Абиогенез і што такое коацерваты

Сучасны чытач можа быць прыхільнікам любой тэорыі паходжання жыцця на Зямлі - ад тэорыі касмічнага заносу да вечнасці існавання цывілізацый. Але чытач які думае павінен ведаць, што большасць навукоўцаў прытрымліваецца наяўнасці добиологического перыяду ў адукацыі жыццёвых формаў - абиогенеза. І галоўнай тэарэтычнай базай у гэтым пытанні з'яўляецца тэорыя Опарина-Холдейна або тэорыя коацерватных кропель. Што такое коацерваты і якія тэзісы тэорыі абиогенеза у эвалюцыі ўсяго жывога - у гэтым артыкуле.

ўзнікненне тэрміна

Абгрунтаванне тэорыі коацерватов належыць расійскаму навукоўцу пачатку 20 стагоддзя А. І. Опарину. У 1924 годзе ён апублікаваў свае працы па выніках вывучэння раствораў, насычаных высокамалекулярныя злучэнні. Ён даказаў, што ў іх фарміруюцца ўстойлівыя зоны падвышаных канцэнтрацый гэтых рэчываў, якія і атрымалі назву коацерваты ў біялогіі. Што такое коацерватные кроплі - гэта малекула вялікамалекульнага рэчывы (бялок), вакол якой утвараюцца "кашулі" з вады і нізкамалекулярных злучэнняў.

Тэорыя Опарина-Холдейна

Менавіта гэты працэс называецца коацервация коацерват. Што такое коацерваты і тэорыю Опарина падтрымаў ў 1929 году ангелец Дж. Холдейн, і менавіта іх прозвішчы ўвайшлі ў назву добиологического або хімічнага перыяду ўзнікнення жыцця на планеце. Тэорыя мяркуе самазараджэння высокамалекулярных арганічных рэчываў у перыяд ранняга станаўлення атмасферы і літасферы нашай планеты.

Эксперымент з першасным булёнам

У 1953 году хімікі Стэнлі Мілер і Гаральд Да Юры вырашылі паставіць эксперымент у асяроддзі, блізкай па складзе і ўмовам да предбиотической на Зямлі. У колбу яны змясцілі сумесь метану, аміяку, вадароду і дадалі вады. Прапускаючы праз раствор ток (да 60 тысяч У), нагнятаючы ціск і павялічваючы тэмпературу да 80 градусаў па Цэльсіі, яны атрымалі шэраг амінакіслот, мачавіну і іншыя арганічныя злучэнні. А ў 1954 годзе ў Індыі хімік К. Бахадур атрымаў арганіку пад уздзеяннем сонечных прамянёў. Пра тэорыю предбиологической эвалюцыі і што такое коацерваты пазнаў і загаварыў увесь свет.

Жэлацін ў шклянцы

Што такое коацерваты лёгка праілюстраваць, змяшаўшы жэлацін, гуміарабік або альбумін і ваду. Першапачаткова празрыстыя растворы спачатку стануць мутнымі, а затым у іх з'явяцца дробныя згусткі, якія плаваюць у растворы. Гэта і ёсць першапачатковыя коацерваты. Што такія злучэнні могуць рабіць? Адасобленыя часцінкі могуць Адсарбаваны розныя рэчывы і валодаць дакладна структураванай структурай, што вызначае іх індывідуальнасць. У працэсе хімічнай эвалюцыі адбываўся адбор на больш ўстойлівыя формы, якія і сталі асновай для ўзнікнення жывых формаў.

Ад коацерват да аднаклетачныя

У першасным акіяне ў дагістарычныя часы з'яўляюцца першыя часткова адасобленыя ад навакольнага асяроддзя часціцы. Яны абменьваюцца са асяроддзем рэчывамі (правобраз больш складанага абмену рэчываў), хутка распадаюцца або захоўваюць цэласнасць нейкі час. Кроплі растуць (павялічваюцца ў памеры) і дзеляцца. І вось ужо з'яўляецца структура больш вышэйшага парадку - драбнюткія камячкі жывога, якім уласцівыя працэсы сінтэзу і распаду, развіцця, росту і размнажэння. З гэтага моманту пачала сваё гістарычнае развіццё жыццё на планеце Зямля.

Праблема тэорыі коацерват

Усё вышэйсказанае прыгожа ў тэорыі. Але, нягледзячы на поспехі біёлагаў ў яе пацверджанні, усё, што мы сёння стварылі ў першасных булёнах, далёка ад сапраўднага жыцця і будынкі клеткі. І нават створаная ў 2008 годзе амерыканскімі біёлагамі «протоклетка» і японская везікулы з абалонкай, здольная дзяліцца (2011), не даказваюць, што ўсё менавіта так і было шмат мільярдаў гадоў таму на нашай планеце. Усе гэтыя эксперыменты толькі даюць ежу для пабудовы гіпотэз магчымага шляху абіятычнымі перыяду эвалюцыі жыцця.

неверагоднасць падзей

Матэматык з Брытаніі Фрэд Хол падлічыў верагоднасць выпадковага ўзнікнення жывой клеткі ў першасным булёне. Скажам толькі, што ў сваіх разліках ён задзейнічаў ўвесь сучасны арсенал кампутараў. Пры некаторых ідэальных умовах, такая верагоднасць складзе 1/10 * 40000. Гэта нікчэмна малая велічыня, якая зводзіць верагоднасць такой падзеі практычна на нішто.

верагоднасці здараюцца

Тэорыю адноснасці пакуль яшчэ ніхто не адмяніў, і некалькі яркіх прыкладаў дапамогуць паказаць, як зусім неверагоднае з пункту гледжання матэматыка ўсё ж здараецца. Да прыкладу, калі б людзі жылі па 100 000 гадоў, то ў 100% (гэта значыць усе без выключэння) гінулі б ў авiякатастрофах. А вось рэальны факт - верагоднасць выйгрышу ў амерыканскую латарэю Cool Million пралічаная дакладна і гэта 1 на 5 200 000. А амерыканка Валеры Вільсан ў 2002 і ў 2006 выйгравала галоўны прыз. Або яшчэ прыклад - у Балгарыі ў 2009 годзе праводзілі расследаванне працы латарэі «6 з 41». А ўсё таму, што з розніцай у чатыры дні ў розных тыражах выпалі шэсць аднолькавых лічбаў. Пры гэтым верагоднасць такога падзеі - 3,61 • 10 ^-14. Так што неверагоднае на нашай планеце здараецца.