ТЕГИ
Гипотеза происхождения жизни, Хелена Хансма Helen Hansma
Гипотеза происхождения жизни. В соответствии с новой гипотезой жизнь могла возникнуть внутри защищенного пространства, находящегося в слоях слюды, залегавшей на дне древних океанов.
Новая гипотеза разработана Хеленой Хансма (Helen Hansma), работающей в Университете Калифорнии (Санта-Барбара). Суть гипотезы заключается в том, что замкнутые пространства между тонкими слоями слюды, заменившими клеточные мембраны для добиотической самоорганизации органических веществ, могли создать условия, необходимые для образования первых биомолекул. Хансма полагает, что между слоями слюды могли образоваться как белки, так и РНК.Аргументы Хансмы таковы:
РНК, многие белки и липиды клетки в биологических жидкостях заряжены отрицательно, как и поверхность слюды, омываемая водой.Во-вторых, слои слюды удерживаются дуг около друга за счет катионов калия, причем концентрация калия в слюде очень близка к концентрации ионов калия в клетках большинства живых организмов на нашей планете. Концентрация ионов натрия в морской или океанской воде, омывающей слюду, также близка к концентрации этих ионов в большинстве биологических жидкостях.В третьих, в результате смены времени суток нагревание и охлаждение слоев слюды могли приводить к их перемещению друг относительно друга.
Такое перемещение, в свою очередь, способствовало выделению механической энергии, стимулировавшей образование и разрушение химических связей, необходимых для добиотической биохимии.Таким образом, слюда могла сыграть роль поддержки, укрытия и источника энергии для развития доклеточных живых систем, оставив свои отпечатки на структуре ныне живущих клеточных организмов.Хансма отмечает, что ее гипотеза не только является более достоверной, чем гипотеза добиотического «первичного бульона» (гипотеза коацерватных капель).
Она полагает, что ее разработка может также объяснить феномен образования жизни в большей степени, чем гипотеза «пиццы». Последняя модель предполагает происхождение биомолекул на поверхности минералов Земной коры, однако не может объяснить, почему ранние биомолекулы сразу образовались в достаточных для стабилизации биополимеров количествах.
Кусок слюды с водой между слоями. Некоторые края листов показаны чёрными стрелками. Красными — пузырьки воздуха. Коричневые полосы — органика (фото Helen Hansma/UCSB).
Версия происхождения жизни выдвинула Элен Хансма (Helen Hansma) из университета Калифорнии в Санта-Барбаре (University of California, Santa Barbara). Она нашла прекрасное место, где ранние биологические молекулы могли бы образовать первые клетки.
Самый ранний этап зарождения жизни — возникновение органики — в данной гипотезе оставлен за скобками. Она рассматривает тот период, когда образовались первые белки и РНК, а затем и первые клетки.
Необходимые для этого условия, оказывается, существуют в тончайших зазорах между слоями слюды, помещённой в морскую воду. Толщина каждого такого слоя составляет нанометр, так что в миллиметре слюды их насчитывается миллион. А что между слоями? Это самое интересное.
Органические молекулы в промежутках между слюдяными слоями в воде
— Во-первых, слои слюды скрепляются калием. И концентрация калия в слюде близка к концентрации калия в наших клетках.
— Во-вторых, морская вода, которая омывает слюду, богата натрием, точно так же, как наша кровь.
— В-третьих, нагревание и охлаждение породы днём и ночью заставляло бы слои слюды перемещаться вверх и вниз, а это предоставило бы энергию для изменений в сложных молекулах, попавших в зазоры (по величине — молекулярного порядка) между слоями, так как вызвали бы формирование и разрушение химических связей, необходимых для ранней биохимии.
— В-четвёртых, поверхность слоя слюды столь плоская и гладкая, что ДНК на ней возвышается как гора, так что это место идеально для — опытов- природы с большими молекулами.
Слои слюды
Слои слюды, возможно, обеспечили убежище и источник энергии для развития предклеточной жизни. А разделение слоёв могло стать важным условием для дарвинистской эволюции, в ходе которой наборы органических молекул фактически сформировали бы первые клетки без мембран.
— Отпечаток- этого специфического места происхождения жизни, по мнению Элен, прекрасно можно увидеть и сегодня. Как сказано в пресс-релизе университета, и РНК, и многие белки, и липиды в наших клетках обладают отрицательными зарядами, как и поверхность слоёв слюды. А ещё — фосфатные группы РНК отстоят друг от друга на расстояние в половину нанометра, точно так же, как отрицательные заряды на слюде.
Хансма утверждает, что её гипотеза объясняет, как первые органические молекулы смогли получить правильное количество воды, чтобы сформировать устойчивые биополимеры.
— Я полагаю, все ранние биологические молекулы возникли и развивались в — коммуналке- между слоями слюды на протяжении эпох, прежде чем обрести мембраны и выйти из слюды, чтобы завоевать мир- , — говорит Элен.
Узнайте также о новых доводах в пользу внеземного происхождения жизни и о том, что предшественники живых клеток могли родиться раньше Солнца.
