logo

Пользовательского поиска

Sunday 27th of May 2018

Новая гипотеза о происхождении жизни: первые клетки могли образоваться между слоями слюды

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - К истокам живого
Автор: Administrator   
07.08.2010 17:39

 

2

Биомолекулы между слоями слюды в первичном океане. Зеленые линии изображают слои слюды, серые структуры - различные древние молекулы и жировые пузырьки. Согласно гипотезе «жизни между слоями» слюды вода могла перемещаться в пространствах между слоями, заставляя их двигаться вверх и вниз. Эта энергия в конечном итоге могла сталкивать биологические молекулы и/или жирные кислоты, что привело к образованию клеток. (Фото: Helen Greenwood Hansma, University of California, Santa Barbara)

 

Извечный вопрос о том, где же на Земле зародилась жизнь, теперь имеет еще один ответ. Если гипотеза о «жизни между слоями» верна, то жизнь зародилась между слоями слюды, как между страницами книги.


Так называемая гипотеза о «жизни между слоями» слюды была разработана Хелен Хэнсма (Helen Hansma) из Университета Калифорнии, Санта-Барбара (University of California, Santa Barbara), и финансировалась Национальным научным фондом (National Science Foundation) США. Впервые она была представлена на ежегодном собрании Американского общества биологии клетки (American Society for Cell Biology) в 2007 году и теперь полностью описана автором в журнале Journal of Theoretical Biology (выпуск от 7.09.2010).

В соответствии с гипотезой о «жизни между слоями» структурированные пространства, как правило, образующиеся между слоями слюды – обычного хорошо расщепляющегося минерала, – могли служить убежищем для молекул, являвшихся предшественниками клеток. Находясь в таких пространствах в физических и химических условиях, подходящих для того, чтобы выживать и даже эволюционировать, молекулы в конечном итоге превратились в клетки, оставаясь при этом под защитой слоев слюды.

Куски слюды в скалах могли обеспечить необходимые физические и химические условия среды для пребиотических молекул и развития клеток потому что:

  • пространства внутри кусков слюды, вероятнее всего, удерживали, защищали и давали убежище молекулам и, таким образом, обеспечили их выживание. Слюда могла хорошо изолировать молекулы, предоставляя им возможность развиваться без помех, и в то же время позволяла перемещаться и взаимодействовать друг с другом, образуя в конечном итоге большие органические молекулы. Замкнутые пространства внутри кусков слюды могли представлять собой своего рода шаблонные ячейки для развития формы жизни, состоящей из отдельных «отсеков», которые теперь известны как клетки;
  • слои слюды удерживаются вместе благодаря калию. Если высокие уровни калия передавались слоями слюды развивавшимся клеткам, этими высокими уровнями могут объясняться и высокие уровни калия в клетках человека;
  • куски слюды в скалах, находившихся в раннем океане, могли получать неисчерпаемое количество энергии от волн, солнца и от происходящего иногда перемещения воды между слоями слюды. Эта энергия могла приводить к движению слоев слюды вверх и вниз относительно друг друга, что сталкивало находящиеся между слоями молекулы, способствуя образованию между ними химических связей.

Поскольку слои слюды «дружественны» по отношению к живым клеткам и к большинству классов больших биологических молекул, включая белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и жиры, гипотеза о зарождении «жизни между слоями» слюды согласуется с другими хорошо известными гипотезами, предполагающими, что жизнь зародилась в виде РНК, жировых пузырьков или примитивного обмена веществ. Хэнсма считает, что «слюдяной мир» мог стать убежищем и для древних РНК, и жировых пузырьков, и метаболизма.

3

 

Кусок слюды с водой между слоями. Края слоев показаны чёрными стрелками, пузырьки воздуха – красными. Коричневые полосы — органика (Фото: Helen Hansma/UCSB).

 

 

 

Она также утверждает, что мир слюды представляет собой лучший субстрат для развития клеток по сравнению с другими минералами, которые можно рассматривать в качестве кандидатов на эту роль. Почему? Потому что большинство других минералов, вероятно, вполне могли периодически становиться либо слишком влажными, либо слишком сухими для того, чтобы поддерживать жизнь. В противоположность этому пространства между слоями слюды, скорее всего, испытывали меньшие колебания влажности, что помогало поддерживать жизнь без убийственных крайностей. Кроме того, многие глины, рассматриваемые в качестве потенциальных поверхностей для происхождения жизни, отвечают на воздействие водой разбуханием. В противоположность этому слюда не разбухает и поэтому обеспечивает относительно стабильные условия для развития клеток и биологических молекул, даже если становится мокрой.

Более того, говорит Хэнсма, «слюда – старый минерал». Некоторые слюды образовались более 4 миллиардов лет назад. А один из их видов – биотит – был найден в областях, содержащих свидетельства самых ранних форм жизни, которая, как считается, возникла около 3.8 миллиардов лет назад.

Увлечение Хансма слюдой развивалось постепенно, начавшись, когда она принимала участие в финансируемом Национальным научным фондом пионерном исследовательском проекте лаборатории своего бывшего мужа Пола Хэнсма (Paul K. Hansma) по разработке методов визуализации ДНК и других биологических молекул с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ).

 

 

Гипотеза «жизни между слоями» начала формулироваться несколько лет назад. «Мне пришло в голову, что это могло бы стать хорошим местом для начала жизни – защищенной множеством таких слоев, перемещающихся вверх и вниз в ответ на движение воды и обеспечивающих молекулы механической энергией для образования и разрыва химических связей», - говорит Хэнсма.

Она считает, что ее последнее исследование стали возможным благодаря достижениям в области методов визуализации, включая атомно-силовую микроскопию. Прямые подтверждения гипотезы «жизни между слоями» могут быть получены при дополнительных исследованиях слоев слюды с помощью АСМ в условиях жидкой среды, напоминающей ранний океан.

 

 

По материалам

The Secret of Life May Be As Simple As What Happens Between the Sheets--Mica Sheets

 

Оригинальная статья Possible origin of life between mica sheets

 

© «Новая гипотеза о происхождении жизни: первые клетки могли образоваться между слоями слюды». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу К истокам живого.

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday225
mod_vvisit_counterYesterday851
mod_vvisit_counterThis week225
mod_vvisit_counterLast week4585
mod_vvisit_counterThis month17300
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days4000682

We have: 2 guests, 1 bots online
Your IP: 54.156.76.187
 , 
Today: Май 27, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.