Wie der Erde Ursuppe entstanden

VANCOUVER, British Columbia-genauso wie Arten gedacht werden, um haben sagen entwickelte sich im Laufe der Zeit die einzelnen Moleküle, die die Grundlage des Lebens, die wahrscheinlich auch in Reaktion auf natürliche Selektion entwickelt Wissenschaftler.

Leben auf der Erde blühte zunächst rund 3,7 Milliarden Jahren, wenn chemische Verbindungen in einer "Ursuppe" ins Leben, irgendwie löste Wissenschaftler vermuten. Aber was verwandelte sich sterile Moleküle in lebenden Organismen ändern? Das ist das ultimative Geheimnis.

Durch das Studium der Evolution nicht nur Leben, sondern auch Bausteine des Lebens, hoffen Forscher, näher an die Antwort kommen.

Zwei mach eins

Die Moleküle in der frühen Erde Ursuppe Schwimmen wäre ständig durch ultraviolette Strahlung von der Sonne und Hitze sowie andere Prozesse auf dem Planeten zerstört worden. [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

Aber wenn bestimmte besondere Paare Moleküle kombiniert, um eine größere Verbindung bilden, sie manchmal kam mit Schutzvorrichtungen, die weder allein hatte.

"Wenn Moleküle interagieren, sie fangen an am Eigenschaften haben nicht als Individuen, sondern erhalten, wenn sie in einem Komplex sind," sagte Robert Root-Bernstein, ein Physiologe an der Michigan State University, am Sonntag (19 Februar) hier auf der Jahrestagung der American Association for Advancement of Science. "Dies ist ein Mittel der natürlichen Selektion."

Moleküle, die verbinden könnte, um Attribute zu gewinnen würde länger überleben und sich vermehren, während diejenigen, die leichter zerstört wurden verblassen würde.

"Better together"

Ein Beispiel ist die Verbindung von Glutaminsäure und zwei Moleküle Glycin.

Individuell, wurde jedes dieser Moleküle leicht durch ultraviolette Strahlung zerstört. Aber zusammen, sie waren extrem stabil.

"In diesem Fall werden wir dieses paar Moleküle gegen Zerstörung Pufferung, und sie würde es schon viel länger als andere Dinge" Root-Bernstein sagte. "Ganz bestimmte Paare wollen überleben und andere nicht."

Ein weiteres Beispiel ist das Hormon Adrenalin, auch bekannt als Adrenalin. In Verbindung mit Ascorbinsäure (Vitamin C) die Verbindung ist resistent gegen Oxidation — einen Verlust von Elektronen, die ein Stoff zu zerfallen hervorrufen können. Dies ist ein Attribut, das weder allein besitzt. [Was sind die Zutaten des Lebens?]

Die Uhrmacher-problem

Diese chemische Kombinationen mag erklären, eines der größten Geheimnisse der wie Leben angefangen hat.

Es gibt eine berühmte Gleichnis genannt "Uhrmacher," zuerst beschriebene Problem von Nobelpreisträger Wirtschaftswissenschaftler Herbert Simon.

Stellen Sie sich zwei Uhrmacher versuchen, eine Uhr von 1.000 Stück montieren. Die ersten Uhrmacher montiert seine Uhr ein Stück zu einer Zeit – er muss es in einer Sitzung zu montieren oder es fällt auseinander, und er hat von vorne beginnen. Die zweite Uhrmacher baut ihr zuerst kleine stabile Module ein paar Stücke zusammenfügen und dann Aufbau diese in immer größeren Subconfigurations bis sie eine ganze Wache hat. Wenn sie unterbrochen ist, die kleinere Module nicht brechen ab und sie können wieder aus etwa, wo sie begann.

Die zweite ist eine viel effizientere Möglichkeit der Zusammenstellung einer Uhr, denn es bietet Schutz gegen über vom Anfang zu starten, wenn der Vorgang unterbrochen wird.

Aufbau der ersten Organismen auf der Erde die gleiche Weise gearbeitet haben, sagte Root-Bernstein.

"Haben Sie einen Rezeptor, bestehend aus eine genaue Reihenfolge von 400 Aminosäuren zu entwickeln, es möglich, alle auf einmal zu tun wäre," sagte er. "Du musst stabilen Module zu verwenden."

Diese Module sind die zusammengesetzte Moleküle, die durch die Kombination von stabiler geworden sind. Wenn Leben aus Kombinationen dieser Bausteine bereits stabil, anstatt eine zufällige Kombination aus rohen Moleküle von Grund auf neu aufgebaut, wäre der Prozess sehr viel effizienter gewesen.

"Der Unterschied zwischen absolut alles versuchen und versuchen eine kleine Anzahl von stabilen Module ist riesig", sagte Root-Bernstein. "Es macht etwas, das kaum zu etwas, das sehr wahrscheinlich ist."

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