ህይወት እንዴት ተጀመረ? በማዕድን ወለል ላይ ባዮኬሚካል ዝግመተ ለውጥ

ህይወት እንዴት ተጀመረ? በማዕድን ወለል ላይ ባዮኬሚካል ዝግመተ ለውጥ
ህይወት እንዴት ተጀመረ? በማዕድን ወለል ላይ ባዮኬሚካል ዝግመተ ለውጥ
Anonim

ህይወት በምድር ላይ እንዴት ተጀመረ? የቺካጎ ዩኒቨርሲቲ የጂኦፊዚክስ ሊቅ ጆሴፍ ቪ.ስሚዝ፣ ማክሰኞ፣ መጋቢት 31 ቀን ታትሞ በወጣው የብሔራዊ የሳይንስ አካዳሚ ሂደት ላይ፣ ትናንሽ ኦርጋኒክ ሞለኪውሎች በማዕድን ወለል ላይ ራሳቸውን ወደሚባዙ ባዮሞለኪውሎች እንዴት መገጣጠም እንደቻሉ ንድፈ ሐሳብ ይሰጣል - የህይወት አስፈላጊ የግንባታ ብሎኮች።

"በሕይወት አመጣጥ ላይ ያለው የአብዛኛዎቹ ንድፈ ሐሳቦች ችግር ለመፈፀም ለሚያስፈልገው ኦርጋኒክ ኬሚስትሪ በጣም ብዙ ውሃ መኖሩ ነው" ሲሉ በጂኦፊዚካል ሳይንሶች የሉዊስ ብሎክ ፕሮፌሰር ስሚዝ ተናግረዋል።"በውሃ ውስጥ ከተበተኑ ኦርጋኒክ ውህዶች የባዮሞለኪውሎች ውህደት እርስ በእርሳቸው አጠገብ ያሉ የኦርጋኒክ ዝርያዎችን ለማሰባሰብ ዘዴን ይፈልጋሉ ፣ እና ባዮኬሚካላዊ ጠቀሜታ ያላቸው ፖሊመሮች - እንደ ፖሊፔፕታይድ እና ራይቦኑክሊክ አሲዶች - በፀሐይ ጨረር ከፎቶኬሚካል መጥፋት መከላከል አለባቸው ።"

ስሚዝ ይህን ኬሚስትሪ በሲሊካ የበለፀጉ ማዕድናት ዜኦላይትስ፣ ባለ ቀዳዳ ክሪስታሎች ሊመቻች ይችል እንደነበር ገልጿል። አብዛኞቹ ዜኦላይቶች ሃይድሮፊል - ውሃ አፍቃሪ - እና ከአካባቢያቸው ውሃን የመምጠጥ ዝንባሌ አላቸው። ነገር ግን አንዳንድ ሰው ሰራሽ ዜኦላይቶች ኦርጋኖፊሊክ ናቸው፣ በይበልጥ ኦርጋኒክ ቁሶችን ከውሃ ውስጥ ይወስዳሉ።

በተፈጥሮ የተገኘ ኦርጋፊሊክ ዜኦላይት - ሙቲናይት ተብሎ የሚጠራው - በቅርቡ በአንታርክቲካ የተገኘ ሲሆን ስሚዝ ይህ ማዕድን ወደ ሕይወት መፈጠር ምክንያት የሆነውን ኬሚካላዊ ዝግመተ ለውጥ ቁልፍ ሊሰጥ ይችላል ብሎ ያስባል። በሲሊካ ምትክ አልሙኒየም ያለው ሙቲናይት በአየር ሁኔታ ምክንያት ሲሊካ-ሀብታም ለመሆን በላዩ ላይ አልሙኒየምን ያጣ ይሆናል ሲል ስሚዝ ተናግሯል።አነስተኛ መጠን ያለው የቀረው አሉሚኒየም ኦርጋኒክ ሞለኪውሎችን ወደ ፖሊመሮች ለመገጣጠም የካታሊቲክ ማዕከሎችን ያቀርባል።

"ለብዙ አመታት እንደዚህ አይነት ቁሳቁስ በተፈጥሮ ውስጥ ሊከሰት ይችል ይሆን ብዬ አስብ ነበር" ሲል ስሚዝ ተናግሯል። እንደ አሚኖ አሲዶች ያሉ ትናንሽ ኦርጋኒክ ሞለኪውሎች በዜኦላይት ቀዳዳዎች ውስጥ ሊከማቹ ከቻሉ፣ የማዕድን ወለል እነሱን ወደ ፖሊመሮች ለመገጣጠም እና በፀሐይ ከሚደርሰው ጥፋት የሚከላከለው የካታሊቲክ ማዕቀፍ ሊሰጥ ይችል ነበር።

በ1954 በቺካጎ ዩኒቨርሲቲ በጊዜው የተመረቀው ተማሪ ስታንሊ ሚለር እና አማካሪው የኖቤል ተሸላሚ ኬሚስት ሃሮልድ ዩሬ ያደረጉት ታዋቂ ሙከራ እንደሚያሳየው በሁሉም ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ውስጥ የሚገኙትን ፕሮቲኖች የያዙት አሚኖ አሲዶች በከባቢ አየር ውስጥ ካሉ ኬሚካሎች ከውሃ እና ከመብረቅ ጋር ተደምሮ ሊፈጠር ይችላል።

አሚኖ አሲዶች እንዴት ወደ ፕሮቲን እና ራይቦኑክሊክ-አሲድ (አር ኤን ኤ) ሰንሰለቶች እንደሚሰበሰቡ እስካሁን ያሳየ ሙከራ የለም፣ ነገር ግን ስሚዝ እነዚህን የመሰሉ ሙከራዎች ሰው ሰራሽ በሆነ ሲሊካ የበለጸገ ኦርጋፊሊክ ዜኦላይት በመጠቀም እያቀደ ነው።

አሚኖ አሲዶች በተፈጥሮ በቀኝ እና በግራ እጆቻቸው የሚከሰቱ ሲሆን ነገር ግን የግራ እጅ ቅርጾች ብቻ በህያዋን ፍጥረታት ፕሮቲኖች ውስጥ ይገኛሉ። ስሚዝ "የግራ እጅ ቅፅ ብቻ ጥቅም ላይ የሚውለው ድንገተኛ አደጋ ሊሆን ይችላል, ነገር ግን በግራ እጅ ቻናል በ zeolite ውስጥ የጀመረው ሊሆን ይችላል." ባለ አንድ-ልኬት ቻናል ያላቸው ዜሎላይቶች የአሚኖ አሲዶችን አንድ ስሪት ብቻ ወደ መጀመሪያዎቹ ጥንታዊ ፕሮቲኖች የመገጣጠም አብነት ሊያቀርቡ ይችሉ ነበር።

ስሚዝ በአንታርክቲካ ውስጥ እንደ ሚታናይት አይነት በተፈጥሮ የተገኘ ኦርጋፊሊክ ዚዮላይቶችን ለመፈለግ ወደ አውስትራሊያ ለመጓዝ አቅዷል። እነዚህ ማዕድናት አሁንም የመጀመሪያ ደረጃ ባዮካታላይዜሽን ማስረጃ እንደያዙ ተስፋ ያደርጋል። ተጨማሪ ምርምር ዜኦላይቶች እሱ ያሰበውን ኬሚስትሪ በትክክል ይፈፅሙ እንደሆነ እና የኮምፒዩተር ሞዴሎችን የቻናሎቹን አወቃቀር ለማጥናት ኬሚካላዊ ሙከራዎችን ያካትታል።

ስሚዝ በዜኦላይትስ ላይ የሠራው ሥራ በዩኒየን ካርቦይድ ኮርፖሬሽን/UOP፣ በናሽናል ሳይንስ ፋውንዴሽን፣ በአሜሪካ ኬሚካል ሶሳይቲ፣ በኤክሶን ትምህርታዊ ፋውንዴሽን፣ በሞቢል ሪሰርች ፋውንዴሽን እና በቼቭሮን ኮርፖሬሽን የገንዘብ ድጋፍ ተደረገ።

ታዋቂ ርዕስ