211service.com
Dzīve varēja attīstīties bruņu māla burbuļos
Viens no lielākajiem noslēpumiem bioloģijā ir šūnu membrānu izcelsme, aizsargslāņi, kas pilnībā ieskauj sarežģīto ķīmisko zupu, kurā notiek daudzi dzīvības smalkākie procesi.
DNS un ar to saistītās bioķīmiskās iekārtas var darboties tikai rūpīgi kontrolētā vidē, ko rada šūnu membrāna. Bet dīvainā kārtā viens no svarīgākajiem darbiem, ko veic šī iekārta, ir ķīmisko celtniecības bloku izveidošana, kas pēc tam paši savācas pašā membrānā. Tas rada paradoksu: membrāna nevar veidoties bez bioķīmiskās iekārtas, bet tas nedarbosies bez šūnas membrānas aizsardzības.
Mīkla ir tā, kas bija pirmais. Kā šūnu membrānas varēja attīstīties bez bioķīmiskām iekārtām, lai ražotu celtniecības blokus? Un kā alternatīvi, kā bioķīmiskās iekārtas varēja attīstīties bez izšķirošās aizsardzības, ko nodrošina šūnu membrānas? Tā ir vistas un olu problēma.
Pēdējos gados ir parādījusies atbilde. Šķiet, ka šūnu membrānas bija pirmās, un pierādījumi ir iegūti no daudziem pētījumiem, kas parāda, kā vienkāršas organiskās molekulas var pašas apvienoties burbuļiem līdzīgās struktūrās, ko sauc par pūslīšiem.
Dažādas grupas ir parādījušas, kā šīs pūslīši var veidoties ne tikai prebiotiskajā zupā, kas, iespējams, pastāvēja Zemes vēstures sākumā, bet arī uz īpaši aukstu kristālu virsmas, par kuriem mēs zinām, ka tie pastāv starpzvaigžņu telpā.
Ar šo domāšanas veidu pūslīši nodrošināja aizsargājošu vidi, kurā lēnām attīstījās dzīvības molekulas.
Šodien mēs piedāvājam citu iespēju. Anands Bala Subramaniams no Hārvardas universitātes un daži draugi ir atklājuši, ka šis pūslīšu veidošanās process notiek arī dabā sastopamā mālā, ko sauc par montmorilonītu. Tādas lietas var aizsērēt jūsu zābakus pēc pārgājiena.
Viņi saka, ka ūdens un māla maisījumā viegli veidojas burbuļi. Kad tas notiek, māls veido virsmu ap burbuli, kas aiztur saturu iekšpusē. Pēc tam jebkurš kontakts ar ķīmiskām vielām, ko sauc par virsmaktīvām vielām, stabilizē apvalku. Subramaniam un co rezultātu sauc par māla bruņu burbuli. Viņi saka, ka šīs māla pūslīši ir mehāniski izturīgi un ir stabili ūdenī un citos šķidrumos.
Māla bruņu burbuļiem ir vairākas interesantas iezīmes. Pirmkārt, tie var viegli veidoties spraugās starp slīdošajiem akmeņiem vai starp oļiem, ko viļņi un plūdmaiņas mētā uz priekšu un atpakaļ. Ir zināms, ka virsmaktīvās vielas, kas stabilizē to struktūru, pastāvēja visā Zemes vēsturē.
Pats interesantākais ir tas, ka bruņotie burbuļi ir pārklāti ar porām, kas ļauj noteikta izmēra molekulām iekļūt struktūrā un izkļūt no tās. Tas padara vēl lielāku iespējamību, ka šīs struktūras varētu būt kalpojušas kā vienkārši primitīvi neorganiskie prekursori organiskajām protošūnām, kā to teica Subramaniam un līdz.
Protams, nav pierādījumu, ka dzīvība uz Zemes būtu attīstījusies bruņotos burbuļos, taču tas ir vēl viens rādītājs, ka apstākļi, kādos dzīvība var uzplaukt, ir biežāk sastopami un veidosies biežāk, nekā kāds varēja iedomāties tikai pirms dažiem gadiem.
Atsauce: arxiv.org/abs/1011.4711 : Daļēji caurlaidīgas pūslīši, kas sastāv no dabīgā māla