Chemical þróun: stigum og kjarninn

Í viðskipti aðferð var komið vísindi efnafræði í svokölluðum efna þróun og vendipunktur byltingardagatalið ferli átti sér stað eftir stofnun árið 1777 af franska náttúrufræðingurinn Lavoisier brennslu kenningu sem lýsir hlutverk súrefni. Þá hóf endurskoðun á öllum grunnhugtökum og grundvallarreglum efnafræði, hefur breytt hugtök og flokkunarkerfi efna.

grunn námskeið

1789 kom út kennslubók Lavoisier, strax varð lykill viðmiðun fyrir vísindamenn og sérfræðingar vísindanna fæðast. The "grunn efnafræði sjálfsögðu" hefur verið fyrst í heiminum listanum - Table of einföldum stofnana, skráningu þekkt frumefni. Grundvelli þessa Tome Lavoisier liggur einmitt súrefni kenningu brennslu, þar sem efnið þróun var leikstýrt af algjörlega nýjan hátt. Mikilvægasti þáttur í skilgreiningu - reynsla, sem er það sem vísindamaður og kosinn helstu viðmiðun og allt sem er ekki staðfest af reynslu, svo sem lotukerfinu eða sameinda uppbyggingu, Lavoisier hafði ekki talið.

Chemical þróun hefur gengið í gegnum laga hann sem mótuð - varðveislu massans, um eðli eiginleika efnasambanda munur þeirra í elemental samsetningu. Það var þá sem efnafræði hefur orðið vísindi sjálf, læra samsetningu stofnana tilraunum. Ég gat ekki gert án efna þróun hagræðingu í efni, og þannig, mannkynið loksins yfirgefin alchemical fortíð, eins og hugmyndir um eðli málsins og eiginleikum þess breytt verulega og fljótt. En hvati fyrir þetta ferli þjónað Lavoisier rannsóknir. Nú, jafnvel skólabörn vita að stigum efna þróun (eða prebiotic Evolution) skal íhuga af þeim tíma sem á undan tilkomu lífs á jörðinni. Á átjándu öld, svo hugmyndir um heiminn enginn hefur nokkru sinni haft.

lífið

Chemical þróun hófst á jörðinni algerlega lífvana jörðinni þegar lífræn efni eru smám saman fór að koma úr ólífrænum sameindum, sem sérstaklega hafa áhrif á orku og val þátta. Þróast ferli sjálf-stofnun, sem eru einkennandi fyrir jafnvel tiltölulega flóknum kerfum. Þannig er kolefni á jörðinni birtist. Frekar, það kolefnasnauð fyrsta sameind af grundvallarþýðingu ekki aðeins fyrir útlit heldur einnig til frekari þróunar allra lifandi efni.

Við vitum ekki svo langt, hvað er kjarninn efna þróun á fyrstu stigum lífsins. Þekkt efnafræði áður en efni er takmarkar þróunarferli boundaries vatnskenndu kolefni postulate. Ef til vill, í alheiminum eru möguleikar annar háttur á tilvist á lifandi efni og uppruna prótína okkar - er ekki eina "leiðin út". There var ljóst á einstaka samsetningu af fjölliðu eiginleika með kolefni afskautandi eiginleikum vatnskenndum miðli í vökvafasanum. Þessar aðstæður voru nóg til að byrja efna þróun lífsins og þörf fyrir þróun allra sem vitað er að okkur ýmis lífríkinu.

Byrjar ferlið

Mannkynið jafnvel af eigin vöggu sinni veit ekki allt. Sérstaklega um hvar og hvenær á að byrja stigum efna þróun á jörðinni. Þetta er það sem við, of, getur aðeins giska á. Hér fyrst, það getur verið alveg hvenær.

Þegar þú hefur lokið seinni hringrás myndun stjarna þegar Samandreginn afurðir sprengingu í supernovas, sem gaf geimnum þætti sem heitir þungur, sem hafa þyngd er yfir tuttugu og sex. Þegar stjörnurnar eru í annarri kynslóð fann eigin plánetuáferðir kerfi þeirra, þar sem krafist er þung frumefni hefur verið nægilegt magn. Áttaði kjarna efna þróun gæti hvenær sem er eftir Miklahvell í bili hálfan milljarð og hálfan milljarð ára.

Þar sem lífið hófst

Þar sem hún hefði getað komið - einnig opin spurning. Þegar þú býrð margir alveg líklegt sjósetja efna ekolyutsii aðstæður gætu komið í nánast hvaða umhverfi. Þessi botnlaga og reikistjörnur, og dýpt sjávar og upp á yfirborðið, jafnvel efnisskífum myndun æskileg.

Þar að auki, ský miðgeimsgass getur einnig þjónað sem stökkbretti fyrir árás á lifandi mál lífvana, og það er staðfest í henni, lífrænum efnum fundin - og sykur alkóhól, aldehýð, amínósýrum, glýsíni og færari þjóna sem upphafsefni fyrir lífi en með henni efna Evolution hófst.

kenning

Ancient Earth heldur leyndarmál hennar, og mannkynið hefur enn ekki áreiðanlegar upplýsingar um jarðefnafræðilegar skilyrði tilveru sína fyrir tilkomu lífs. Jarðfræðirannsóknir má ekki fullnægja öllum spurningum, og því að læra mikið þátt stjörnufræði. Svo byggði kenningu um efnafræðilega þróun. Venusian og Martian aðstæður í dag eru talin vera svipuð jörðinni á ákveðnum stigum efna þróun.

Að gera tilraunir á líkönum og fá þannig öll þekkt grunnupplýsingar. Til dæmis, með því að nota eftirlíkingu af ýmsum efna samsetningum og veðurfarsskilyrða í andrúmsloftinu, hydrosphere, lithosphere flóknum lífrænum sameindum fengust. Kaup á nýjum upplýsingum með tilraun er alltaf í vinnslu auðgar þá kenningu. Svo það var tilnefndur í fjölda tilgátur varðandi ákveðnar aðferðir og beint akstur sveitir haldið efna þróun.

Rannsóknir í Rússlandi

Lífið á jörðinni myndaðist í abiogenesis, það er, fæðingu lífrænna efnasambanda sem viðvera er einkennandi dýralíf handan líkama og án þess að hirða þátttöku ensíma. Þetta er í fyrsta áfanga, þegar það er lifandi frá nonliving.

Með því tilgátu fræðileg oparin í þrítugsaldri tuttugustu aldar, lausnir af hár-sameinda efnasambönd eru fær um að mynda tiltekið svæði þar sem styrkur þeirra er aukin, og aðskilnað frá ytra umhverfi ekki í veg fyrir þá að eiga samskipti við það. Þessi svæði eru kallaðir coacervates eða coacervate dropar.

erlendis

Uppruni ólífrænt nýmyndun Framkvæmda í frumstæðu jörð varið í 1953 godu Stanley Miller, synthesizing amínósýrum með öðrum lífrænum efnum. Í kjölfarið birtist hypercycles kenningu sem útskýrir tilvist lífsins á meðan efna þróun nærveru hvötunarhvarfi, röð, þar sem fyrri varan verður hvati fyrir næsta.

Aðeins fyrsta "protocell" var stofnað árið 2008 af American líffræðingur sem um slíðrum á fitusýrum og fituefna gátu til að fá núkleótíð mónófosfat frá umhverfinu. Þessar virkjaðra sem innihalda imidazole "múrsteinn" eru nauðsynleg til að nýmynda DNA. Og árið 2011 í Japan voru búin umbreyttar blöðrur með DNA-þátta undir fyrir katjónískt himnu, sem voru fær um að skipta, eins og var polirazmernaya keðjuverkun, því að líkja eftir DNA.

Helstu tilgátur

Chemical þróun lífs á jörðinni tilgátu útskýrir eftirfarandi grundvallar atriði.

1. Nauðsyn birtist á jörðinni eða í aðstæðum rúm, þar sem það er autocatalytic myndun ugrerodosoderzhaschih sameindum með myndun verður að hafa mikið magn og töluvert úrval, nóg til að byrja á því að efna þróun.
2. Viðburður protocellular mannvirki stíga upp úr sameindum sem lýst er hér að ofan. Þessi stöðugu lokað íblöndunarefni einangrað frá umhverfinu, orkuskipti efna og fer þá sértækt. Þannig að það protocellular uppbyggingu.
3. The myndast einingar það er hæfni til að sjálf-þróun - sjálf-afritunar og sjálf-umbreytingu allra upplýsinga efna kerfi. Þannig að það eru grunneiningar arfgenga kóða.
4. Í næsta áfanga - tengslin milli útliti og starfsemi hinna ensíma sem eiginleikum pnötíns með RNA og DNA sem gögnin flytjenda. Svo er það í raun og veru arfgengur kóða sem þarf til að líffræðilega þróun.

uppgötvun

Eins og getið er hér að framan, Alexander Oparin eins snemma og þrítugsaldri síðustu aldar opnaði coacervates. Next Stanley Miller og Harold Urey árið 1953, lýsti tilkomu fornu andrúmsloftið í því að líkja einföld lífsameindir og ferli viðburður þeirra. Næsta Sidney Foks sagði heiminn um örkúlunum í protenoidov. 1981 T. og S. Ceku Altmane fær um að fylgjast með skiptingu autocatalytic RNA sem ribozymes eru fær um að samhæfa upplýsingar og Catalysis í sameindinni, "útskorið út" sig frá keðjunni og tengja eftir "endar".

Árið 1986, William Gilbert Cambridge þróað hugmyndina um "RNA heimsins", og Gunther von Kidrovski frá Þýskalandi á sama tíma var kynnt í fyrsta sjálf-afrit kerfi sem byggist á DNA, sem var mikilvægt framlag til skilnings á sjálf-afrit kerfi og vexti störfum sínum. Vísindi hefur fljótt farið fram í þessa átt: Manfred Eigen opnaði hyperframe, þróun kammerhópa af RNA sameindum og Yuliy Rebek skapaði fyrsta gervi sameind sem sjálf-afrit í klóróformi.

Space & Earth

The Space Flight Center NASA Dzhon Korlis rannsakað afhendingu ferli varma uppsprettum höf orku og efni sem gera efnið þróun óháð rúm umhverfi, og í dag eru þeir að fyrstu archaebacteria fasta búsetu. Í járn súlfíð heim, fjölda tilgátur Gunter Vehterskhoyzera.

Hann lýsti fyrstu sjálf-afrit mannvirki efnaskipti sem stafar á yfirborði pýrít (járn súlfíð), sem gaf nauðsynlega orku til að skiptast á efni. Hvað varðar val vaxandi og hallar pýrít kristalla geta vaxið og endurskapa, að búa til ýmsar íbúa. leir steinefni fyrir útliti lífrænna sameinda hafa einnig verið náið rannsökuð. Hins vegar sameinað líkan af efna- þróun er ekki enn til, þar sem grundvallarreglur um akstur þessu ferli er ekki enn opinn.