Chemische Evolution: die Stufen und das Wesen

Der Umwandlungsprozess wurde die Wissenschaft der Chemie in der sogenannten chemischen Evolution erreicht, und der Wendepunkt des revolutionären Prozesses trat nach Schaffung im Jahr 1777 von der Französisch Naturforscher Lavoisier Verbrennungstheorie beschreibt die Rolle von Sauerstoff. Dann begann eine Überprüfung aller grundlegenden Konzepte und Grundlagen der Chemie hat sich die Terminologie und Nomenklatur der Substanzen verändert.

Grundkurs

1789 sah die Veröffentlichung eines Lehrbuch Lavoisier, sofort eine wichtige Referenz für Forscher und Praktiker der Wissenschaft geboren wurde. Der „Grundchemiekurs“ war die erste in der Welt Liste – Tabelle der einfachen Körper, die bekannten chemischen Elemente auflistet. Die Grundlage dieses Wälzer Lavoisier liegt genau Sauerstofftheorie der Verbrennung, wodurch die chemische Evolution durch eine völlig neue Art und Weise gerichtet war. Das wichtigste Element in der Definition von – Erfahrung, das ist , was ein Wissenschaftler und das Hauptkriterium gewählt, und alles, was nicht durch die Erfahrung, wie eine atomare oder bestätigt molekulare Struktur, hatte Lavoisier nicht berücksichtigt.

Chemische Evolution hat durch die Gesetze gegangen er formuliert – die Erhaltung der Masse, über die Art der Eigenschaften von Verbindungen, deren Unterschiede in der elementaren Zusammensetzung. Es war dann, dass die Chemie eine Wissenschaft der Selbst worden ist, experimentell die Zusammensetzung der Körper zu studieren. Ich konnte ohne die chemische Entwicklung der Rationalisierung des Themas nicht tun, und somit die Menschheit verließ schließlich die alchemistische Vergangenheit, wie Vorstellungen über die Natur der Materie und ihre Eigenschaften drastisch und schnell ändern. Aber der Anstoß für diesen Prozess diente Lavoisier Forschung. Nun wissen, auch Schulkinder , dass die Stufen der chemischen Evolution (oder präbiotischen Evolution) sollen aus der Zeit betrachtet werden, die voran die Entstehung des Lebens auf der Erde. Im achtzehnten Jahrhundert, solche Vorstellungen von der Welt hat niemand jemals hatten.

Leben

Chemische Evolution begann auf der Erde absolut leblose Planeten, wenn die organische Substanz allmählich von anorganischen Molekülen entstehen begann, die speziell auf die Energie und Auswahlfaktoren beeinflussen. Entfalten Prozesse der Selbstorganisation, die selbst relativ komplexe Systeme charakteristisch sind. So erschien der Kohlenstoff auf der Erde. Vielmehr kohlehaltigen es erstes Molekül von grundlegender Bedeutung nicht nur für die Optik, sondern auch für die weitere Entwicklung aller lebenden Materie.

Wir wissen nicht so weit, was ist das Wesen der chemischen Evolution in den frühen Stadien des Lebens. Die bekannte Chemie irgendeine Substanz begrenzt das evolutionären Prozessgrenzen wässrige Kohlenstoff Postulat. Vielleicht im Universum gibt es Optionen , andere Art der Existenz lebender Materie und den Ursprung unseres Protein – ist nicht der einzige „Ausweg“. Es wurde eine einzigartige Kombination von Polymereigenschaften mit Kohlenstoff depolarisierende Eigenschaften des wässrigen Mediums in der flüssigen Phase realisiert. Diese Bedingungen waren ausreichend, um die chemische Evolution des Lebens zu beginnen und die Notwendigkeit für die Entwicklung aller uns die Vielfalt der Lebensformen bekannt.

Starten des Prozesses

Die Menschheit selbst seine eigenen Wiege weiß nicht alles. Vor allem darüber, wo und wann die Stufen der chemischen Evolution auf der Erde zu beginnen. Dies ist, was auch wir können nur raten. Hierbei wird zunächst kann es absolut jederzeit möglich.

Wenn Sie den zweiten Zyklus der Sternbildung beenden , wenn die kondensierten Produkte der Explosion von Supernovae, die schwer genannt interstellare Raumelemente gab, deren Gewicht übersteigt sechsundzwanzig. Wenn die Sterne in der zweiten Generation sind gefunden ihre eigenen Planetensysteme, wo erforderlich schwere Elemente eine ausreichende Menge gewesen ist. Realisiert das Wesen der chemischen Evolution konnte jederzeit nach dem Urknall in einem Intervall von einer halben Milliarde und eine halbe Milliarde Jahre.

Wo das Leben begann

Wo sie entstehen konnte – auch eine offene Frage. Bei der Erstellung viele sehr wahrscheinlich Einführung chemischen ekolyutsii Bedingungen in nahezu jeder Umgebung auftreten können. Dieser Untergrund und Planeten, und die Tiefe des Ozeans und die Oberfläche, auch protoBildung geeignet.

Außerdem Wolke interstellar Gas kann auch als Sprungbrett für den Angriff dient Materie leblose auf lebende und es wird darin organische Substanzen nachgewiesen bestätigt – und Zuckeralkohole, Aldehyde, Aminosäuren, Glycin und besser in der Lage dienen als Material für Leben beginnend durch chemische Entwicklung begann.

Theorie

Alte Erde behält seine Geheimnisse, und die Menschheit noch nicht über zuverlässige Informationen über die geochemischen Bedingungen seiner Existenz vor der Entstehung des Lebens. Geologische Forschung kann nicht alle Fragen erfüllen, und daher ausgiebig beteiligt Astronomie zu studieren. So baute eine Theorie der chemischen Evolution. Die heutige Venusian und Marsbedingungen gelten in bestimmten Stadien der chemischen Evolution auf der Erde ähnlich.

Experimentieren auf den Modellen und damit alle bekannten Grunddaten erhalten. Beispielsweise unter Verwendung von Simulation der verschiedenen chemischen Zusammensetzungen und den klimatischen Bedingungen in der Atmosphäre, der Hydrosphäre, Lithosphäre komplexe organische Moleküle erhalten wurden. Erwerb neuer Daten durch das Experiment ist immer im Bau, die Theorie bereichert. So wurde es in einer Reihe von Hypothesen über die spezifischen Mechanismen nominiert und direkt treibende Kräfte gehalten chemische Evolution.

Forschung in Russland

Leben auf der Erde wurde durch abiogenesis gebildet, das heißt, die Entstehung von organischen Verbindungen, deren Anwesenheit charakteristische Tierwelt über den Körper hinaus und ohne die geringste Beteiligung von Enzymen. Dies ist die erste Stufe, wenn es zu einem Leben aus dem Leblosen ist.

Nach Voraussetzung akademische Oparin in den zwanzigeren Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts, Lösungen von hochmolekularen Verbindungen sind in der Lage einen bestimmten Bereich zu bilden, wo ihre Konzentration erhöht wird, und die Trennung von der äußeren Umgebung nicht daran hindert, sich mit ihm zu kommunizieren. Diese Bereiche werden Coazervate oder Koazervat Tropfen genannt.

Im Ausland

Origin abiotische Synthese Implementiert in einer primitiven Erde ausgegeben 1953 godu Stanley Miller, Synthetisieren von Aminosäuren mit anderen organischen Substanzen. Anschließend Hyperzyklen Theorie erschien, die die Existenz des Lebens im Laufe der chemischen Evolution der Gegenwart einer katalytischen Reaktion in Folge, in dem das vorherige Produkt wird der Katalysator für die nächsten erklärt.

Nur das erste „Proto“ wurde 2008 von amerikanischen Biologen geschaffen, die durch die Hülle von Fettsäuren und Lipiden konnten Nukleotidmonophosphat aus der Umgebung erhalten. Diese aktivierten Imidazol „Bausteine“ sind für die Synthese von DNA. Und in Japan im Jahr 2011 wurden erstellt Vesikel mit DNA-Elementen unter kationischen Membran, die zu spalten waren in der Lage, als polirazmernaya Kettenreaktion wurde, die Replikation von DNA.

Haupt Hypothesen

Chemische Evolution des Lebens auf der Erde Hypothese erklärt die folgenden grundlegenden Punkte.

1. Notwendigkeit erscheint auf der Erde oder im Weltraum Bedingungen, in denen es eine autokatalytisch Synthese ugrerodosoderzhaschih Moleküle, mit der Synthese große Mengen und eine beträchtliche Vielfalt haben muß, genug, um den Prozess der chemischen Evolution zu starten.
2. Auftreten protocellular Strukturen aus den Molekülen Schwellen oben beschrieben. Diese stabilen geschlossenen Aggregate aus der Umwelt, Energieaustausch von Substanzen isoliert und leitet sie selektiv. So gibt protocellular Struktur.
3. Die gebildeten Einheiten gibt es eine Fähigkeit zur Selbstentwicklung – Selbstreplikation und Selbsttransformation aller Informationen von chemischen Systemen. So gibt es die Basiseinheiten des Vererbungscodes.
4. Die nächste Stufe – die Beziehung zwischen dem Auftreten und den Funktionen der Enzyme, um die Eigenschaften von Proteinen mit RNA und DNA als Datenträger. So gibt es tatsächlich erblichen Code, der für die biologische Evolution erforderlich ist.

Entdeckung

Wie oben erwähnt, Alexander Oparin bereits in den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts eröffnet Coazervate. Weiter Stanley Miller und Harold Urey im Jahr 1953, beschrieben die Entstehung der alten Atmosphäre zu simulieren einfache Biomoleküle und den Prozess ihres Auftretens. Weiter Sidney Foks erzählt der Welt, über die Mikrokugeln aus protenoidov. Im Jahr 1981, T. und S. Ceku Altmane der Lage, die Teilung von autokatalytisch RNA zu beobachten, wie Ribozyme sind in der Lage, die Informationen und Katalyse im Molekül zu integrieren „Carving“ sich von der Kette und Verbinden der restlichen „Enden“.

Im Jahr 1986 entwickelte William Gilbert von Cambridge die Idee der „RNA-Welt“, und Gunther von Kidrovski aus Deutschland zur gleichen Zeit wurde das erste selbst-replizierende System auf Basis von DNA vorgestellt, die ein wichtiger Beitrag zum Verständnis von mir selbst replizierenden Systemen und die Wachstumsfunktionen waren. Die Wissenschaft hat schnell in diese Richtung gegangen: Manfred Eigen eröffnet Hyper, die Entwicklung von Ensembles von RNA-Molekülen und Yuliy Rebek schuf das erste künstliche Molekül, das selbst replizierenden in Chloroform.

Space & Erde

Das Space Flight Center der NASA Dzhon Korlis studierte den Lieferprozess der Thermalquellen der Meere Energie und Chemikalien, die die chemische Evolution unabhängig von der Weltraumumgebung zu machen, und heute sind sie für die anfänglichen Archaebakterien permanenten Lebensraum. In den Eisensulfid Welt, eine Reihe von Hypothesen Gunter Vehterskhoyzera.

Er beschrieb die erste selbst-replizierende Strukturen Stoffwechsel verursacht auf der Oberfläche von Pyrit (Eisensulfid), die die Energie für den Austausch von Substanzen erforderlich gab. In Bezug auf die Auswahl wächst und abklingende Pyritkristalle wachsen und sich vermehren, um eine Vielzahl von Populationen zu schaffen. Tonmineralien für das Auftreten von organischen Molekülen haben auch eng untersucht worden. Allerdings ist ein einheitliches Modell der chemischen Entwicklung noch nicht existieren, da die Grundprinzipien der Bewegung dieses Prozesses noch nicht geöffnet ist.