Шаг к разгадке главной тайны жизни на Земле
Это величайшая загадка биологии: как зародилась жизнь? Команда ученых из Гарварда приблизила нас к ответу, создав искусственные химические системы, подобные клеткам, которые имитируют метаболизм, размножение и эволюцию - основные характеристики жизни. Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Насколько я знаю, это первый случай, когда кому—либо удалось сделать что-то подобное - создать структуру, обладающую свойствами жизни, из чего-то, что является полностью однородным на химическом уровне и лишено какого-либо сходства с естественной жизнью", - сказал Хуан Перес-Меркадер, старший научный сотрудник. научный сотрудник отдела наук о Земле и планетах и инициативы "Происхождение жизни", старший автор исследования. "Я очень, очень взволнован этим".
По словам Димитара Сасселова, директора инициативы "Происхождение жизни" и профессора астрономии Филлипса, работа знаменует собой важный шаг вперед, демонстрируя, как простая, самосоздающаяся система может быть сконструирована из нехимических молекул.
"Поскольку он имитирует ключевые аспекты жизни, он позволяет нам понять происхождение и раннюю эволюцию живых клеток", - сказал Сасселов, который не принимал участия в новом исследовании.
Самыми ранними известными свидетельствами существования жизни являются крошечные окаменелости древних микробов возрастом около 3,8 миллиардов лет. Но их открытие вряд ли разрешило загадку о том, как и когда зародилась жизнь. Какие простые биологические молекулы дали начало сложным клеткам? Было ли это единое происхождение или множественные события? Зародилась ли жизнь на Земле или на другой планете?
Эти вопросы веками ставили биологов в тупик. Чарльз Дарвин предположил, что жизнь зародилась в "маленьком теплом пруду", а затем приняла различные формы.
В 1950—х годах Стэнли Миллер и нобелевский лауреат Гарольд Юри провели эксперименты в Чикагском университете, в ходе которых они смоделировали условия первобытной Земли — атмосферу из метана, аммиака, водорода и воды с электрическими разрядами молний - и получили аминокислоты, органические молекулы, которые образуют строительные блоки белков.
В эту дискуссию вмешался Перес-Меркадер, энергичный ученый, который называет себя "77-летним ребенком". По образованию физик-теоретик, он в начале своей карьеры занимался исследованиями теорий великого объединения, суперсимметрии, супергравитации и суперструн.
В 1990-х годах он занялся астробиологией и основал Центр астробиологии в Мадриде в сотрудничестве с НАСА, а также курировал участие Испании в научной лаборатории НАСА на Марсе.
В 2010 году он приехал в Гарвард с еще одним грандиозным проектом. "Я пытаюсь понять, почему здесь существует жизнь", - сказал он.
Все формы жизни имеют несколько общих черт: они обрабатывают химическую информацию, усваивают ту или иную форму энергии (например, потребляют пищу или осуществляют фотосинтез) для поддержания жизнедеятельности и создания частей тела, размножения и эволюции в ответ на изменения окружающей среды.
Перес-Меркадер разработал математические уравнения для основных разделов физики и химии биологии и использовал их решения в качестве руководства для синтеза искусственной жизни в пробирке.
В течение многих лет эти усилия оставались теоретическими исследованиями без экспериментальной демонстрации. Затем произошел лабораторный прорыв с появлением самосборки, вызванной полимеризацией, - процесса, при котором неупорядоченные наночастицы создаются таким образом, чтобы они самопроизвольно возникали, самоорганизовались и собирались в структурированные объекты размером в миллионные или миллиардные доли метра.
Наконец, эти инструменты позволили Пересу-Меркадеру и его коллегам воплотить свои теории в жизнь — в буквальном смысле этого слова.
В новом исследовании команда стремилась продемонстрировать, как жизнь может "зародиться" из материалов, подобных тем, которые доступны в межзвездной среде — облаков газов и твердых частиц, оставшихся в результате эволюции звезд в галактике, а также световой энергии звезд. Лабораторной версией "маленького теплого пруда" Дарвина служила пробирка.
Команда ученых смешала четыре молекулы, не являющиеся биохимическими (но основанные на углероде), с водой в стеклянных флаконах, окруженных зелеными светодиодными лампочками, похожими на праздничные гирлянды. Когда включался свет, смесь вступала в реакцию и образовывала амфифилы, или молекулы с гидрофобными (не переносящими воду) и гидрофильными (любящими воду) частями.
Молекулы самоорганизовались в шарообразные структуры, называемые мицеллами. Эти структуры удерживали жидкость внутри, где она приобретала другой химический состав и превращалась в похожие на клетки "пузырьки", или наполненные жидкостью мешочки.
В конце концов, пузырьки выбрасывали больше амфифилов, похожих на споры, или просто лопались, и свободные компоненты образовывали новые поколения структур, более похожих на клетки. Но растущее число выделяющихся спор немного отличалось друг от друга, причем некоторые из них с большей вероятностью выживали и размножались — таким образом, моделируя то, что исследователи назвали "механизмом свободной наследственной изменчивости", основой дарвиновской эволюции.
Стивен П. Флетчер, профессор химии Оксфордского университета, который не принимал участия в новом исследовании, но проводит аналогичные исследования, сказал, что исследование PNAS открывает новый путь для создания синтетических самовоспроизводящихся систем - достижение, которого в прошлых экспериментах достигали только с помощью более сложных методов.
"Работа демонстрирует, что поведение, похожее на поведение живых существ, может наблюдаться у простых химических веществ, которые не имеют отношения к биологии, более или менее спонтанно при подаче световой энергии", - сказал он.
Перес-Меркадер описывает этот эксперимент в более оживленных выражениях. Он считает, что это дает модель того, как жизнь могла зародиться около 4 миллиардов лет назад. По его расчетам, такая система могла развиться химическим путем и дать начало последнему универсальному общему предку — изначальной форме, породившей всю последующую жизнь.
"Что мы видим в этом сценарии, так это то, что вы можете легко начать с молекул, которые не представляют собой ничего особенного, не похожего на сложные биохимические молекулы, которые сегодня ассоциируются с живыми природными системами", — сказал он. "Эта простая система - лучшее, с чего можно начать этот жизненный бизнес".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Будущее строительства в космосе

Гелиостаты помогут обнаружить астероиды

Голубые камни Стоунхенджа были привезены людьми

Загадочный радиопульсирующий белый карлик

Земля наклонилась на 31,5 дм, этого не должно быть

Инопланетная угроза из космоса

Корабль инопланетян летит к Земле

Ледники Марса на 80% состоят из чистого льда

Мальчик видел ангелов на небесах

Может ли межзвездная комета быть инопланетным зондом

Оранжевый шар помог предотвратить автоаварию

Открыли новое состояние квантовой материи

Призраки, ведьмы, вампиры и оборотни реальны

Редкая черная дыра поглотила звезду

Скрытые черные дыры, пожирающие звезды

Сложные органические молекулы в диске молодой звезды

Тайны крушения НЛО в Кексбурге

Что будет после обнаружения инопланетян

Шаг к разгадке главной тайны жизни на Земле

Этичное использование ИИ в кинопроизводстве

Близкая пригодная для жизни экзопланета

Более строгие ограничения на темную материю

Верят ли британцы в сверхъестественное

Двойные звездные системы - сложные астрообъекты

Жизнь на Земле действительно зародилась в космосе

Малоизвестная опасность посадок на Луну

Необычные плазменные волны над полюсом Юпитера

Обнаружено множество черных дыр малой массы

Первый Трансчеловек был недавно создан

Поиски контактного метаморфизма на Марсе

Появление совершенно нового вида кислотных дождей

Протопланетный объект с бедной металлами атмосферой

Расследование аномального поведения такси прекращено

Самая сложная Головоломка

Семена сверхмассивных черных дыр

Старейший на планете компьютер

Стоит ли возвращаться на Луну

Таинственный мир снежного человека

Экзопланета формирует спиральные рукава в пыльном диске

Я была уволена из НАСА за правду об инопланетянах

Ваш мозг редактирует вашу жизнь, пока вы спите

Галактика подтверждает существование Большого взрыва

Загадочное распределение водорода на Европе

Звезда пережила столкновение с черной дырой

Инопланетяне высадились рядом с авиабазой в Саффолке

Информатор делает мрачное предупреждение

Как обнаружить магнитные поля вокруг экзопланет

Маск готовится к масштабной установке имплантатов

Необычное магнитное поле вокруг протозвезды

Обнаружена новая экзопланета размером с Землю

Парашюты готовы к использованию на Марсе

Подтвердили наличие компаньона у Бетельгейзе

Самые странные встречи с НЛО в Британии

Скрытый слой Реальности

Тараканы-шпионы и ИИ-роботы

Темная энергия может изменяться со временем

У Земли более шести спутников

Футуристический ховербайк в стиле Звездных войн

Что, если правительство верит в НЛО больше, чем вы

Что-то странное творится в небе Техаса

Защита от огня. Когда каждая минута на счету

Актриса видела НЛО в реальной жизни

Ванга и живой Нострадамус предсказывают одно и то же

Волшебство, лежащее в основе квантовых компьютеров

Дни НЛО пройдут в Эльмвуде

Конспирологи считают, что высадка на Луну - фейк

Можно безопасно прыгнуть в черную дыру

Нас всех затягивает в гигантскую невидимую структуру

НЛО в небе над Сан-Педру

НЛО посещают Землю с 16 века

Обнаружен таинственный убийца планет

Огромный астероид приближается к Земле

Одержимая кукла причиняет большие проблемы

Поворот событий с одержимой куклой Аннабель

Самые большие загадки Стоунхенджа

Скопление НЛО над базой ВВС Райт-Паттерсон

Скрытый в геноме человека призрачный код

Трамп должен рассказать правду о внеземной жизни

Трамп обнародовал план по внедрению ИИ во все сферы

Трамп уничтожает данные о глобальном потеплении

Хакеры нанесли удар по ядерному комплексу США

Башня и потерпевший крушение НЛО в Антарктиде

В Гавайском лесу лежит разбитый диск

В джунглях Перу потерпел крушение НЛО

Замаскированный пассажирский самолет

Звездолет на посадочной площадке

ИИ проиграл программисту в 10-часовом марафоне

ИИ способны тайно научить друг друга быть злыми

Как просто отличить текст, написанный ИИ

Люди перестанут понимать, как ИИ рассуждает

Может ли существовать жизнь на спутниках планет

Молния воскресила умершую девочку

Монстры из шкафа. Детская выдумка или что-то большее

Научились превращать углекислый газ в сахар

НЛО в облаке над островом Антилоп

Огромный НЛО над Род-Айлендом

Оранжевый диск над Антилоп-парком

Слова девочки заставили ее мать переехать

Суд восстановил москвичку, уволенную из-за ИИ

Треугольный НЛО, замаскированный под айсберг

Феномен светящейся женщины

Загадочная структура внутри клеток человека

Инцидент в Лейкенхит-Бентуотерс

Нашли утерянную Книгу мертвых

НЛО прилетали на Землю на протяжении веков

Новая эра неопознанных воздушных явлений

Облако в форме НЛО над восточным Китаем

Охотник за привидениями внезапно скончался

Пара вместо пропавшего ребенка нашла бигфута

Семья одурачила США самодельным НЛО

Странные встречи с НЛО из канадских архивов

Тайна строительства Стоунхенджа

Телепортация с записью состояний в память

Теории заговора могут угрожать демократии

Теперь у младенца может быть три родителя

У Бетельгейзе есть компаньон

Уфолог подтвердил подлинность видеозаписи НЛО

Число наблюдений НЛО в Великобритании растет

Что происходит в сверхсекретной Зоне 51

Электромобили вызывают у людей сильную тошноту

Я была замужем за призраком

Аэропорты привлекают внимание инопланетян

Древнее небесное тело за Плутоном

Жидкие солевые растворы могут образовываться на Марсе

Запечатлели рождение планет вокруг молодого солнца

Звезда разрушает свою новорожденную планету

ИИ вообще не обладает интеллектом

Канадский доклад рекомендует создать бюро по НЛО

Лунный грунт может поддерживать жизнь

Мы стали свидетелями рождения солнечной системы

Невероятные снимки далекого мира

Неужели так наступит конец света

Новые знания о скалистых экзопланетах

Обнаружили литий в экзосфере Меркурия

Освоение космоса должно быть более демократичным

Поиск пригодных для жизни экзопланет

Третий известный межзвездный объект

Три четверти подростков используют ИИ-компаньонов

Фестиваль НЛО стал мишенью воров

Черная дыра, которой не должно существовать

Эбби Клэнси заметила три НЛО, находясь за рулем

Более четкое понимание столкновений черных дыр

Будущее аванпостов на Луне и Марсе

Гигантская экзопланета скрытая в газопылевом диске

Земля родилась вместе с водой

Знакомимся с новейшим межзвездным гостем

ИИ может быть вашим помощником в онлайн-знакомствах

Колыбель жизни в Млечном Пути

Космические аппараты, оснащенные солнечным парусом

Открытие в стиле Индианы Джонса в Петре

Отслеживание молекул в межзвездной среде

Полеты черных дыр могут изменить орбиты экзопланет

Прямое доказательство рождения черной дыры

Путь от квантовой науки к квантовой технологии

Редкий объект в идеальной синхронизации с Нептуном

С чего начать строительство лунной базы

Самый большой кусок Марса продан

Смертельный танец сверхгорячего Юпитера

Спорадические порталы, появляющиеся в домах

Феноменальный Фолкеркский треугольник

Экзопланета движется по смертельной спирали

Как правильно рассчитать мощность и характеристики двигателя постоянного тока для оборудования

БАК может опровергнуть теорию струн

Вайнона Райдер в детстве видела НЛО

Десятки экзопланет могут оказаться крупнее

Мероприятие по вызову инопланетных кораблей

Найти океан на экзопланете было бы трудной задачей

НАСА выбирает приборы для лунного вездехода

Новый телескоп раскроет тайну происхождения жизни

Открыли новый вид человека

Путь к созданию протоклеток на Титане

Разгадали тепловую загадку Урана

Реальный криптонит с суперпотенциалом

Реальный способ получить снимки обитаемой экзопланеты

Самый большой кусок Марса на Земле

Секреты обратной стороны Луны

Сотрудники Зоны 51 были убиты невидимым врагом

Старейшая из когда-либо виденных комет

Темная материя может создавать темных карликов

Удивительная звездная система

Что известно о третьем в истории межзвездном объекте

Экзопланета заставляет свою звезду вспыхивать

Автоматизация и модернизация ИТ-инфраструктуры. Что можно передать скриптам уже сейчас

Где в бане можно применять силикатный рядовой кирпич без риска. Примеры узлов и решений

Ведущий канадский ученый опубликовал отчет об НЛО

Взрывные звезды образуются с помощью третьей звезды

Наверх
Яндекс.Метрика