, dass lebende Kreaturen speichern und verarbeiten Informationen, schlägt neue Forschung detailliert heute (11. Dezember) im Journal der Royal Society Interface.

"Bei dem Versuch zu erklären, wie Leben entstanden, haben Menschen auf ein Problem der Chemie, das bringt Leben ins Leben wie Backen eines Kuchens, das haben wir eine Reihe von Zutaten und Anweisungen zu folgen, ist fixiert worden", sagte Co-Studienautor Paul Davies, ein theoretischer Physiker und Astrobiologe an der Arizona State University. "Dass Ansatz nicht gelingt, die Essenz des Lebens geht."

Lebende Systeme durch bidirektionale Informationsflüsse, sowohl von unten nach oben und oben nach unten im Hinblick auf Komplexität, eindeutig gekennzeichnet sind, schreiben die Wissenschaftler in dem Artikel. Zum Beispiel würde Bottom-up-verschieben von Molekülen Zellen ganze Kreaturen, während von oben nach unten fließen würde, den umgekehrten Weg. Die neue Perspektive auf das Leben kann so reframe, die Wissenschaftler versuchen, den Ursprung des Lebens zu entdecken und die Jagd nach seltsame neue Lebensformen auf anderen Planeten. [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

"Recht jetzt konzentrieren wir uns auf die Suche nach Leben, die uns, mit den gleichen Molekülen identisch ist", sagte Chris McKay, ein Astrobiologe am NASA Ames Research Center, die nicht an der Studie beteiligt war. "ihr Ansatz legt möglicherweise einen Rahmen, der ermöglicht uns, andere Klassen von organischen Molekülen zu berücksichtigen, die die Grundlage des Lebens sein könnte."

Chemischen Ansatz

Seit Jahrzehnten haben Wissenschaftler versucht, die ursprünglichen Ereignisse neu zu erstellen, die für das Leben auf dem Planeten gab. In der berühmten Miller-Urey Experimente berichtete im Jahr 1953 Rechnung Wissenschaftler elektrisch Ursuppe von Chemikalien, die der chemische Zusammensetzung der frühen Ozeane des Planeten nachgeahmt und festgestellt, dass mehrere einfache Aminosäuren, die primitivste Bausteine des Lebens, dadurch gebildet.

Aber seitdem Wissenschaftler nicht viel weiter entlang in Verständnis, wie einfache Aminosäuren schließlich in einfachen verwandelt haben könnte und dann komplexe Lebewesen.

Ein Teil des Problems ist, dass es nicht wirklich eine gute Definition dessen, was Leben ist, sagte Sara Walker, Koautor der Studie und ein Astrobiologe an der Arizona State University.

"In der Regel die Art und Weise identifizieren wir Leben auf der Erde immer indem er DNA im Organismus vorhanden", sagte Walker LiveScience. "Wir haben keinen rigorosen mathematischen Weg es zu identifizieren."

Mit einer chemischen Definition des Lebens – zum Beispiel, dass DNA – begrenzen die Jagd für außerirdisches Leben, und es auch zu Unrecht unbelebten Systemen, zum Beispiel eine Petrischale voller selbstreplizierende DNA enthalten können sie sagte. [5 kühne Behauptungen von außerirdischen Lebensformen]

Informationsverarbeitung

Walkers Team erstellt ein einfaches mathematisches Modell, den Übergang von einem unbelebten zu einem lebenden atmenden Wesen zu erfassen. Den Forschern zufolge alle Lebewesen haben eine Eigenschaft, die nicht von unbelebte Objekten: Informationsfluss in beide Richtungen.

Zum Beispiel berührt eine Person auf einen heißen Ofen, die Moleküle in seiner Hand Sinn Hitze, übermitteln diese Informationen an das Gehirn, und das Gehirn dann sagt die Moleküle von der Hand zu bewegen. Dieser Informationsfluss in beide Richtungen regelt das Verhalten von einfachen und komplexen Lebensformen gleichermaßen, von den kleinsten Bakterien auf der riesigen Buckelwal. Im Gegensatz dazu, wenn Sie einen Cookie auf den Herd stellen, die Hitze kann das Cookie brennen, aber die Behandlung wird nicht alles tun, um zu reagieren.

Ein weiteres Kennzeichen der Lebewesen ist, dass sie verschiedene Standorte für das Speichern und Lesen von Informationen. Zum Beispiel das Alphabet Buchstaben in DNA trägt die Anleitung für das Leben, aber ein weiterer Bestandteil der Zelle, genannt das Ribosom übersetzen muss diese Anweisungen in Aktionen innerhalb der Zelle Davies sagte LiveScience.

(Nach dieser Definition Computer, die Daten auf einer Festplatte speichern und ablesen, dass es mit einer Zentraleinheit, die Kennzeichen des Lebens, hätte zwar heißt das nicht, dass sie per se lebendig sind Walker sagte.)

Das neue Modell ist noch in den Kinderschuhen und nicht noch zeigen Sie auf neue Moleküle, die Leben auf anderen Planeten hervorgebracht haben könnte. Aber sie legt das Verhalten benötigt ein System muss sein Leben in Betracht gezogen, sagte Walker.

"Dies ist ein Manifest", sagte Davies. "Es ist ein Aufruf an Arme und eine Möglichkeit zu sagen, dass wir zu orientieren und das Thema neu zu definieren und sehen Sie es anders haben."

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