Evolucioni kimik: fazat dhe thelbi

Procesi i konvertimit u krye kimi shkencës në të ashtuquajturën evolucionin kimik, dhe pikë kthese e procesit revolucionar ndodhur pas krijimit në 1777 nga francezët natyrore shkencëtar Lavoisier teori djegies përshkruar rolin e oksigjenit. Pastaj filloi një rishikim të të gjitha konceptet e themelore dhe parimet themelore të kimisë, ka ndryshuar terminologjinë dhe nomenklatura e substancave.

Sigurisht ELEMENTARY

1789 pa lirimin e një teksti Lavoisier, menjëherë u bë një referencë kryesore për hulumtuesit dhe praktikuesit e shkencës lindur. "Sigurisht fillore kimia" The ka qenë i pari në listën botërore - Tabela e organeve të thjeshta, duke renditur elementet e njohura kimike. Baza e këtij Tome Lavoisier shtrirë pikërisht teorinë e oksigjenit të djegies, ku evolucioni kimike u drejtuar nga një mënyrë krejtësisht të re. Elementi më i rëndësishëm në përcaktimin e - përvojë, e cila është ajo që një shkencëtar dhe zgjedhur kriterin kryesor, dhe çdo gjë që nuk është konfirmuar nga përvoja, të tilla si një atomike ose strukturës molekulare, Lavoisier nuk e kishte konsideruar.

evolucioni kimik ka kaluar nëpër të ligjeve ai formuluara - ruajtjen e masës, për natyrën e pronave të komponimeve, dallimet e tyre në përbërjen thelbësor. Ajo ishte atëherë se kimi është bërë një shkencë e vetë, duke studiuar përbërjen e organeve eksperimentalisht. Unë nuk mund të bëjë pa të evolucionit kimik të racionalizimit të subjektit, dhe kështu, njerëzimi më në fund të braktisur të kaluarën alchemical, si ide në lidhje me natyrën e materies dhe pronat e saj ndryshojë në mënyrë drastike dhe shpejt. Por, shtysë për këtë proces ka shërbyer kërkime Lavoisier. Tani, edhe nxënësit e di se fazat e evolucionit kimik (ose evolucionit prebiotic) duhet të konsiderohet nga koha që i parapriu shfaqjen e jetës në Tokë. Në shekullin e tetëmbëdhjetë, konceptimet e tilla të botës askush nuk ka pasur ndonjëherë.

jetë

evolucioni kimik filloi në Tokë planetin absolutisht pajetë kur substanca organike filloi gradualisht të dalin nga molekula inorganike, të cilat në mënyrë të veçantë ndikojnë faktorët e energjisë dhe të përzgjedhjes. proceset e vetë-organizimit, të cilat janë karakteristike për edhe sisteme relativisht komplekse shpalosur. Kështu, karbonit në Tokë u shfaq. Përkundrazi, ka qymyrgurit molekulë e parë të një rëndësie themelore jo vetëm për pamjen, por edhe për zhvillimin e mëtejshëm të të gjithë materies së gjallë.

Ne nuk e dimë deri tani, ajo që është thelbi i evolucionit kimik në fazat e hershme të jetës. Kimia njohur të një substance kufizon kufijtë Procesi evolutive postulat ujor karboni. Ndoshta, në univers ekzistojnë opsione mënyra tjetër e ekzistencës së materies e ndjenjes dhe origjina e proteinave tonë - nuk është vetëm "rruga nga". U realizuar një kombinim të veçantë të vetive polimer me veti depolarizing karbon të mjedis ujor, në fazën e lëngshme. Këto kushte ishin të mjaftueshme për të filluar evolucionin kimik të jetës dhe nevojën për zhvillimin e të gjithë të njohur për ne shumëllojshmërinë e formave të jetës.

Fillimin e procesit

Njerëzimi edhe i djepin e tij jo të gjithë e dinë. Sidomos në lidhje se ku dhe kur do të fillojnë fazat e evolucionit kimik në Tokë. Kjo është ajo që ne, gjithashtu, mund të mendoj vetëm. Këtu, së pari, nuk mund të jetë absolutisht çdo kohë.

Kur të keni mbaruar ciklin e dytë të formimit të yllit kur produktet kondensuara e shpërthimit të supernovat, e cila i dha elemente ndëryjore hapësirë quhet e rëndë, pesha e të cilave tejkalon njëzet e gjashtë. Kur yjet janë në brezin e dytë gjendet sistemet e tyre planetare, ku elementet e kërkuara të rënda ka qenë një sasi të mjaftueshme. E kuptoi thelbin e evolucionit kimik mund në çdo kohë pas Big Bang në një interval prej gjysmë miliard e gjysmë miliard vjet.

Ku jeta filloi

Ku ajo mund të ketë lindur - edhe një pyetje e hapur. Kur krijimin e shumë kushte mjaft e mundshme ekolyutsii nisjen kimike mund të ndodhë në pothuajse çdo mjedis. Kjo nëntokën dhe planetet, dhe thellësia e oqeanit dhe sipërfaqe, madje edhe formimin protoplanetary përshtatshme.

Për më tepër, cloud gazit ndëryjor mund të shërbejë si një trampolinë për sulmin në lëndë të gjallë, i vdekur, dhe kjo është konfirmuar në të substancave organike zbuluar - dhe alkooleve të sheqerit, aldehidet, aminoacidet, glycine dhe më të aftë të shërbejnë si material fillestar për jetën me anë të evolucionit kimik filloi.

teori

Toka e lashtë mban sekretet e saj, dhe njerëzimi nuk ka ende informacion të besueshëm në lidhje me kushtet gjeokimike të ekzistencës së saj para shfaqjen e jetës. Hulumtimi gjeologjik nuk mund të kënaqë të gjitha pyetjet, dhe për këtë arsye për të studiuar përfshirë gjerësisht astronomi. Pra, të ndërtuar një teori të evolucionit kimik. Kushtet Venusian dhe Martian sotme konsiderohen të jenë të ngjashëm me Tokën në faza të caktuara të evolucionit kimik.

Për të eksperimentuar në modelet dhe kështu të marrë të gjitha të dhënat e njohura themelore. Për shembull, duke përdorur simulimin e kompozime të ndryshme kimike dhe kushtet klimatike në atmosferë, hidrosferës, litosfera molekulat komplekse organike janë marrë. Fitimi i të dhënave të reja nga eksperimenti është gjithmonë nën ndërtim pasuron teori. Pra, ai u emërua në një numër të hipotezave në lidhje me mekanizmat specifike dhe forcat lëvizëse direkt mbajtur evolucionin kimik.

Hulumtimet në Rusi

Jeta në Tokë u formua nëpërmjet abiogjenezës, që është, lindja e komponimeve organike prania e të cilëve është e kafshë të egra karakteristike përtej trupit dhe pa pjesëmarrjen më të vogël të enzimeve. Kjo është faza e parë, kur ka një të gjallë nga nonliving.

Nga hipoteza oparin akademike në vitet e njëzeta të shekullit të njëzetë, zgjidhjet e komponimeve të lartë-molekulare janë në gjendje për të formuar një zonë të caktuar, ku përqendrimi i tyre është rritur, dhe ndarjen nga mjedisi i jashtëm nuk e pengon ata për të komunikuar me të. Këto zona quhen coacervates ose pika coacervate.

jashtë

Origjinë sinteza abiotike zbatuar në tokë primitive kaluar në 1953 godu Stanley Miller, sintetizimin aminoacide me substanca te tjera organike. Më pas u shfaq teori hypercycles që shpjegon ekzistencën e jetës në rrjedhën e evolucionit kimik të pranisë së një reaksion katalitik, të njëpasnjëshme, ku produkti i mëparshëm bëhet katalizator për të ardhshëm.

Vetëm i pari "protocell" u krijua në vitin 2008 nga biologut amerikan, i cili përmes mill e acideve yndyrore dhe lipide ishin në gjendje për të marrë nukleotideve monophosphate nga mjedisi. Këto imidazole "tulla" aktivizuar janë të rëndësishme për sintezën e ADN-së. Dhe në vitin 2011 në Japoni u krijuan fshikëza me elemente të ADN-së nën membranën cationic, të cilat ishin në gjendje për të ndarë, siç ishte reaksion zinxhir polirazmernaya, replikimi i ADN-së.

hipotezat kryesore

evolucioni kimik i jetës në Tokë hipoteze shpjegon pikat e mëposhtme bazë.

1. Domosdoshmëria shfaqet në Tokë ose në kushte hapësinore, në të cilin ekziston një sintezë autocatalytic ugrerodosoderzhaschih molekula, me sinteza duhet të ketë vëllime të mëdha dhe një shumëllojshmëri të konsiderueshme, të mjaftueshme për të filluar procesin e evolucionit kimik.
2. Dukuri struktura protocellular dalin nga molekulat e përshkruara më sipër. Këto agregate të qëndrueshme të mbyllura të izoluar nga mjedisi, shkëmbimit të energjisë e substancave dhe kalon ato selektive. Pra, ka struktura protocellular.
3. Njësitë formuar ka një aftësi për të vetë-zhvillimit - vetë-replikimi dhe vetë-transformimi i të gjithë informacionit të sistemeve kimike. Kështu që nuk janë njësi bazë të kodit trashëgimore.
4. Faza tjetër - marrëdhënia midis pamjen dhe funksionet e enzimave vetitë e proteinave me ARN dhe ADN-së, si bartës të të dhënave. Pra, nuk është në fakt kodi trashëguar që është e nevojshme për evolucionin biologjik.

zbulim

Siç u përmend më lart, Alexander Oparin në fillim të vitet e njëzeta të shekullit të kaluar u hap coacervates. Next Stanley Miller dhe Harold Urey në vitin 1953, e përshkroi shfaqjen e atmosferës së lashtë në simulimin e biomolecules thjeshta dhe procesin e shfaqjes së tyre. Next Sidney FOKS tha botës për microspheres e protenoidov. Në vitin 1981, T. dhe S. Çeku Altmane në gjendje të respektojë ndarjen e ARN autocatalytic si ribozymes janë në gjendje për të integruar informacion dhe catalysis në molekulë, "gdhendje" veten nga zinxhiri dhe lidh "skajet" e mbetura.

Në vitin 1986, William Gilbert e Kembrixhit zhvilluar idenë e "ARN Botës", dhe Gunther von Kidrovski nga Gjermania në të njëjtën kohë është prezantuar sistemin e parë vetë-përsëritur në bazë të ADN-së, e cila ishte një kontribut i rëndësishëm në të kuptuarit e sistemeve të vetë-përsëritur dhe funksionet e tyre të rritjes. Shkenca ka shkuar shpejt përpara në këtë drejtim: Manfred Eigen hapi hyperframe, evolucioni i ansambleve të molekulave ARN, dhe Yuliy Rebek krijuar molekulë e parë artificiale që vetë-përsëritur në kloroform.

Space & Earth

Flight Center Hapësira e NASA Dzhon Korlis studiuar procesin e ofrimit të burimeve termike të energjisë deteve dhe kimikatet që e bëjnë evolucioni kimik pavarur e mjedisit hapësirë, dhe sot ata janë për archaebacteria fillestare vendbanim të përhershëm. Në sulfides hekuri botës, një numër i hipotezave Gunter Vehterskhoyzera.

Ai e përshkroi metabolizmin e parë vetë-përsëritur strukturat shkaktuar në sipërfaqen e pirit (sulfide hekuri), e cila i dha energjinë e nevojshme për shkëmbimin e substancave. Në kushtet e përzgjedhjes në rritje dhe të kalbur kristaleve pirit mund të rritet dhe të riprodhoni, duke krijuar një shumëllojshmëri të popullatave. minerale argjilore për paraqitjen e molekulave organike kanë qenë gjithashtu studiuar nga afër. Megjithatë, një model i unifikuar i evolucionit kimik ende nuk ekziston, pasi që parimet themelore të lëvizjes së këtij procesi ende nuk është hapur.