Kemikal nga ebolusyon: ang mga ang-ang ug sa diwa

Ang proseso sa pagkakabig nahimo siyensiya chemistry sa gitawag nga kemikal nga ebolusyon, ug sa likoanan nga punto sa rebolusyonaryong proseso nahitabo human sa paglalang sa 1777 pinaagi sa Pranses natural nga siyentista Lavoisier pagkasunog teoriya nga naghulagway sa papel sa oksiheno. Unya misugod ang usa ka review sa tanan nga mga batakan nga mga konsepto ug nag-unang mga baruganan sa chemistry, nausab ang terminolohiya ug tradisyonal nga mga ngalan sa mga butang.

kurso sa elementarya

1789 nakakita sa pagpagawas sa usa ka libro Lavoisier, diha-diha dayon nahimong usa ka yawe nga pakisayran alang sa mga tigdukiduki ug mga practitioners sa siyensiya nga natawo. Ang "sa elementarya chemistry dalan" nga ang una sa listahan sa kalibutan - Talaan sa mga yano nga mga lawas, nga maglista sa nailhan nga mga elemento sa kemikal. Ang sukaranan sa niini nga Tome Lavoisier nga naghigda tukma oxygen teoriya sa pagkasunog, diin ang kemikal nga ebolusyon gisugo sa usa ka bug-os nga bag-ong paagi. Ang labing importante nga elemento sa kahulugan sa - kasinatian, nga mao ang usa ka siyentipiko ug napili ang mga nag-unang sukdanan, ug ang tanan nga dili gipamatud-an pinaagi sa kasinatian, sama sa usa ka atomic o molecular nga gambalay, Lavoisier wala giisip.

Kemikal nga ebolusyon na pinaagi sa mga balaod nga iyang gimugna - sa conservation sa masa, sa mga kinaiya sa mga kabtangan sa mga compounds, ang ilang mga kalainan sa mga bata nga pagtolon komposisyon. Kini mao nga chemistry nahimong usa ka siyensiya sa kaugalingon, ang pagtuon sa komposisyon sa lawas experimentally. dili ko mahimo nga walay sa kemikal nga ebolusyon sa rationalization sa hilisgutan, ug sa ingon, sa katawhan sa katapusan mibiya sa alchemical nangagi, ingon sa mga ideya mahitungod sa kinaiya sa butang ug kabtangan niini-usab ayo ug sa madali. Apan ang impetus alang sa niini nga proseso nag-alagad Lavoisier research. Karon, bisan ang mga kabataan nasayud nga ang mga hugna sa kemikal nga ebolusyon (o prebiotic ebolusyon) kinahanglan nga giisip nga gikan sa panahon nga nag-una sa pagtunga sa kinabuhi sa Yuta. Sa ikanapulo ug walo nga siglo, ang maong ideya sa kalibutan walay usa nga walay katapusan nga.

kinabuhi

Kemikal nga ebolusyon nagsugod sa Yuta hingpit nga walay kabuhi nga planeta sa diha nga ang organiko nga bahandi mao ang hinay-hinay nga misugod sa mitunga gikan sa organikong mga molekula, nga ilabi makaapekto sa enerhiya ug pagpili mga hinungdan. Unfolding proseso sa-sa-kaugalingon nga organisasyon, nga mao ang mga kinaiya sa bisan medyo komplikado nga mga sistema. Busa, ang carbon sa Yuta mitungha. Hinunoa, adunay karbon unang molekula sa sukaranan nga importansya dili lamang alang sa dagway apan usab alang sa mga dugang kalamboan sa tanan nga buhi nga butang.

Kita wala masayud sa ingon nga layo, unsa ang diwa sa kemikal ebolusyon sa sa unang mga hugna sa kinabuhi. Ang nailhan nga chemistry sa bisan unsa nga bahandi limitasyon sa ebolusyon proseso utlanan tubigon carbon nangayo. Tingali, sa uniberso nga adunay mga kapilian sa uban nga mga paagi sa paglungtad sa buhi nga butang ug sa sinugdanan sa atong protina - dili lamang ang "paagi sa". Adunay nakaamgo sa usa ka talagsaon nga kombinasyon sa polymer kabtangan uban sa carbon depolarizing kabtangan sa mga tubigon medium sa liquid nga bahin. Kini nga mga kahimtang sa mga igo sa pagsugod sa mga kemikal nga ebolusyon sa kinabuhi ug sa panginahanglan alang sa kalamboan sa tanan nga nailhan sa kanato sa matang sa mga matang sa kinabuhi.

Sugod sa proseso

Katawhan bisan sa iyang kaugalingong duyan dili ang tanan mahibalo. Ilabi na kon asa ug sa diha nga sa pagsugod sa hugna sa kemikal ebolusyon sa Yuta. Kini mao ang kita, usab, mahimo lamang managhap. Dinhi, una, mahimong adunay hingpit nga sa bisan unsa nga panahon.

Sa diha nga mahuman kaninyo sa ikaduha nga pagbalik-balik sa bituon nga formation sa diha nga ang mub-an sa mga produkto sa pagbuto sa mga supernova, nga gihatag interstellar luna elemento nga gitawag bug-at, kansang gibug-aton milapas kaluhaan ug unom ka. Sa diha nga ang mga bituon anaa sa ikaduha nga kaliwatan nakakaplag sa ilang mga kaugalingon nga mga planeta mga sistema, diin gikinahanglan bug-at nga mga elemento nga sa usa ka igo nga kantidad. Nakaamgo sa kahulugan sa kemikal nga ebolusyon makahimo sa bisan unsa nga panahon human sa Big Bang sa usa ka sal sa katunga sa usa ka bilyon ug tunga ka bilyon ka tuig.

Diin ang kinabuhi nagsugod

Diin siya mitungha - usab sa usa ka bukas nga pangutana. Sa diha nga ang pagmugna sa daghang mga na lagmit paglusad kemikal ekolyutsii mga kahimtang nga mahitabo sa halos sa bisan unsa nga palibot. Kini nga subsoil ug mga planeta, ug sa giladmon sa dagat ug sa mga nawong, bisan protoplanetary formation angay.

Dugang pa, ang panganod interstellar gas mahimo usab nga mag-alagad ingon nga usa ka springboard alang sa pag-atake sa buhi nga butang walay kinabuhi, ug kini gipamatud-an niini sa organic mga butang nakadipara - ug asukar mga alkohol, aldehydes, amino mga asido, glycine ug mas makahimo sa pag-alagad ingon nga sugod sa materyal nga alang sa kinabuhi pinaagi sa kemikal nga ebolusyon nagsugod.

teoriya

Sa karaang Yuta nagabantay sa mga tinago niini, ug ang katawhan wala pa may kasaligang impormasyon mahitungod sa geochemical kahimtang sa iyang kinabuhi sa wala pa ang pagtunga sa kinabuhi. Geological research dili mahimo nga makatagbaw sa tanan nga mga nga mga pangutana, ug busa sa pagtuon sa halapad nga nalambigit astronomiya. Busa nagtukod ug usa ka teoriya sa kemikal nga ebolusyon. Karon Venusian ug Mars mga kahimtang sa mga giisip nga susama sa Yuta sa pipila ka hugna sa kemikal nga ebolusyon.

Sa pag-eksperimento sa mga modelo ug sa ingon makabaton sa tanan nga mga nailhan nag-unang mga data. Pananglitan, sa paggamit sa simulation sa nagkalain-laing mga komposisyon kemikal ug klima kahimtang sa atmospera, ang hydrosphere, lithosphere complex organiko nga mga molekula nga nakuha. Angkon sa bag-ong mga data pinaagi sa eksperimento mao ang kanunay sa ilalum sa pagtukod enriches sa teoriya. Busa, kini nominado sa usa ka gidaghanon sa mga pangagpas bahin sa piho nga mga mekanismo ug direkta nagmaneho nga pwersa nga gihimo sa kemikal ebolusyon.

Research sa Russia

Kinabuhi sa Yuta naporma pinaagi sa abiogenesis, nga mao, ang pagkatawo sa organic compounds kansang presensya mao ang kinaiya ihalas nga mga mananap sa unahan sa lawas ug sa gawas sa gamay nga pag-apil sa mga enzymes. Kini mao ang unang yugto, sa diha nga adunay usa ka buhi nga gikan sa walay kinabuhing.

Pinaagi sa pangagpas academic Oparin sa baynte sa ikakaluhaan ka siglo, mga solusyon sa mga hatag-as nga-molekula compounds makahimo sa pagporma sa usa ka sa pipila ka mga dapit diin ang ilang konsentrasyon nagadugang, ug pagbulag gikan sa gawas nga palibot dili pagpugong kanila nga makig-estorya niini. Kini nga mga dapit gitawag coacervates o coacervate tulo.

sa gawas sa nasud

Sinugdanan abiotic pagtipo gipatuman sa usa ka karaang yuta nga gigahin sa 1953 godu Stanley Miller, synthesizing amino mga asido uban sa uban nga organic nga butang. Human nagpakita hypercycles teoriya nga nagpatin-aw sa paglungtad sa kinabuhi diha sa dagan sa kemikal nga ebolusyon sa atubangan sa usa ka catalytic nga reaksyon, sunod-sunod nga, diin ang miaging produkto sa kausaban alang sa sunod nga.

Lamang sa unang "protocell" gibuhat sa 2008 pinaagi sa American biologo nga pinaagi sa sakuban sa tambok mga asido ug mga lipid nakahimo sa pag-angkon nucleotide monophosphate gikan sa palibot. Kini nga mga activate imidazole "tisa" mahinungdanon alang sa kalangkuban sa DNA. Ug sa 2011 sa Japan gilalang vesicles uban sa mga elemento sa DNA sa ilalum sa cationic lamad, nga nakahimo sa pagbahin, sama polirazmernaya kadena nga reaksyon, ang pagkopya sa DNA.

nag-unang mga pangagpas

Kemikal nga ebolusyon sa kinabuhi sa Yuta pangagpas nagpatin-aw sa mosunod nga mga nag-unang mga punto.

1. Kinahanglan makita sa Yuta o sa kahimtang sa luna, nga adunay usa ka autocatalytic kalangkuban ugrerodosoderzhaschih molekula, uban sa kalangkuban kinahanglan nga adunay dako nga volume ug usa ka igo nga matang, igo sa pagsugod sa proseso sa kemikal nga ebolusyon.
2. Panghitabo protocellular istruktura pagpakita, paggutla gikan sa mga molekula nga gihulagway sa ibabaw. Kini nga mga lig-on nga closed aggregates inusara gikan sa palibot, kusog pagbinayloay sa mga butang ug moagi kanila selectively. Busa may protocellular gambalay.
3. Ang nag-umol mga yunit adunay usa ka abilidad sa-sa-kaugalingon kalamboan --sa-kaugalingon sa pagkopya ug-sa-kaugalingon kausaban sa tanan nga impormasyon sa mga sistema sa kemikal. Busa may mao ang mga nag-unang mga yunit sa panulondon code.
4. Ang sunod nga yugto - sa relasyon tali sa panagway ug gimbuhaton sa mga enzymes nga mga kabtangan sa mga protina sa RNA ug sa DNA ingon sa mga carriers data. Busa may mao ang tinuod nga panulondon code nga gikinahanglan alang sa biological nga ebolusyon.

pagkadiskobre

Sumala sa gihisgotan sa ibabaw, Alexander Oparin sukad pa sa baynte sa katapusan nga nga siglo giablihan coacervates. Sunod Stanley Miller ug Harold Urey sa 1953, nga gihulagway sa pagtunga sa mga karaang atmospera sa simulating yano nga biomolecules ug sa proseso sa ilang panghitabo. Sunod Sidney Foks misulti sa kalibutan mahitungod sa mga microspheres sa protenoidov. Sa 1981, T. ug S. Ceku Altmane makahimo sa pagsunod sa division sa autocatalytic RNA ingon ribozymes makahimo sa integrate sa mga impormasyon ug catalysis sa molekula, "pagkulit gikan sa" sa ilang kaugalingon gikan sa mga kadena ug sa sumpay sa nabilin nga "tumoy".

Sa 1986, si William Gilbert sa Cambridge naugmad sa ideya sa "RNA World", ug Gunther von Kidrovski gikan sa Alemanya sa samang higayon gipresentar sa unang-sa-kaugalingon pagsundog sa sistema base sa DNA, nga mao ang usa ka importante nga kontribusyon sa pagsabot sa-sa-kaugalingon pagsundog sa mga sistema ug sa ilang mga gimbuhaton sa pagtubo. Science nga sa madali na sa unahan niini nga direksyon: Manfred Eigen giablihan hyperframe, sa ebolusyon sa mga banda sa RNA molekula, ug Yuliy Rebek naglalang sa unang artipisyal nga molekula nga-sa-kaugalingon pagsundog sa chloroform.

Luna & Yuta

Ang Space Flight Center sa NASA Dzhon Korlis nagtuon sa proseso delivery sa init nga mga tubod sa kadagatan enerhiya ug mga kemikal nga sa paghimo sa kemikal nga ebolusyon independente sa luna palibot, ug karon sila alang sa inisyal nga archaebacteria permanente nga pinuy-anan. Sa puthaw sulfides kalibutan, ang usa ka gidaghanon sa mga teoriya Gunter Vehterskhoyzera.

Iyang gihulagway ang unang-sa-kaugalingon pagsundog sa mga istruktura metabolismo hinungdan sa ibabaw sa nawong sa pyrite (puthaw sulfide), nga gihatag sa enerhiya nga gikinahanglan alang sa pagbayloay mga butang. Sa termino sa pagpili nagtubo ug nagkadunot nga pyrite kristal motubo ug paghuwad, pagmugna sa usa ka matang sa populasyon. yuta nga kolonon minerales alang sa dagway sa organic nga mga molekula usab pag-ayo gitun-an. Apan, ang usa ka hiniusa nga modelo sa mga kemikal nga ebolusyon wala pa anaa, sukad sa nag-unang mga baruganan sa kalihukan sa niini nga proseso mao ang dili pa bukas.