प्राइमर्ड सूप में चरण पृथक्करण?

एक आश्चर्यजनक सरल तंत्र पहले भवन ब्लॉकों को संभव बना सकता था

चरण पृथक्करण की घटना जीवन के पहले भवन ब्लॉकों के गठन को सक्षम कर सकती थी। © एंड्रियास बैटनबर्ग / टीयूएम
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सुरक्षात्मक बूंदें: आश्चर्यजनक रूप से सामान्य घटना जीवन की पहली इमारत ब्लॉकों के गठन को सक्षम कर सकती थी। क्योंकि वे वास्तव में प्राइमर्ड सूप में जल्दी से क्षय करेंगे। लेकिन एक प्रयोग से पता चलता है कि यह मामला नहीं है: चरण पृथक्करण का तंत्र अणुओं को आवश्यक सुरक्षा प्रदान कर सकता था - जब तक कि पहले कोशिकाओं ने इस कार्य को नहीं लिया।

पृथ्वी पर पहला जीवन कैसे आया? और जीवन का पहला निर्माण खंड कहां बना? अभी तक, इन सवालों के कोई स्पष्ट उत्तर नहीं हैं। कारणों में से एक: कई जटिल जैव-रासायनिक रासायनिक रूप से अस्थिर हैं। वे केवल तभी जीवित रहते हैं जब ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है या उनकी एकाग्रता कृत्रिम रूप से कम होती है। जीवित जीवों में, सुरक्षात्मक कोशिका पर्यावरण यह सुनिश्चित करता है।

लेकिन प्रधानमंत्री पृथ्वी के जल में जीवन के पहले निर्माण खंडों के निर्माण में कोई सुरक्षात्मक कोशिकाएं नहीं थीं। तो तुरंत ध्वस्त हुए बिना जटिल बायोमोलेक्यूल्स कैसे बन सकता है? अब तक, शोधकर्ताओं ने कई परिकल्पनाओं को सामने रखा है। इस प्रकार, मिट्टी के पत्थर में छिद्र, पनडुब्बी ज्वालामुखियों से ठोस लावा, फीलोसिलाइकेट्स या छोटे गीजर तालाब आवश्यक प्रतिक्रिया कक्ष प्रदान कर सकते थे।

क्या चरण अलग करने का काम हुआ?

म्यूनिख विश्वविद्यालय से मार्टा तेना-सोल्सोना और उनके सहयोगियों ने भी एक और संभावना की जांच की है। आपका अनुमान: शायद चरण पृथक्करण की सरल प्रक्रिया ने प्राइमर्ड सूप में आवश्यक प्रतिक्रिया स्थान प्रदान किए। इस तरह के एक चरण में अलगाव होता है, उदाहरण के लिए, जब सिरका और तेल के सलाद ड्रेसिंग को खड़े होने की अनुमति दी जाती है: तेल जलीय घटकों पर एक परत बनाता है।

Coauthor Job Boekhoven एक और सादृश्य बताते हैं: "एक पुरानी, ​​जंग लगी कार की कल्पना करें: इसे बारिश में बाहर छोड़ दें, इसे जंग लगने और सड़ने से बचाएं, क्योंकि जंग लगना एक प्रतिक्रिया है जो पानी से तेज होती है। यदि आप इसे गैरेज में रखते हैं, तो यह जंग लगना बंद कर देता है क्योंकि यह शारीरिक रूप से इसे बारिश से अलग करता है। ”डिस्प्ले

"प्रिमॉर्डियल सूप" में ltrialpfchen

"प्राइमर्डियल सूप" के एक मॉडल के रूप में, शोधकर्ताओं ने विभिन्न कार्बोक्जिलिक एसिड अणुओं और कार्बोडाइमाइड्स के बीच एक प्रतिक्रिया विकसित की - उच्च-ऊर्जा यौगिक जो कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। हालांकि, प्रतिक्रिया में गठित अस्थिर एनहाइड्राइड जलीय घोल में कार्बोक्जिलिक एसिड में तेजी से विघटित होते हैं।

हालांकि, जैसा कि प्रयोगों ने दिखाया, यह सभी प्रतिक्रियाओं में ऐसा नहीं था: कुछ एनहाइड्राइड आश्चर्यजनक रूप से लंबे समय तक जीवित रहे। वैज्ञानिकों द्वारा इस कारण की खोज की गई क्योंकि उन्होंने प्रक्रियाओं की अधिक विस्तार से जांच की। इससे पता चला कि उन एनहाइड्राइड्स सबसे लंबे समय तक जीवित रहे, जो एक जलीय वातावरण में एक प्रकार की सतह पर तैरनेवाला बना सकते हैं। प्रभाव भी स्पष्ट था: शुरू में स्पष्ट समाधान दूधिया हो गया।

पहले जीवन के अणुओं के लिए सुरक्षा

शोधकर्ताओं के अनुसार, इसी प्रभाव के कारण प्रवल सूप में स्थिर प्रतिक्रिया हो सकती है। क्योंकि सपोसिटरी सुनिश्चित करती हैं कि संवेदनशील एनहाइड्राइड को आसपास के पानी से अलग किया जाता है। तेल की बूंदों में पानी की कमी एक सुरक्षा के रूप में कार्य करती है और इस प्रकार अणुओं के विघटन को रोकती है। यदि अणु एक-दूसरे के साथ ऊर्जा के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं, तो वे जीवित रहते हैं जो बूंदों के गठन से खुद की रक्षा कर सकते हैं।

इस प्रकार चरण पृथक्करण एक ऐसा तंत्र प्रदान करता है जो अत्यधिक अस्थिर अणुओं को अनुमति देता है, जैसे कि प्राइमर्डियल सूप में पाए जाने वाले, उच्च स्तर की स्थिरता। वे लंबे समय तक जीवित रहने में सक्षम थे, भले ही उन्हें बाहर से ऊर्जा के बिना एक अवधि बचानी पड़े। चूंकि चरण पृथक्करण का तंत्र इतना सरल है, इसलिए यह जीवन निर्माण ब्लॉकों जैसे डीएनए, आरएनए या यहां तक ​​कि स्व-विभाजित फफोले में भी हो सकता है।

बोकेहॉवन कहते हैं, "आगे, हम आदिम रसायन को आत्म-प्रतिकृति सूचना वाहक में बदलने की उम्मीद करते हैं, जो कुछ हद तक क्षय से सुरक्षित है।" (नेचर कम्युनिकेशंस, 2018; डोई: 10.1038 / s41467-018-04488-y)

(तकनीकी विश्वविद्यालय म्यूनिख, 25.05.2018 - NPO)