Eine 3D-Darstellung eines DNA-Moleküls. Digitalgenetik/iStock
Wissenschaftler der Universität Hiroshima in Japan glauben, dass sie möglicherweise eines der beständigsten Rätsel der Wissenschaft gelöst haben – nämlich wie Leben aus unbelebter Materie im frühen Entwicklungszyklus der Erde entstand, ein Berichtvon Neuer Atlas erklärt.
In einem neuen Artikel, der in der veröffentlicht wurdeTagebuchNaturkommunikation, beschreiben die Forscher, wie sie im Labor selbstreplizierende Protozellen erzeugten. Sie glauben, dass diese der Hypothese der chemischen Evolution Gewicht verleihen, die erstmals in den 1920er Jahren aufgestellt wurde. Sie besagt, dass "das Leben zuerst mit der Bildung von Makromolekülen aus einfachen"kleine Moleküle, und diese Makromoleküle bildeten molekulare Anordnungen, die sich vermehren könnten", erklärte Muneyuki Matsuo, Erstautor der Studie, in eine Presseerklärung.
Die Forscher von Hiroshima haben sich speziell vorgenommen, den Ursprung der molekularen Anordnungen zu untersuchen, die sich aus kleinen Molekülen vermehren, da diese seit der ersten Hypothese des chemischen Evolutionsszenarios ein Rätsel geblieben sind. In der Pressemitteilung der Universität Hiroshima nennt Matsuo sie „diefehlende Verbindung zwischen Chemie und Biologie im Ursprung des Lebens."
gemeinsame Vorfahren der Menschheit, die auf ihre molekularen Ursprünge zurückgeführt werden
Für ihre Studie zielten die Forscher darauf ab, diese proliferierenden Protozellen im Labor nachzubilden. Zuerst schufen sie ein neues kleines Molekül aus Aminosäurederivaten, das sich selbst zu primitiven Zellen zusammenbauen würde. Dieses wurde bei normaler Atmosphäre in Wasser mit Raumtemperatur gegeben.Beobachtungsdruck über einen längeren Zeitraum.
Die Forscher fanden heraus, dass die Moleküle zu Peptiden angeordnet waren und sich dann spontan Tröpfchen bildeten. Durch das Hinzufügen weiterer Aminosäuren beobachteten die Wissenschaftler, dass diese Tröpfchen an Größe wuchsen und sich dann teilten, ein Prozess, der mit der Selbstreproduktion biologischer Zellen vergleichbar ist. „ByDurch die Konstruktion von Peptidtröpfchen, die sich durch die Ernährung mit neuartigen Aminosäurederivaten vermehren, haben wir experimentell das seit langem bestehende Rätsel aufgeklärt, wie sich präbiotische Vorfahren durch selektive Konzentration präbiotischer Chemikalien vermehren und überleben konnten“, sagt Matsuomolekulare Aggregate – von denen eines unser gemeinsamer Vorfahre wurde." Außerdem konzentrierten einige der Tröpfchen während des Experiments auch Nukleinsäuren, die genetische Informationen tragen. Diese Tröpfchen waren auch resistenter gegen äußere Reize, sagten die Forscher, und sie warenwahrscheinlicher zu überleben.
Obwohl die Ergebnisse uns nicht abschließend sagen, wie das Leben auf der frühen Erde entstanden ist, verleihen sie der Hypothese der chemischen Evolution Gewicht und schlagen der wissenschaftlichen Gemeinschaft weitere Wege der Forschung vor. Wissenschaftler haben auch die RNA-Hypothese getestet, die besagtdiese RNA-Moleküle waren die ersten sich selbst replizierenden Moleküle und führten schließlich zum Leben auf der Erde. Andere Forschungsrichtungen haben inzwischen darauf hingewiesen, dass Asteroiden die für das Leben notwendigen Komponenten auf die Erde gebracht haben könnten – im Juli Forscher aus den USADas Southwest Research Institute sagte, seine Ergebnisse deuten darauf hin, dass einst Asteroiden in Stadtgröße die Erde getroffen haben. viel häufiger als bisher angenommen, was dieser speziellen Hypothese Gewicht verleiht.Als nächstes wollen die Hiroshima-Forscher ihre Untersuchungen zu Aminosäuren fortsetzen, um mehr darüber zu erfahren, wie das Leben auf der Erde entstanden sein könnte.