تکامل شیمیایی: مراحل و جوهر

فرآیند تبدیل مواد شیمیایی علم در اصطلاح تکامل شیمیایی انجام شد، و نقطه عطف روند انقلابی پس از ایجاد در 1777 توسط دانشمند طبیعی لاوازیه نظریه احتراق فرانسه توصیف نقش اکسیژن رخ داده است. سپس شروع یک بررسی از تمام مفاهیم اساسی و اصول اساسی شیمی، اصطلاحات و نامگذاری از مواد تغییر کرده است.

دوره ابتدایی

1789 شاهد انتشار یک کتاب درسی لاووازیه، بلافاصله یک مرجع کلیدی برای محققان و پژوهشگران علم متولد شد. "البته شیمی ابتدایی" است برای اولین بار در لیست جهانی بوده است - جدول از اجسام ساده، فهرست عناصر شیمیایی شناخته شده است. اساس این کتاب قطور لاوازیه دروغ گفتن دقیقا تئوری اکسیژن احتراق، به موجب آن تکامل شیمیایی با یک راه کاملا جدید کارگردانی شد. مهم ترین عنصر در تعریف - تجربه است، که چه یک دانشمند و انتخاب معیار اصلی، و هر چیزی که تجربه تایید نشده است، مانند اتمی یا ساختار مولکولی، لاوازیه در نظر گرفته نشده بود.

تکامل شیمیایی را از طریق قوانین او فرموله رفته - حفاظت از جرم، در مورد ماهیت خواص ترکیبات، اختلافات خود را در ترکیب عنصری. پس از آن بود که شیمی را تبدیل به یک علم خود، مطالعه ترکیب بدن تجربی. من نمی توانستم بدون تکامل شیمیایی عقلانی از موضوع انجام دهد، و به این ترتیب، انسانیت نهایت رها گذشته کیمیاگری، به عنوان ایده های در مورد ماهیت ماده و خواص آن به شدت و به سرعت تغییر دهید. اما انگیزه برای این فرایند پژوهش لاوازیه خدمت کرده است. حال حاضر، حتی دانش آموزان می دانیم که مرحله از تکامل شیمیایی (یا تکامل پری بیوتیک) باید از زمانی که قبل از در نظر گرفته ظهور حیات بر روی زمین. در قرن هجدهم، مانند مفاهیم جهان هیچ کس تا به حال بود.

زندگی

تکامل شیمیایی بر روی زمین آغاز شد سیاره کاملا بی روح زمانی که ماده آلی است که به تدریج شروع به از مولکول های غیر آلی، که به طور خاص عوامل انرژی و انتخاب را تحت تاثیر قرار پدیدار شود. مشروح فرآیندهای خود سازمان، که از ویژگی های حتی سیستم های نسبتا پیچیده هستند. بنابراین، کربن بر روی زمین ظاهر شد. در عوض، کربن مولکول اول از اهمیت اساسی نه تنها برای ظاهر بلکه برای توسعه بیشتر از تمام مواد زندگی می کنند.

ما نمی دانیم که تا کنون، چه جوهر تکامل شیمیایی در مراحل اولیه زندگی است. شیمی شناخته شده از هر ماده مرزهای روند تکاملی اصل کربن آبی محدود می کند. شاید، در جهان وجود دارند گزینه های حالت دیگر وجود ماده زندگی و منشاء پروتئین ما - تنها "راه خروج" نیست. ترکیبی منحصر به فرد از خواص پلیمر با خواص depolarizing کربن از محیط آبی در فاز مایع وجود دارد متوجه شد. این شرایط برای شروع تحول شیمیایی از زندگی و نیاز به توسعه همه شناخته شده است به ما به شکل های مختلف زندگی کافی است.

شروع فرآیند

بشریت حتی از گهواره خود را نمی داند همه. به خصوص در مورد آن و زمانی که برای شروع مرحله از تکامل شیمیایی بر روی زمین. این چیزی است که ما، بیش از حد، می تواند فقط حدس می زنم. در اینجا، برای اولین بار، ممکن است کاملا هر زمان وجود دارد.

هنگامی که شما در چرخه دوم تشکیل ستاره به پایان برساند که محصولات تغلیظ شده از انفجار ابرنواخترها، که به عناصر فضای بین ستاره ای به نام سنگین، که وزن بیش از بیست و شش. وقتی ستاره ها در نسل دوم سیستم های سیاره ای خود را، که در آن عناصر سنگین مورد نیاز است یک مقدار کافی بوده است یافت می شود. متوجه جوهر تکامل شیمیایی می تواند در هر زمان پس از انفجار بزرگ در فاصله نیم میلیارد و نیم میلیارد سال است.

که در آن زندگی آغاز شد

که در آن او می توانست بوجود آمده - همچنین یک سوال باز. هنگام ایجاد بسیاری از شرایط ekolyutsii راه اندازی شیمیایی کاملا به احتمال زیاد می تواند تقریبا در هر محیط رخ می دهد. این خاک و سیارات، و عمق اقیانوس و سطح، حتی شکل گیری سیاره مناسب است.

علاوه بر این، ابر گاز میان ستاره ای نیز ممکن است به عنوان سکوی پرشی برای حمله به زندگی ماده ی بی جان خدمت می کنند، و آن است که در آن مواد آلی شناسایی تایید - و قند الکل ها، آلدئیدها، اسیدهای آمینه، گلیسین و توانایی بیشتر به عنوان شروع مواد برای زندگی با استفاده از تکامل شیمیایی شروع خدمت می کنند.

نظریه

زمین باستان نگه می دارد اسرار آن، و انسانیت هنوز اطلاعات قابل اعتماد در مورد شرایط ژئوشیمیایی از وجود آن قبل از ظهور زندگی ندارد. تحقیقات زمین شناسی ممکن است تمام سوالات راضی نیست، و به همین دلیل به مطالعه گسترده نجوم است. بنابراین یک نظریه تکامل شیمیایی ساخته شده است. شرایط زهره و مریخ امروز در نظر گرفته شود شبیه به زمین در مراحل خاصی از تکامل شیمیایی.

برای آزمایش بر روی مدل های و در نتیجه به دست آوردن تمام اطلاعات پایه شناخته شده است. به عنوان مثال، با استفاده از شبیه سازی ترکیبات مختلف شیمیایی و شرایط آب و هوایی در جو، هیدروسفر، لیتوسفر مولکولهای آلی پیچیده به دست آمد. به دست آوردن اطلاعات جدید آزمایش است که همیشه تحت ساخت و ساز غنی نظریه است. بنابراین، آن را در تعدادی از فرضیه در مورد مکانیسم خاص نامزد دریافت جایزه بود و نیروهای مستقیم رانندگی تکامل شیمیایی برگزار می شود.

تحقیقی در روسیه

حیات بر روی زمین از طریق تولید خود بخود تشکیل شده بود، که شده است، تولد از ترکیبات آلی که حضور حیات وحش مشخصه فراتر از بدن و بدون کوچکترین مشارکت آنزیم است. این اولین مرحله است، زمانی که یک زنده را از غیر زنده وجود دارد.

فرضیه علمی oparin در دهه بیست قرن بیستم، محلول ترکیبات مولکولی بالا هستند قادر به تشکیل یک منطقه خاص که در آن غلظت آنها افزایش می یابد، و جدایی از محیط خارجی جلوگیری نمی کند آنها را به برقراری ارتباط با آن است. این مناطق کواسروات و یا قطره کواسروات نامیده می شود.

خارج

منبع سنتز غیر زنده اجرا در یک زمین اولیه صرف شده در 1953 godu استنلی میلر، سنتز اسیدهای آمینه با دیگر مواد آلی. پس از آن نظریه hypercycles که وجود حیات در این دوره از تکامل شیمیایی حضور یک واکنش کاتالیزوری، متوالی، که در آن محصول قبلی کاتالیزور برای بعدی می شود توضیح می دهد ظاهر شد.

فقط اولین "پیشسلول" در سال 2008 توسط زیست شناس آمریکایی که از طریق غلاف اسیدهای چرب و چربی قادر به دست آوردن منوفسفات نوکلئوتید از محیط بود ساخته شده است. این ایمیدازول فعال "آجر" برای سنتز DNA ضروری است. و در سال 2011 در ژاپن وزیکول با عناصر DNA در زیر غشاء کاتیونی، که قادر به تقسیم بودند، به عنوان واکنش زنجیره ای polirazmernaya، تکرار DNA بود ایجاد شد.

فرضیه اصلی

تکامل شیمیایی حیات بر روی زمین فرضیه نقاط اساسی زیر توضیح می دهد.

1. ضرورت به نظر می رسد بر روی زمین و یا در شرایط فضا، که در آن یک سنتز autocatalytic ugrerodosoderzhaschih مولکول وجود دارد، با ترکیب باید حجم بزرگ و تنوع قابل توجهی، به اندازه کافی برای شروع روند تکامل شیمیایی است.
2. پیدایش ساختارهای protocellular در حال ظهور از مولکول های بالا توضیح داده. این کلوخهها بسته پایدار جدا شده از محیط زیست، تبادل انرژی از مواد و آنها را به صورت انتخابی می گذرد. بنابراین ساختار protocellular وجود دارد.
3. واحد تشکیل است توانایی خود توسعه وجود دارد - خود تکرار و خود تحول از تمام اطلاعات سیستم های شیمیایی. بنابراین واحد اصلی کد ارثی وجود دارد.
4. در مرحله بعدی - رابطه بین ظاهر و توابع آنزیم خواص پروتئین ها با RNA و DNA به عنوان حامل داده ها. بنابراین است که در واقع کد های ارثی که برای تکامل بیولوژیکی مورد نیاز است وجود دارد.

کشف

همانطور که در بالا ذکر شد، الکساندر اپارین عنوان اوایل به عنوان دهه بیست قرن گذشته کواسروات را باز کرد. بعد استانلی میلر و هارولد یوری در سال 1953، ظهور جو باستانی در شبیه سازی مولکول های زیستی ساده و روند وقوع آنها است. بعد سیدنی ها Foks جهان در مورد میکروسفرهای از protenoidov گفت. در سال 1981، T. و S. Ceku Altmane قادر به مشاهده این بخش از RNA autocatalytic عنوان ریبوزوم قادر به یکپارچه سازی اطلاعات و تجزیه در مولکول، "کنده کاری" خود را از زنجیره و اتصال "به پایان می رسد" باقی مانده است.

در سال 1986، ویلیام گیلبرت کمبریج توسعه یافته این ایده از "RNA جهان"، و گونتر فون Kidrovski از آلمان در همان زمان سیستم خود تکرار اول بر اساس DNA، که سهم مهمی در درک سیستم خود تکرار و توابع رشد خود بود ارائه شد. علم به سرعت رو به جلو در این راستا رفته: مانفرد آیگن hyperframe، تکامل گروه از مولکول های RNA را باز کرد، و Yuliy Rebek اولین مولکول مصنوعی که خود همانندساز در کلروفرم ایجاد شده است.

فضا و زمین

مرکز پرواز فضایی ناسا Dzhon Korlis مورد مطالعه فرایند تحویل از چشمه های حرارتی از انرژی دریاها و مواد شیمیایی است که تکامل شیمیایی، مستقل از محیط فضا، و امروز آنها برای آرکی اولیه زیستگاه دائمی هستند. در جهان سولفور آهن، تعدادی از فرضیه گونتر Vehterskhoyzera.

او اولین خود تکرار ساختارهای سوخت و ساز بدن باعث بر روی سطح پیریت (سولفید آهن)، که به انرژی لازم برای تبادل مواد است. از نظر انتخاب رو به رشد و در حال پوسیدگی کریستال پیریت می تواند رشد و تکثیر، ایجاد انواع جمعیت. مواد معدنی خاک رس برای ظهور مولکول های آلی نیز از نزدیک مورد بررسی قرار گرفت. با این حال، یک مدل واحد و یکپارچه از تکامل شیمیایی هنوز وجود ندارد، از اصول اساسی جنبش از این روند هنوز باز نشده است.