Hoe De Oersoep Van De Aarde Tot Leven Kwam

{h1}

Wetenschappers denken dat de bouwstenen van het leven, de moleculen die zich verenigden om de vonk van het leven te vormen, waarschijnlijk natuurlijke selectie ondergingen op dezelfde manier als organismen in de loop van de tijd zijn geëvolueerd.

VANCOUVER, British Columbia - Net zoals wordt gedacht dat soorten in de loop van de tijd zijn geëvolueerd, zijn de individuele moleculen die de basis vormen voor het leven waarschijnlijk ook ontwikkeld als reactie op natuurlijke selectie, zeggen wetenschappers.

Het leven op aarde bloeide eerst ongeveer 3,7 miljard jaar geleden, toen chemische verbindingen in een "oersoep" op de een of andere manier het leven in werden geslingerd, vermoeden wetenschappers. Maar wat maakte steriele moleculen tot levende, veranderende organismen? Dat is het ultieme mysterie.

Door de evolutie van niet alleen het leven te bestuderen, maar ook de bouwstenen van het leven, hopen onderzoekers dichter bij het antwoord te komen.

Twee worden een

De moleculen die zwemmen in de oersoep van de vroege aarde zouden voortdurend vernietigd zijn door ultraviolette straling van de zon, evenals door warmte en andere processen op de planeet. [7 Theories on the Origin of Life]

Maar wanneer bepaalde speciale paren moleculen gecombineerd om een ​​grotere verbinding te vormen, kwamen ze soms met beschermingen die ze niet alleen hadden.

"Wanneer moleculen interageren, beginnen ze eigenschappen aan te nemen die ze niet als individuen hebben, maar krijgen ze wel wanneer ze zich in een complex bevinden", zei Robert Root-Bernstein, een fysioloog aan de Michigan State University, zondag (19 februari) hier op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Association for the Advancement of Science. "Dit biedt een middel tot natuurlijke selectie."

Moleculen die kunnen worden gecombineerd om eigenschappen te verkrijgen, zouden langer overleven en zich uitbreiden, terwijl degenen die gemakkelijker te vernietigen waren, zouden vervagen.

Beter samen

Een voorbeeld is de verbinding van glutaminezuur en twee glycinemoleculen.

Individueel werd elk van deze moleculen gemakkelijk vernietigd door ultraviolette straling. Maar samen gesteld, ze waren extreem stabiel.

"In dit geval bufferen we dit paar moleculen tegen vernietiging, en ze zouden er veel langer zijn geweest dan andere dingen," zei Root-Bernstein. "Zeer specifieke paren zullen overleven en anderen niet."

Een ander voorbeeld is het hormoon epinefrine, ook bekend als adrenaline. In combinatie met ascorbinezuur (vitamine C) is de verbinding resistent tegen oxidatie - een verlies van elektronen waardoor een stof kan desintegreren. Dit is een attribuut dat noch alleen bezit. [Wat zijn de ingrediënten van het leven?]

Het probleem met de horlogemaker

Deze chemische combinaties kunnen een verklaring zijn voor een van de grootste mysteries van hoe het leven begon.

Er is een beroemde gelijkenis genaamd 'het probleem van de horlogemaker', voor het eerst beschreven door Nobelprijs-winnende econoom Herbert Simon.

Stel je voor dat twee horlogemakers een horloge van 1.000 stuks proberen samen te stellen. De eerste horlogemaker monteert zijn horloge één voor één - hij moet het in een keer samenstellen of het valt uit elkaar en hij moet opnieuw beginnen. De tweede horlogemaker bouwt de hare door eerst kleine stabiele modules van een paar stukjes samen te stellen en deze vervolgens op te bouwen in steeds grotere subconfiguraties totdat ze een heel horloge heeft. Als ze wordt onderbroken, worden de kleinere modules niet kapot en kan ze hervatten vanaf ongeveer waar ze begon.

De tweede is een veel efficiëntere manier om een ​​horloge samen te stellen, omdat het bescherming biedt tegen opnieuw beginnen vanaf het begin als het proces wordt onderbroken.

Het opbouwen van de eerste organismen op Aarde kan op dezelfde manier hebben gewerkt, zei Root-Bernstein.

"Als je een receptor moet ontwikkelen die bestaat uit een nauwkeurige ordening van 400 aminozuren, zou het niet mogelijk zijn om alles tegelijk te doen," zei hij. "Je moet stabiele modules gebruiken."

Deze modules zijn de samengestelde moleculen die stabiel zijn geworden door te combineren. Als het leven zou zijn samengesteld uit combinaties van deze al stabiele bouwstenen, in plaats van een willekeurige combinatie van onbewerkte moleculen vanuit het niets, zou het proces veel efficiënter zijn geweest.

"Het verschil tussen absoluut alles proberen en een klein aantal stabiele modules proberen is enorm," zei Root-Bernstein. "Het maakt iets dat vrijwel onmogelijk is, tot iets dat zeer waarschijnlijk is."

Je kunt WordsSideKick.com senior schrijver Clara Moskowitz volgen op Twitter @ClaraMoskowitz. Voor meer wetenschapsnieuws, volg WordsSideKick.com op twitter @wordssidekick.


Video Supplement: Hoe zorgde evolutie ervoor dat vissen op het land konden leven? (2/5).




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com