Hvordan synes DoE -forskere, at protobionter dannet?

Forskere mener, at protobionter, forløberne for celler, dannet gennem en kompleks række trin, i sidste ende drevet af principperne om selvorganisering og stigende kompleksitet:

1. Abiotisk syntese af organiske molekyler:

* Tidlig Jordens atmosfære, forskellig fra i dag, havde sandsynligvis rigelige gasser som metan, ammoniak, brint og vanddamp.

* Disse gasser, der er udsat for energikilder som Lightning og UV -stråling, kunne have kombineret for at danne enkle organiske molekyler som aminosyrer, sukkerarter og nukleotider.

* Bevis for dette kommer fra Miller-Uury-eksperimentet, der simulerede tidlige jordforhold og med succes producerede organiske molekyler.

2. Dannelse af polymerer:

* Disse enkle organiske molekyler kunne have reageret yderligere på at danne større polymerer som proteiner, kulhydrater og nukleinsyrer.

* Denne polymerisation kan have forekommet på overflader som lermineraler, som kunne fungere som katalysatorer og koncentrere molekylerne.

* En anden mulighed er, at hydrotermiske ventilationsåbninger, der frigiver kemikalier fra Jordens indre, kunne have givet et passende miljø til polymerisation.

3. Selvmontering til protobionter:

* Disse polymerer, der er lukket i en membran, kunne have spontant dannet protobionter.

* Lipidmolekyler, sandsynligvis rigelige i den primordiale suppe, kan selv samles til sfæriske strukturer kaldet liposomer.

* Disse liposomer, der fungerer som rudimentære membraner, kunne have indkapslet polymererne, hvilket skabte en primitiv cellelignende struktur.

4. Interne kemiske reaktioner:

* Inden for disse protobionter kunne kemiske reaktioner have forekommet, drevet af koncentrationen af ​​molekyler inde.

* Disse reaktioner kan have ført til udviklingen af ​​enkle metaboliske veje, hvilket gør det muligt for Protobiont at udnytte energi og opretholde sit indre miljø.

5. Replikation og evolution:

* Selvom den nøjagtige mekanisme til tidlig replikation er ukendt, antages det, at RNA, ikke DNA, oprindeligt kan have fungeret som det genetiske materiale.

* RNA har katalytiske egenskaber og kan fungere som både en bærer af genetisk information og et enzym, hvilket gør det til en plausibel tidlig replikator.

* Protobionter med fordelagtige mutationer ville have haft en større chance for at overleve og replikere, hvilket førte til den gradvise udvikling af mere komplekse livsformer.

Aktuel forskning:

* Forskere undersøger aktivt forskellige aspekter af protobiontdannelse, herunder rollen som specifikke molekyler, påvirkning af miljøforhold og udviklingen af ​​tidlige replikationsmekanismer.

* Eksperimenter og simuleringer bruges til at teste forskellige hypoteser og få indsigt i livets oprindelse.

Mens de nøjagtige mekanismer til dannelse af protobiont stadig undersøges, antyder den aktuelle forståelse en plausibel sti fra enkle organiske molekyler til de første livsformer. Det er et vidnesbyrd om naturens bemærkelsesværdige evne til selvorganisation og skabe komplekse systemer fra enkel begyndelse.