从无生命的汤到细粒度的RNA世界

这是纯粹的垃圾思想,目前,生命起源的,查尔斯·达尔文曾在1863年写道,他的朋友约瑟夫·胡克。同样令人难忘,只有八年后他无法避免这样做无论如何,再次写信给妓女,如果有“一些温暖的小池塘的氨和磷酸盐,光,热,电礼物”,那么,“蛋白质化合物化学形成,准备进行更复杂的变化的,导致第一个生命形式。

达尔文的生命起源以前的汤调味的概念与开发正确的化学成分后来推测由亚历山大·奥帕林B和J S霍尔丹,然后测试实验的突破性实验斯坦利·米勒和哈罗德尤里在1952年。这些简单的氨基酸生产的甲烷的混合物,氨、氢和水充满活力的放电。尽管无数的似是而非的生命起源以前的化学实验室研究一直以来,这个故事才变得越来越复杂,我们来了解更多关于实际的地球化学和地质条件在早期的地球。

在达尔文的天考虑常见的蛋白质作为一种Ur-substance生活问题。RNA,但是今天有一个流行观点的能力enzyme-like催化和持有的基因信息,可以复制和遗传的,可能是生活的前兆系统基于dna蛋白质双行动。什么样的生命起源以前的化学可能催生了这个“RNA世界”?毕竟,这是一个复杂的分子,使杰拉尔德·乔伊斯和命名——明确地描述两个关键RNA世界假说的支持者,因为“生命起源以前的化学家的噩梦”。¹

噩梦燃料

的应用分子进化基金会的Steven Benner Alachua,佛罗里达,十多年来一直奉行这一问题。例如,在2012年,他和他的同事建议RNA的核苷酸和寡聚物可能是如何形成的,从简单的前体含水层的古老的山谷,稳定硼酸的矿物质。²两年前Benner和其他人了一个详细的场景对这些分子如何出现在阴间的时期地球的进化,在大约43.6亿年前离开的。³他们解释说,使RNA的核苷酸可能有限公司₂/ N₂/小时₂O的地球生命起源以前的气氛(氧化成分超过原Urey-Miller假说)呈现困难,因为它需要减少氮的化合物如氨、氰化氢和氰显然不会在这种环境中形成。

但是一个短暂的机会之窗可能是打开的假定的擦边碰撞与地球moon-sized对象称为莫内塔44.8亿年前。⁴这可能会暂时产生足够还原性气氛稳定这样的RNA前体,允许他们沉淀并启动mineral-catalysed RNA裸露的土地,直到形成一个非生产性环境是由大约43亿年前重新建立。在这个视图中,RNA世界的外观是一个非常精确和偶然事件。

现在Benner和同事发现了更多的实验支持这个假设:三磷酸核糖核苷单体可以通过表面催化聚合成RNA时渗透进玻璃玄武岩岩石可能是目前地球上。⁵换句话说,如果单体,聚合物,似乎很有可能也会形成。硼酸盐、现在在这些玄武岩,也可以指导的形成核糖RNA从简单碳水化合物的糖。

我们已经远离了达尔文的生命起源以前的汤,尤里和米勒。现在没有足够的随意生成几个气宇不凡的有机物从模糊的生命起源以前的化学混合物:化学生命起源的路线需要紧密相关细节早期地球的历史。⁶这要求真正的跨学科的努力,它使任何假设越来越依赖其运作环境的细节:一个考虑有关天体生物学和地球生命的起源。

但考虑到有限的知识一定会永远的事件和条件四个半十亿年前,如何自信我们可以这样的细粒度的生命如何产生的理论呢?做一些分子生命现在使用的只是一个故事(可能一小部分)的一部分。我们应该寻求更多的普遍理论化学系统如何成为生物实体?

把这种方式,张力是一样的,这是理解生命系统本身的问题。答案会通过深入(生物)化学细节,还是他们的特点在于通用过程生物重要吗?解决方案可能需要两种方法;更难回答的问题是,是否曾经吐温见面。