ទ្រឹស្តីនៃការវិវត្តន៍គីមី (ការវិវត្តន៍នៃ prebiotic, ទ្រឹស្តី abiogenesis) គឺជាដំណាក់កាលដំបូងក្នុងការវិវត្តន៍នៃជីវិត កំឡុងពេលដែលសារធាតុសរីរាង្គ សារធាតុ prebiotic កើតឡើងពីម៉ូលេគុលអសរីរាង្គក្រោមឥទ្ធិពលនៃថាមពលខាងក្រៅ និងកត្តាជ្រើសរើស និងដោយសារការដាក់ពង្រាយដំណើរការនៃការរៀបចំដោយខ្លួនឯងដែលមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធស្មុគស្មាញទាំងអស់ ដែលពិតជាមានការសង្ស័យ។ ម៉ូលេគុលដែលមានកាបូនទាំងអស់។ ដូចគ្នានេះផងដែរ ពាក្យទាំងនេះបង្ហាញពីទ្រឹស្តីនៃការកើត និងការអភិវឌ្ឍនៃម៉ូលេគុលទាំងនោះ ដែលមានសារៈសំខាន់ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការកើត និងការអភិវឌ្ឍនៃសារធាតុរស់នៅ។
ជីវិតនៅក្នុងសកលលោករបស់យើងត្រូវបានបង្ហាញតាមវិធីតែមួយគត់ដែលអាចធ្វើទៅបាន៖ ជា "របៀបនៃអត្ថិភាពនៃសាកសពប្រូតេអ៊ីន" ដែលអាចធ្វើទៅបានដោយសារតែការរួមបញ្ចូលគ្នាតែមួយគត់នៃលក្ខណៈសម្បត្តិវត្ថុធាតុ polymerization នៃកាបូន និងលក្ខណៈសម្បត្តិ depolarizing នៃឧបករណ៍ផ្ទុក aqueous ដំណាក់កាលរាវ តាមតម្រូវការរួមគ្នា។ និងលក្ខខណ្ឌគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការកើត និងការអភិវឌ្ឍនៃទម្រង់ជីវិតទាំងអស់ដែលយើងស្គាល់។ នេះបញ្ជាក់ថា យ៉ាងហោចណាស់នៅក្នុងជីវមណ្ឌលដែលបានបង្កើតឡើងមួយ អាចមានតំណពូជតែមួយគត់ចំពោះសត្វមានជីវិតទាំងអស់នៃ biosphere ដែលបានផ្តល់ឱ្យ ប៉ុន្តែសំណួរនៅតែបើកចំហថាតើមានជីវមណ្ឌលផ្សេងទៀតនៅខាងក្រៅផែនដី និងថាតើមានការប្រែប្រួលផ្សេងទៀតនៃបរិធានហ្សែនដែរឬទេ។ គឺអាចធ្វើទៅបាន។

ស្រាវជ្រាវ

ការសិក្សាអំពីការវិវត្តន៍គីមីមានភាពស្មុគស្មាញដោយការពិតដែលថាចំណេះដឹងអំពីលក្ខខណ្ឌភូមិសាស្ត្រនៃផែនដីបុរាណនៅមិនទាន់ពេញលេញនៅឡើយ។ ដូច្នេះ បន្ថែមពីលើទិន្នន័យភូមិសាស្ត្រ ទិន្នន័យតារាសាស្ត្រក៏ពាក់ព័ន្ធផងដែរ។ ដូច្នេះលក្ខខណ្ឌនៅលើ Venus និង Mars ត្រូវបានចាត់ទុកថាមានភាពជិតស្និទ្ធនឹងអ្នកដែលនៅលើផែនដីក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗនៃការវិវត្តរបស់វា។ ទិន្នន័យសំខាន់នៃការវិវត្តន៍គីមីត្រូវបានទទួលជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍គំរូ ក្នុងអំឡុងពេលដែលវាអាចទទួលបានម៉ូលេគុលសរីរាង្គស្មុគស្មាញដោយការក្លែងបន្លំសមាសធាតុគីមីផ្សេងៗនៃបរិយាកាស hydrosphere និង lithosphere និងលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ។ ដោយផ្អែកលើទិន្នន័យដែលមាន សម្មតិកម្មមួយចំនួនត្រូវបានដាក់ចេញអំពីយន្តការជាក់លាក់ និងកម្លាំងជំរុញដោយផ្ទាល់នៃការវិវត្តន៍គីមី។

Abiogenesis

ក្នុងន័យទូលំទូលាយ abiogenesis- ការកើតឡើងនៃការរស់នៅពីមនុស្សគ្មានជីវិត នោះគឺជាសម្មតិកម្មដំបូងនៃទ្រឹស្តីទំនើបនៃប្រភពដើមនៃជីវិត។ ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1920 អ្នកសិក្សា Alexander Oparin បានផ្តល់យោបល់ថា នៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុល តំបន់នៃកំហាប់កើនឡើងអាចបង្កើតបានដោយឯកឯង ដែលត្រូវបានបំបែកចេញពីបរិយាកាសខាងក្រៅ ហើយអាចរក្សាការផ្លាស់ប្តូរជាមួយវាបាន។ គាត់បានហៅពួកគេថា coacervate drops ឬគ្រាន់តែ coacervates ។

នៅឆ្នាំ 1953 លោក Stanley Miller បានធ្វើការពិសោធដោយបានអនុវត្តការសំយោគ abiogenic នៃអាស៊ីតអាមីណូ និងសារធាតុសរីរាង្គផ្សេងទៀតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបង្កើតឡើងវិញនូវលក្ខខណ្ឌនៃផែនដីបុព្វកាល។ វាក៏មានទ្រឹស្តីនៃ hypercycles ផងដែរដែលយោងទៅតាមការបង្ហាញដំបូងនៃជីវិតរៀងៗខ្លួននៅក្នុងទម្រង់នៃ hypercycles - ស្មុគស្មាញនៃប្រតិកម្មកាតាលីករស្មុគ្រស្មាញដែលជាផលិតផលលទ្ធផលដែលជាកាតាលីករសម្រាប់ប្រតិកម្មជាបន្តបន្ទាប់។
ក្នុងឆ្នាំ 2008 អ្នកជីវវិទូជនជាតិអាមេរិកបានបោះជំហានដ៏សំខាន់មួយឆ្ពោះទៅរកការយល់ដឹងពីដំណាក់កាលដំបូងនៃប្រភពដើមនៃជីវិត។ ពួកគេបានគ្រប់គ្រងដើម្បីបង្កើត "ពិធីការ" ជាមួយនឹងសំបកនៃ lipids និងអាស៊ីតខ្លាញ់សាមញ្ញដែលមានសមត្ថភាពគូរនៅក្នុង nucleotides សកម្មពីបរិស្ថាន - "ប្លុកអគារ" ចាំបាច់សម្រាប់ការសំយោគ DNA ។

ទិដ្ឋភាពនៃ

សម្មតិកម្មនៃការវិវត្តន៍គីមីត្រូវតែពន្យល់ពីទិដ្ឋភាពផ្សេងៗ៖
1. ការចាប់ផ្តើមមិនមែនជីវសាស្រ្តនៃជីវម៉ូលេគុល ពោលគឺការវិវឌ្ឍន៍របស់ពួកវាពីការមិនមានជីវិត និងអាស្រ័យហេតុនេះ មុនគេអសរីរាង្គ។
2. ការលេចចេញនូវប្រព័ន្ធព័ត៌មានគីមីដែលមានសមត្ថភាពចម្លងដោយខ្លួនឯង និងផ្លាស់ប្តូរខ្លួនឯង ពោលគឺការកើតឡើងនៃកោសិកា។
3. រូបរាងនៃការពឹងផ្អែកគ្នាទៅវិញទៅមកនៃមុខងារ (អង់ស៊ីម) និងព័ត៌មាន (RNA, DNA) ។
4. លក្ខខណ្ឌនៃបរិស្ថានរបស់ផែនដីនៅក្នុងរយៈពេលពី 4.5 ទៅ 3.5 ពាន់លានឆ្នាំមុន។

គំរូបង្រួបបង្រួមនៃការវិវត្តន៍គីមីមិនទាន់ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅឡើយទេ ប្រហែលជាដោយសារតែគោលការណ៍មូលដ្ឋានមិនទាន់ត្រូវបានរកឃើញនៅឡើយ។

ការវែកញែក

ជីវម៉ូលេគុល
ការសំយោគ prebiotic នៃសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញនៃម៉ូលេគុលអាចបែងចែកជាបីដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់គ្នា៖
1. ការលេចឡើងនៃសមាសធាតុសរីរាង្គសាមញ្ញ (ជាតិអាល់កុលអាស៊ីតសមាសធាតុ heterocyclic: purines, pyrimidines និង pyrroles) ពីវត្ថុធាតុដើមអសរីរាង្គ។
2. ការសំយោគសមាសធាតុសរីរាង្គដែលស្មុគស្មាញជាងនេះ - "ជីវម៉ូលេគុល" - តំណាងនៃថ្នាក់មេតាបូលីតទូទៅបំផុតរួមទាំងម៉ូណូមឺរ - ឯកតារចនាសម្ព័ន្ធនៃជីវប៉ូលីមឺរ (monosaccharides អាស៊ីតអាមីណូអាស៊ីតខ្លាញ់ nucleotides) ពីសមាសធាតុសរីរាង្គសាមញ្ញ។
3. ការលេចឡើងនៃជីវប៉ូលីម័រស្មុគ្រស្មាញ (polysaccharides ប្រូតេអ៊ីនអាស៊ីត nucleic) ពីឯកតារចនាសម្ព័ន្ធសំខាន់ - ម៉ូណូមឺរ។

ការអភិវឌ្ឍបរិយាកាសបុរាណ
ការវិវឌ្ឍន៍នៃបរិយាកាសផែនដីគឺជាផ្នែកមួយនៃការវិវត្តន៍គីមី ហើយលើសពីនេះទៅទៀត ធាតុសំខាន់ក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រអាកាសធាតុ។ សព្វថ្ងៃនេះវាត្រូវបានបែងចែកទៅជាដំណាក់កាលសំខាន់ៗចំនួនបួននៃការអភិវឌ្ឍន៍។

នៅដើមដំបូង ការបង្កើតធាតុគីមីនៅក្នុងលំហ និងរូបរាងនៃផែនដីពីពួកវាបានកើតឡើង - ប្រហែល 4.56 ពាន់លានឆ្នាំមុន។ សន្មត់ថា ភពផែនដីរបស់យើងនៅដើមដំបូងមានបរិយាកាសនៃអ៊ីដ្រូសែន និងអេលីយ៉ូម ដែលទោះជាយ៉ាងនេះក្តី ក៏លេចធ្លាយបន្តិចម្តងៗទៅក្នុងលំហខាងក្រៅ។ តារាវិទូក៏សន្មត់ថា ដោយសារសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងឥទ្ធិពលនៃខ្យល់ព្រះអាទិត្យ បរិមាណតិចតួចនៃធាតុគីមីពន្លឺ (រួមទាំងកាបូន អាសូត និងអុកស៊ីហ្សែន) អាចនៅតែមាននៅលើផែនដី និងនៅលើភពផ្សេងទៀតដែលនៅជិតព្រះអាទិត្យ។ ធាតុទាំងអស់នេះ ដែលសព្វថ្ងៃបង្កើតជាផ្នែកសំខាន់នៃជីវមណ្ឌល ត្រូវបាននាំមកដោយផលប៉ះពាល់នៃផ្កាយដុះកន្ទុយពីផ្នែកខាងក្រៅនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ លុះត្រាតែមានរយៈពេលយូរនៅពេលដែល protoplanet ត្រជាក់ចុះបន្តិច។ ក្នុងកំឡុងប៉ុន្មានលានឆ្នាំដំបូងបន្ទាប់ពីការលេចចេញនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ ការប៉ះទង្គិចជាមួយរូបកាយសេឡេស្ទាលត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតឥតឈប់ឈរ ហើយការប៉ះទង្គិចដែលបណ្តាលមកពីពួកវាបានបំផ្លាញប្រព័ន្ធរស់នៅដែលបានបង្កើតឡើងនៅពេលនោះ។ ដូច្នេះការកើតឡើងនៃជីវិតអាចចាប់ផ្តើមបានតែបន្ទាប់ពីការប្រមូលផ្តុំនៃទឹកក្នុងរយៈពេលយូរយ៉ាងហោចណាស់នៅក្នុងការធ្លាក់ទឹកចិត្តជ្រៅបំផុត។
ជាមួយនឹងភាពត្រជាក់យឺតនៃផែនដី សកម្មភាពភ្នំភ្លើង (ការបញ្ចេញឧស្ម័នចេញពីពោះវៀនរបស់ផែនដី) និងការចែកចាយជាសកលនៃវត្ថុធាតុពីផ្កាយដុះកន្ទុយ បរិយាកាសផែនដីទីពីរបានកើតឡើង។ ភាគច្រើនទំនងជាវាមានចំហាយទឹក (H2O រហូតដល់ 80%) កាបូនឌីអុកស៊ីត (CO2 រហូតដល់ 20%) អ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វីត (រហូតដល់ 7%) អាម៉ូញាក់ និងមេតាន។ ភាគរយខ្ពស់នៃចំហាយទឹកគឺដោយសារតែផ្ទៃផែនដីនៅពេលនោះនៅតែក្តៅពេកសម្រាប់ការកកើតនៃសមុទ្រ។ ដំបូងបង្អស់ ម៉ូលេគុលសរីរាង្គតូចៗ (អាស៊ីត អាល់កុល អាស៊ីតអាមីណូ) អាចបង្កើតបានពីទឹក មេតាន និងអាម៉ូញាក់ ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃផែនដីវ័យក្មេង ក្រោយមក - សារធាតុប៉ូលីម៊ែរសរីរាង្គ (ប៉ូលីសាខ័រ ខ្លាញ់ ប៉ូលីភីទីត) ដែលមិនស្ថិតស្ថេរក្នុងបរិយាកាសអាសុីត។ .
បន្ទាប់ពីបរិយាកាសបានចុះត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពក្រោមចំណុចរំពុះនៃទឹក ភ្លៀងធ្លាក់យ៉ាងយូរមក ដែលបង្កើតបានជាមហាសមុទ្រ។ ការតិត្ថិភាពនៃឧស្ម័នបរិយាកាសផ្សេងទៀតដែលទាក់ទងនឹងចំហាយទឹកបានកើនឡើង។ ការ irradiation ខ្ពស់ ultraviolet បណ្តាលឱ្យ decomposition photochemical នៃទឹក មេតាន និង អាម៉ូញាក់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំនៃកាបូនឌីអុកស៊ីត និងអាសូត។ ឧស្ម័នស្រាល - អ៊ីដ្រូសែននិងអេលីយ៉ូម - ត្រូវបានគេយកទៅក្នុងលំហ កាបូនឌីអុកស៊ីតរលាយក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើននៅក្នុងមហាសមុទ្រ អុកស៊ីតកម្មទឹក។ តម្លៃ pH បានធ្លាក់ចុះមកត្រឹម 4. អាសូត N2 ដែលមិនរលាយ និងអសកម្ម និងតិចតួចបានប្រមូលផ្តុំតាមពេលវេលា និងបង្កើតជាធាតុផ្សំសំខាន់នៃបរិយាកាសប្រហែល 3.4 ពាន់លានឆ្នាំមុន។
ទឹកភ្លៀងនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតដែលរលាយ (កាបូន) ដែលមានប្រតិកម្មជាមួយអ៊ីយ៉ុងដែក និងការអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតនៃសត្វមានជីវិតដែលស្រូបយកកាបូនឌីអុកស៊ីតបាននាំឱ្យមានការថយចុះនៃកំហាប់ CO2 និងការកើនឡើងនៃតម្លៃ pH នៅក្នុងសាកសពទឹក។
អុកស៊ីសែន O2 បានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតនៃបរិយាកាស។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងការមកដល់នៃសត្វមានជីវិតដែលធ្វើរស្មីសំយោគ សន្មតថា cyanobacteria (សារាយពណ៌ខៀវបៃតង) ឬ prokaryotes ស្រដៀងគ្នា។ ការរួមផ្សំនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតរបស់ពួកគេបាននាំឱ្យមានការថយចុះបន្ថែមទៀតនៃអាស៊ីត ប៉ុន្តែការតិត្ថិភាពអុកស៊ីសែននៃបរិយាកាសនៅតែមានកម្រិតទាប។ ហេតុផលសម្រាប់ការនេះគឺការប្រើប្រាស់ភ្លាមៗនៃអុកស៊ីសែនដែលរំលាយនៅក្នុងមហាសមុទ្រសម្រាប់ការកត់សុីនៃអ៊ីយ៉ុងដែក divalent និងសមាសធាតុ oxidizable ផ្សេងទៀត។ ប្រហែលពីរពាន់លានឆ្នាំមុន ដំណើរការនេះបានបញ្ចប់ ហើយអុកស៊ីសែនចាប់ផ្តើមកកកុញបន្តិចម្តងៗនៅក្នុងបរិយាកាស។
អុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្មខ្ពស់ងាយនឹងកត់សុីជីវម៉ូលេគុលសរីរាង្គដែលងាយរងគ្រោះ ហើយដូច្នេះក្លាយជាកត្តាជ្រើសរើសបរិស្ថានសម្រាប់សារពាង្គកាយដំបូង។ មានតែសារពាង្គកាយ anaerobic មួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលអាចផ្លាស់ទីទៅក្នុងកន្លែងរស់នៅដែលគ្មានអុកស៊ីហ្សែន ហើយផ្នែកផ្សេងទៀតបានបង្កើតអង់ស៊ីមដែលធ្វើឱ្យអុកស៊ីសែនមិនមានគ្រោះថ្នាក់។
កាលពីមួយពាន់លានឆ្នាំមុន បរិមាណអុកស៊ីហ្សែននៅក្នុងបរិយាកាសបានឆ្លងកាត់របារមួយភាគរយ ហើយប៉ុន្មានលានឆ្នាំក្រោយមកស្រទាប់អូហ្សូនត្រូវបានបង្កើតឡើង។ បរិមាណអុកស៊ីសែននាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ 21% ត្រូវបានឈានដល់ត្រឹមតែ 350 លានឆ្នាំមុន ហើយនៅតែមានស្ថេរភាពតាំងពីពេលនោះមក។

សារៈសំខាន់នៃទឹកសម្រាប់ប្រភពដើមនៃជីវិត
H2O គឺជាសមាសធាតុគីមីដែលមានវត្តមាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតានៅក្នុងរដ្ឋទាំងបីនៃការប្រមូលផ្តុំ។
ជីវិតដូចដែលយើងដឹង (ឬកំណត់វា) ត្រូវការទឹកជាសារធាតុរំលាយសកល។ ទឹក​មាន​លក្ខណៈ​មួយ​ចំនួន​ដែល​ធ្វើ​ឱ្យ​ជីវិត​អាច​ទៅ​រួច។ មិនមានភ័ស្តុតាងណាមួយដែលថាជីវិតអាចកើតឡើង និងកើតឡើងដោយឯករាជ្យនៃទឹកនោះទេ ហើយវាត្រូវបានទទួលយកជាទូទៅថាមានតែវត្តមានទឹកនៅក្នុងដំណាក់កាលរាវ (នៅក្នុងតំបន់ជាក់លាក់មួយ ឬនៅលើភពជាក់លាក់មួយ) ដែលធ្វើឱ្យជីវិតទំនងជាកើតឡើងនៅទីនោះ។

រូបភាព

អង្ករ។ ១-២. ភ្នំភ្លើងនៅលើដី និងទឹកជ្រៅ - លក្ខខណ្ឌដែលអាចកើតមានសម្រាប់ការកើតនៃជីវិតនៅលើផែនដី

ការរួបរួមនៃប្រភពដើមនៃជីវិតនៅលើផែនដី និងហេតុផលនៃភាពខុសប្លែកគ្នា និងភាពចម្រុះនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត

សម្តែង៖

សិស្សពិតណាស់

មហាវិទ្យាល័យភូមិសាស្ត្រ

gr ។ ប៊ី-១១

Frolova Alla Alexandrovna

Ulyanovsk ឆ្នាំ ២០១៤

ជំពូក I. ឯកភាពនៃប្រភពដើម។ ៣

1. 1. ការវិវត្តន៍មុនជីវសាស្រ្ត (គីមី) ។ ៣

1. 2. ដំណាក់កាលសំខាន់នៃការវិវត្តន៍គីមី។ ៣

ជំពូក II ។ មូលហេតុនៃភាពចម្រុះនិងភាពចម្រុះ។ ៧

សៀវភៅដែលបានប្រើ។ ដប់

ជំពូក I. ឯកភាពនៃប្រភពដើម។

ការវិវត្តន៍មុនជីវសាស្រ្ត (គីមី) ។

យោងតាមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រភាគច្រើន (ជាចម្បងតារាវិទូ និងភូគព្ភវិទូ) ផែនដីត្រូវបានបង្កើតឡើងជាតួសេឡេស្ទាលប្រហែល 5 ពាន់លានឆ្នាំមុន។ ដោយការខាប់នៃភាគល្អិតនៃឧស្ម័ន និងពពកធូលីដែលបង្វិលជុំវិញព្រះអាទិត្យ។

ការកាត់បន្ថយធម្មជាតិនៃបរិយាកាសបឋមរបស់ផែនដីគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ប្រភពដើមនៃជីវិត ចាប់តាំងពីសារធាតុនៅក្នុងស្ថានភាពកាត់បន្ថយក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួនអាចធ្វើអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកបង្កើតជាម៉ូលេគុលសរីរាង្គ។ អវត្ដមាននៃអុកស៊ីសែនដោយឥតគិតថ្លៃនៅក្នុងបរិយាកាសនៃផែនដីបឋម (ជាក់ស្តែងអុកស៊ីសែនទាំងអស់របស់ផែនដីត្រូវបានចងជាទម្រង់អុកស៊ីដ) ក៏ជាតម្រូវការជាមុនដ៏សំខាន់សម្រាប់ការរស់រានមានជីវិត ដោយសារអុកស៊ីហ្សែនងាយកត់សុី ហើយដោយហេតុនេះបំផ្លាញសមាសធាតុសរីរាង្គ។ ដូច្នេះនៅក្នុងវត្តមាននៃអុកស៊ីសែនដោយឥតគិតថ្លៃនៅក្នុងបរិយាកាសការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុសរីរាង្គដ៏ច្រើននៅលើផែនដីបុរាណនឹងមិនអាចទៅរួចទេ។

ដំណាក់កាលសំខាន់នៃការវិវត្តន៍គីមី។

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៃបរិយាកាសបឋមឡើងដល់ 1000°C ការសំយោគនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គសាមញ្ញចាប់ផ្តើមនៅក្នុងវា ដូចជាអាស៊ីតអាមីណូ នុយក្លេអូទីត អាស៊ីតខ្លាញ់ ជាតិស្ករសាមញ្ញ ជាតិអាល់កុល polyhydric អាស៊ីតសរីរាង្គ។ល។ ថាមពលសម្រាប់ការសំយោគត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដោយ ការបញ្ចេញផ្លេកបន្ទោរ សកម្មភាពភ្នំភ្លើង វិទ្យុសកម្មលំហរឹង និងចុងក្រោយគឺកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេនៃព្រះអាទិត្យ ដែលផែនដីមិនទាន់ត្រូវបានការពារដោយអេក្រង់អូហ្សូននៅឡើយ។

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៃបរិយាកាសបឋមធ្លាក់ចុះក្រោម 100 ° C ភ្លៀងក្តៅបានធ្លាក់មកលើផែនដី ហើយមហាសមុទ្របឋមបានលេចចេញមក។ ជាមួយនឹងទឹកភ្លៀង សារធាតុសរីរាង្គដែលសំយោគដោយជីវគីមីបានចូលទៅក្នុងមហាសមុទ្របឋម ដែលវាបានប្រែក្លាយវាទៅជា "ស៊ុបបឋម" ដែលរលាយ។ តាមមើលទៅវាស្ថិតនៅក្នុងមហាសមុទ្របឋមដែលដំណើរការនៃការបង្កើតពីម៉ូលេគុលសរីរាង្គសាមញ្ញ - ម៉ូណូមេនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គស្មុគស្មាញ - biopolymers ចាប់ផ្តើម។

ការបង្កើត biopolymers (ជាពិសេសប្រូតេអ៊ីនពីអាស៊ីតអាមីណូ) ក៏អាចកើតឡើងនៅក្នុងបរិយាកាសនៅសីតុណ្ហភាពប្រហែល 180 ° C ។ លើសពីនេះ វាអាចទៅរួចដែលថានៅលើផែនដីបុរាណ អាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានប្រមូលផ្តុំក្នុងការសម្ងួតអាងស្តុកទឹក និងវត្ថុធាតុ polymerized ក្នុងទម្រង់ស្ងួតក្រោមឥទ្ធិពលនៃពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងកំដៅនៃលំហូរកម្អែ។

វត្ថុធាតុ polymerization នៃ nucleotides គឺងាយស្រួលជាង polymerization នៃអាស៊ីតអាមីណូ។ វាត្រូវបានបង្ហាញថានៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមានកំហាប់អំបិលខ្ពស់ នុយក្លេអូទីតនីមួយៗធ្វើវត្ថុធាតុ polymerize ដោយឯកឯង ប្រែទៅជាអាស៊ីត nucleic ។

ជីវិតរបស់សត្វមានជីវិតសម័យទំនើបទាំងអស់គឺជាដំណើរការនៃអន្តរកម្មបន្តនៃជីវប៉ូលីម័រដ៏សំខាន់បំផុតនៃកោសិកាមានជីវិត - ប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។

ដូច្នេះអាថ៌កំបាំងនៃប្រភពដើមនៃជីវិតគឺជាអាថ៌កំបាំងនៃការលេចឡើងនៃយន្តការនៃអន្តរកម្មរវាងប្រូតេអ៊ីននិងអាស៊ីត nucleic ។

តើការវិវត្តនៃដំណើរការស្មុគ្រស្មាញនៃអន្តរកម្មរវាងប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកកើតឡើងនៅឯណា? យោងតាមទ្រឹស្តីរបស់ A.I. Oparin ដែលហៅថាដំណក់ទឹក coacervate បានក្លាយជាកន្លែងកំណើតនៃជីវិត។

សម្មតិកម្មនៃការលេចឡើងនៃអន្តរកម្មនៃប្រូតេអ៊ីននិងអាស៊ីត nucleic:

បាតុភូតនៃការ coacervation គឺថានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន (ឧទាហរណ៍នៅក្នុងវត្តមាននៃអេឡិចត្រូលីត) សារធាតុ macromolecular ត្រូវបានបំបែកចេញពីដំណោះស្រាយប៉ុន្តែមិននៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃការ precipitate មួយប៉ុន្តែនៅក្នុងទម្រង់នៃដំណោះស្រាយប្រមូលផ្តុំកាន់តែច្រើន - coacervate ។ នៅពេលដែលរង្គោះរង្គើ coacervate បំបែកទៅជាដំណក់ទឹកតូចៗដាច់ដោយឡែក។ នៅក្នុងទឹក ដំណក់ទឹកបែបនេះត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយសំបកផ្តល់ជាតិទឹក ដែលធ្វើអោយពួកវាមានស្ថេរភាព (សំបកនៃម៉ូលេគុលទឹក) - រូបភព។ ២.៤.១.៤.

ដំណក់ទឹក Coacervate មានលក្ខណៈស្រដៀងនឹងការរំលាយអាហារ៖ ក្រោមឥទិ្ធពលនៃកម្លាំងរាងកាយ និងគីមីសុទ្ធសាធ ពួកគេអាចជ្រើសរើសសារធាតុមួយចំនួនពីសូលុយស្យុង ហើយបញ្ចេញផលិតផលពុកផុយរបស់ពួកគេទៅក្នុងបរិស្ថាន។ ដោយសារតែការប្រមូលផ្តុំសារធាតុដែលបានជ្រើសរើសពីបរិស្ថានពួកគេអាចលូតលាស់បានប៉ុន្តែនៅពេលដែលពួកគេឈានដល់ទំហំជាក់លាក់មួយពួកគេចាប់ផ្តើម "គុណ" លេចចេញនូវដំណក់ទឹកតូចៗដែលនៅក្នុងវេនអាចលូតលាស់និង "ពន្លក" ។

ដំណក់ទឹក coacervate ដែលបណ្តាលមកពីការប្រមូលផ្តុំនៃដំណោះស្រាយប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងដំណើរការនៃការលាយនៅក្រោមសកម្មភាពនៃរលកនិងខ្យល់អាចត្រូវបានគ្របដណ្តប់ដោយសំបកនៃ lipids: ភ្នាសតែមួយស្រដៀងនឹង micelles សាប៊ូ (ជាមួយនឹងការផ្ដាច់តែមួយនៃការធ្លាក់ចុះពីផ្ទៃទឹកគ្របដណ្តប់។ ជាមួយនឹងស្រទាប់ lipid មួយ) ឬមួយទ្វេដែលស្រដៀងនឹងភ្នាសកោសិកា (ជាមួយនឹងការធ្លាក់ម្តងហើយម្តងទៀតនៃការធ្លាក់ចុះដែលគ្របដណ្តប់ដោយភ្នាស lipid ស្រទាប់តែមួយទៅលើខ្សែភាពយន្ត lipid ដែលគ្របដណ្តប់លើផ្ទៃនៃអាងស្តុកទឹក) ។

ដំណើរការនៃការលេចឡើងនៃដំណក់ទឹក coacervate ការលូតលាស់និង "ពន្លក" ក៏ដូចជា "សំលៀកបំពាក់" ពួកវាជាមួយនឹងភ្នាសពីស្រទាប់ lipid ទ្វេត្រូវបានយកគំរូតាមយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។

សម្រាប់ដំណក់ទឹក coacervate ក៏មានដំណើរការនៃ "ការជ្រើសរើសធម្មជាតិ" ដែលដំណក់ទឹកដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនៅតែមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយ។

ទោះបីជាមានភាពស្រដៀងគ្នាខាងក្រៅនៃដំណក់ទឹក coacervate ទៅនឹងកោសិកាមានជីវិតក៏ដោយក៏ដំណក់ coacervate ខ្វះសញ្ញាសំខាន់នៃវត្ថុមានជីវិត - សមត្ថភាពសម្រាប់ការបន្តពូជត្រឹមត្រូវការចម្លងដោយខ្លួនឯង។ ជាក់ស្តែង មុនគេនៃកោសិកាមានជីវិតគឺជាដំណក់ទឹក coacervate ដែលរួមបញ្ចូលស្មុគស្មាញនៃម៉ូលេគុលចម្លង (RNA ឬ DNA) និងប្រូតេអ៊ីនដែលពួកគេបានអ៊ិនកូដ។ វាអាចទៅរួចដែលស្មុគស្មាញ RNA-protein មានរយៈពេលយូរនៅខាងក្រៅដំណក់ទឹក coacervate ក្នុងទម្រង់នៃអ្វីដែលគេហៅថា "ហ្សែនរស់នៅដោយសេរី" ឬវាអាចទៅរួចដែលថាការបង្កើតរបស់វាបានកើតឡើងដោយផ្ទាល់នៅក្នុងដំណក់ទឹក coacervate មួយចំនួន។

តាមទស្សនៈប្រវត្តិសាស្ត្រ ដំណើរការដ៏ស្មុគស្មាញបំផុតនៃប្រភពដើមនៃជីវិតនៅលើផែនដី ដែលមិនត្រូវបានយល់ច្បាស់ដោយវិទ្យាសាស្ត្រទំនើប បានឆ្លងកាត់យ៉ាងលឿនបំផុត។ សម្រាប់ 3,5 ពាន់លានឆ្នាំ, អ្វីដែលគេហៅថា។ ការវិវត្តន៍គីមីបានបញ្ចប់ដោយការលេចឡើងនៃកោសិការស់ដំបូង ហើយការវិវត្តន៍ជីវសាស្រ្តបានចាប់ផ្តើម . (URL: http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/proishozhdenie-zhizni (កាលបរិច្ឆេទចូលប្រើ៖ 28.09.2014) ។

នៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 60 នៃសតវត្សទី 20 វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយពិសោធន៍ថា ក្នុងដំណើរវិវត្តន៍គីមី រចនាសម្ព័ន្ធគីមីទាំងនោះត្រូវបានជ្រើសរើស ដែលរួមចំណែកដល់ការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃសកម្មភាព និងការជ្រើសរើសនៃកាតាលីករ។ នេះបានអនុញ្ញាតឱ្យសាស្រ្តាចារ្យនៃសាកលវិទ្យាល័យរដ្ឋម៉ូស្គូ A.P. Rudenko ក្នុងឆ្នាំ 1964 ទ្រឹស្តីនៃការអភិវឌ្ឍន៍ខ្លួនឯងនៃប្រព័ន្ធកាតាលីករបើកចំហដែលអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាទ្រឹស្តីទូទៅនៃគីមីវិទ្យានិងជីវហ្សែន។ ខ្លឹមសារនៃទ្រឹស្តីនេះគឺថា ការវិវត្តន៍គីមីគឺជាការអភិវឌ្ឍន៍ដោយខ្លួនឯងនៃប្រព័ន្ធកាតាលីករ ហើយជាលទ្ធផល កាតាលីករគឺជាសារធាតុវិវត្តន៍។

A.P. Rudenko ក៏បានបង្កើតច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃការវិវត្តន៍គីមី៖ ជាមួយនឹងល្បឿន និងប្រូបាប៊ីលីតេដ៏អស្ចារ្យបំផុត ផ្លូវនៃការផ្លាស់ប្តូរការវិវត្តនៃកាតាលីករត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលការកើនឡើងអតិបរមានៃសកម្មភាពដាច់ខាតរបស់វាកើតឡើង។

ការអភិវឌ្ឍន៍ខ្លួនឯង ការរៀបចំប្រព័ន្ធដោយខ្លួនឯងអាចកើតឡើងបានតែដោយសារការហូរចូលឥតឈប់ឈរនៃថាមពល ដែលជាប្រភពសំខាន់គឺ i.e. ប្រតិកម្មជាមូលដ្ឋាន។វាកើតឡើងពីនេះដែលប្រព័ន្ធកាតាលីករកំពុងអភិវឌ្ឍនៅលើមូលដ្ឋាននៃ exothermicប្រតិកម្ម។

រយៈពេលនៃការវិវត្តន៍គីមី។នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការវិវត្តន៍គីមីនៃពិភពលោក កាតាលីករគឺអវត្តមាន។ ការបង្ហាញដំបូងនៃកាតាលីករចាប់ផ្តើមនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះដល់ 5000°K និងខាងក្រោម ហើយសារធាតុរឹងបឋមត្រូវបានបង្កើតឡើង។ វាត្រូវបានគេជឿផងដែរថានៅពេលដែលរយៈពេលនៃការរៀបចំគីមី, i. កំឡុងពេលនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីខ្លាំង និងផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានជំនួសដោយរយៈពេលនៃការវិវត្តន៍ជីវសាស្រ្ត ការវិវត្តន៍គីមី ដូចដែលវាបានបង្កក។

តម្លៃអនុវត្តនៃគីមីវិទ្យាវិវត្ត។គីមីវិទ្យាវិវត្តន៍មិនត្រឹមតែជួយបង្ហាញពីយន្តការនៃការបង្កើតជីវសាស្ត្រប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបង្កើតការគ្រប់គ្រងថ្មីនៃដំណើរការគីមី ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការអនុវត្តគោលការណ៍នៃការសំយោគម៉ូលេគុលស្រដៀងគ្នា និងការបង្កើតកាតាលីករដ៏មានឥទ្ធិពលថ្មី រួមទាំងជីវកាតាលីករ - អង់ស៊ីម និង នេះជាគន្លឹះក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហានៃការបង្កើតដំណើរការឧស្សាហកម្មដែលមានសំណល់ទាប សំណល់សូន្យ និងសន្សំសំចៃថាមពល។

ត្រឡប់ទៅផ្នែកខាងលើនៃឯកសារ

ទ្រឹស្តីនៃប្រភពដើមនៃជីវិត

ទ្រឹស្តីដ៏ល្បីបំផុតនៃប្រភពដើមនៃជីវិតនៅលើផែនដីមានដូចខាងក្រោម។

ការបង្កើតនិយម. យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនេះ ជីវិតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអព្ភូតហេតុមួយរូប គឺព្រះនៅពេលជាក់លាក់ណាមួយ។ ទស្សនៈនេះត្រូវបានប្រារព្ធឡើងដោយអ្នកដើរតាមការបង្រៀនសាសនាស្ទើរតែទាំងអស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយសូម្បីតែក្នុងចំណោមពួកគេក៏មិនមានទស្សនៈតែមួយលើបញ្ហានេះដែរជាពិសេសលើការបកស្រាយនៃគំនិតប្រពៃណីគ្រីស្ទាន - យូដានៃការបង្កើតពិភពលោក (សៀវភៅលោកុប្បត្តិ) ។ អ្នកខ្លះយល់ច្បាស់អំពីព្រះគម្ពីរ ហើយជឿថាពិភពលោក និងគ្រប់ភាវៈរស់ទាំងអស់ដែលរស់នៅវាត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងរយៈពេលប្រាំមួយថ្ងៃ មានរយៈពេល 24 ម៉ោង ( នៅឆ្នាំ 1650 អាចារ្យ Ussher បន្ថែមអាយុរបស់មនុស្សទាំងអស់ដែលបានរៀបរាប់នៅក្នុងពង្សាវតារព្រះគម្ពីរបានគណនាថាព្រះជាម្ចាស់បានចាប់ផ្តើមបង្កើតពិភពលោកនៅខែតុលា 4004 មុនគ។ ហើយបានបញ្ចប់ការងារនៅថ្ងៃទី ២៣ ខែ តុលា វេលាម៉ោង ៩ ព្រឹក ដោយបង្កើតបុរសម្នាក់។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាប្រែថាអ័ដាមត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅគ្រាដែលអរិយធម៌ទីក្រុងដែលត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អរួចហើយនៅមជ្ឈិមបូព៌ា។) អ្នកផ្សេងទៀតមិនចាត់ទុកព្រះគម្ពីរថាជាសៀវភៅវិទ្យាសាស្រ្តទេ ហើយជឿថារឿងសំខាន់នៅក្នុងវាគឺជាវិវរណៈដ៏ទេវភាពអំពីការបង្កើតពិភពលោកដោយអ្នកបង្កើតដ៏មានមហិទ្ធិឫទ្ធិក្នុងទម្រង់ដែលអាចយល់បានចំពោះមនុស្សនៅសម័យបុរាណ។ ម្យ៉ាង​ទៀត ព្រះ​គម្ពីរ​មិន​ឆ្លើយ​សំណួរ​«ដោយ​របៀប​ណា?»។ និង "នៅពេលណា?" ប៉ុន្តែឆ្លើយសំណួរ "ហេតុអ្វី?" ។ ក្នុងន័យទូលំទូលាយ ការបង្កើតនិយមដូច្នេះអនុញ្ញាតឱ្យទាំងការបង្កើតពិភពលោកក្នុងទម្រង់បញ្ចប់របស់វា និងការបង្កើតពិភពលោកដែលវិវឌ្ឍស្របតាមច្បាប់ដែលកំណត់ដោយអ្នកបង្កើត។

ដំណើរ​នៃ​ការ​បង្កើត​របស់​លោកិយ​នេះ​គឺ​កើត​ឡើង​ថា​បាន​កើត​ឡើង​តែ​មួយ​ដង​ប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះ​ហើយ​មិន​អាច​ចូល​ទៅ​មើល​បាន​ឡើយ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់អ្នកជឿ ការពិតខាងទ្រឹស្ដី (ដ៏ទេវភាព) គឺដាច់ខាត ហើយមិនទាមទារភស្តុតាងទេ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ សម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រពិតប្រាកដ ការពិតវិទ្យាសាស្រ្តមិនមានលក្ខណៈដាច់ខាតនោះទេ វាតែងតែមានធាតុផ្សំនៃសម្មតិកម្ម។ ដូច្នេះ គំនិតនៃការបង្កើតនិយមត្រូវបានដកចេញដោយស្វ័យប្រវត្តិពីវិសាលភាពនៃការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ ចាប់តាំងពីវិទ្យាសាស្រ្តដោះស្រាយតែជាមួយបាតុភូតទាំងនោះដែលអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ អាចត្រូវបានបញ្ជាក់ ឬបដិសេធនៅក្នុងវគ្គសិក្សានៃការស្រាវជ្រាវ (គោលការណ៍នៃភាពមិនពិតនៃទ្រឹស្តីវិទ្យាសាស្ត្រ)។ ម្យ៉ាងវិញទៀត វិទ្យាសាស្ត្រមិនអាចបញ្ជាក់ ឬបង្ខូចលទ្ធិការបង្កើតបានឡើយ។

ជំនាន់ដោយឯកឯង. តាមទ្រឹស្ដីនេះ ជីវិតកើតឡើងហើយកើតឡើងម្តងហើយម្តងទៀតពីរូបធាតុគ្មានជីវិត។ ទ្រឹស្ដីនេះត្រូវបានរីករាលដាលនៅក្នុងប្រទេសចិនបុរាណ បាប៊ីឡូន អេហ្ស៊ីប។ អារីស្តូត ដែលជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាជាស្ថាបនិកនៃជីវវិទ្យា បង្កើតសេចក្តីថ្លែងការណ៍មុនរបស់ Empedocles ស្តីពីការវិវត្តនៃភាវៈរស់ បានប្រកាន់ខ្ជាប់នូវទ្រឹស្តីនៃការបង្កើតជីវិតដោយឯកឯង។ គាត់ជឿថា "... ភាវៈរស់អាចកើតឡើងមិនត្រឹមតែដោយសត្វមិត្តប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ដោយសារការរលួយនៃដីផងដែរ"។ ជាមួយនឹងការរីករាលដាលនៃសាសនាគ្រឹស្ត ទ្រឹស្តីនេះបានបញ្ចប់នៅក្នុង "ឃ្លីប" ដូចគ្នាដែលត្រូវបានបណ្តាសាដោយសាសនាចក្រជាមួយនឹង occultism, វេទមន្ត, ហោរាសាស្រ្ត ទោះបីជាវាបន្តមាននៅកន្លែងណាមួយក្នុងផ្ទៃខាងក្រោយរហូតដល់វាត្រូវបានបដិសេធដោយពិសោធន៍នៅឆ្នាំ 1688 ដោយជីវវិទូអ៊ីតាលី និងគ្រូពេទ្យ Francesco ។ រេឌី។ គោលការណ៍ "ការរស់នៅកើតឡើងតែពីភាវៈរស់ប៉ុណ្ណោះ" បានទទួលនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រឈ្មោះនៃគោលការណ៍ Redi ។ នេះ​ជា​របៀប​ដែល​គំនិត​នៃ​ការ​បង្កើត​ជីវសាស្ត្រ​បាន​បង្កើត​ឡើង ដោយ​យោង​ទៅ​តាម​ជីវិត​អាច​កើត​ឡើង​តែ​ពី​ជីវិត​មុន​ប៉ុណ្ណោះ។ នៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 19 L. Pasteur ទីបំផុតបានបដិសេធទ្រឹស្ដីនៃការបង្កើតដោយឯកឯង ហើយបានបង្ហាញពីសុពលភាពនៃទ្រឹស្តីនៃជីវហ្សែន។

ទ្រឹស្តី Panspermia. យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ ជីវិតត្រូវបាននាំយកមកផែនដីពីខាងក្រៅ ដូច្នេះហើយជាខ្លឹមសារ វាមិនអាចចាត់ទុកថាជាទ្រឹស្ដីនៃប្រភពដើមនៃជីវិតដូចនោះទេ។ វា​មិន​ផ្តល់​នូវ​យន្តការ​សម្រាប់​ពន្យល់​ពី​ដើម​កំណើត​នៃ​ជីវិត​នោះ​ទេ ប៉ុន្តែ​ដោយ​សាមញ្ញ ស៊ូទ្រាំនឹងបញ្ហានៃប្រភពដើមនៃជីវិត កន្លែងផ្សេងទៀតនៅក្នុងសកលលោក។

ទ្រឹស្តីនៃការវិវត្តន៍ជីវគីមី. ជីវិតកើតឡើងនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់នៃផែនដីបុរាណដែលជាលទ្ធផលនៃដំណើរការដែលគោរពតាមច្បាប់រូបវិទ្យា និងគីមី។

ទ្រឹស្ដីក្រោយនេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីទស្សនៈវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិសម័យទំនើប ហើយដូច្នេះនឹងត្រូវបានពិចារណាលម្អិតបន្ថែមទៀត។

យោងតាមទិន្នន័យនៃវិទ្យាសាស្ត្រទំនើបអាយុរបស់ផែនដីគឺប្រហែល 4.5 - 5 ពាន់លានឆ្នាំ។ នៅអតីតកាលដ៏ឆ្ងាយ លក្ខខណ្ឌនៅលើផែនដីមានភាពខុសប្លែកគ្នាជាមូលដ្ឋានពីសម័យទំនើប ដែលនាំទៅដល់ការវិវត្តន៍គីមីជាក់លាក់មួយ ដែលជាតម្រូវការជាមុនសម្រាប់ការកើតនៃជីវិត។ ម្យ៉ាង​ទៀត ការ​វិវត្តន៍​ជីវសាស្ត្រ​ខ្លួន​វា​ត្រូវ​បាន​មុន​ដោយ prebioticការវិវត្តន៍ដែលទាក់ទងនឹងការផ្លាស់ប្តូរពីរូបធាតុអសរីរាង្គទៅជាសារធាតុសរីរាង្គ ហើយបន្ទាប់មកទៅជាទម្រង់បឋមនៃជីវិត។ វាអាចទៅរួចនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួនដែលបានកើតឡើងនៅលើផែនដីនៅពេលនោះ ពោលគឺ៖

សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ប្រហែល 4000 ° C បរិយាកាសមានចំហាយទឹក CO 2, CH 3, NH 3 វត្តមាននៃសមាសធាតុស្ពាន់ធ័រ (សកម្មភាពភ្នំភ្លើង) សកម្មភាពអគ្គិសនីខ្ពស់នៃបរិយាកាសវិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេនៃព្រះអាទិត្យដែលឈានដល់កម្រិតទាបដោយសេរី។ ស្រទាប់បរិយាកាស និងផ្ទៃផែនដី ដោយសារស្រទាប់អូហ្សូនមិនទាន់បានបង្កើតឡើងនៅឡើយ។

ភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់បំផុតមួយរវាងទ្រឹស្ដីនៃការវិវត្តន៍គីមីជីវៈ និងទ្រឹស្តីនៃការបង្កើតដោយឯកឯង (ដោយឯកឯង) គួរតែត្រូវបានសង្កត់ធ្ងន់គឺ៖ យោងតាមទ្រឹស្តីនេះ ជីវិតកើតឡើងក្នុងលក្ខខណ្ឌដែលមិនសមស្របនឹងជីវតាទំនើប!

ត្រឡប់ទៅផ្នែកខាងលើនៃឯកសារ

សម្មតិកម្ម Oparin-Haldane. នៅឆ្នាំ 1923 សម្មតិកម្មដ៏ល្បីល្បាញរបស់ Oparin បានលេចចេញឡើង ដែលបណ្តាលឱ្យមានដូចខាងក្រោមៈ អ៊ីដ្រូកាបូនស្មុគស្មាញដំបូងអាចកើតឡើងនៅក្នុងមហាសមុទ្រពីសមាសធាតុសាមញ្ញ ប្រមូលផ្តុំបន្តិចម្តងៗ និងនាំទៅដល់ការលេចចេញជា "ស៊ុបបឋម" ។ សម្មតិកម្ម​នេះ​បាន​ឡើង​ទម្ងន់​នៃ​ទ្រឹស្ដី​មួយ​យ៉ាង​ឆាប់​រហ័ស។ វាត្រូវតែនិយាយថាការសិក្សាពិសោធន៍ជាបន្តបន្ទាប់បានផ្តល់សក្ខីកម្មដល់សុពលភាពនៃការសន្មត់បែបនេះ។ ដូច្នេះនៅឆ្នាំ 1953 S. Miller ដោយបានក្លែងធ្វើលក្ខខណ្ឌដែលរំពឹងទុកនៃផែនដីបុរាណ (សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ វិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេ ការឆក់អគ្គិសនី) ត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នូវអាស៊ីតអាមីណូចំនួន 15 ដែលបង្កើតបានជាជាតិស្ករសាមញ្ញមួយចំនួន (ribose) ។ ក្រោយមក អាស៊ីត nucleic សាមញ្ញត្រូវបានសំយោគ (Ordzhel) ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ន អាស៊ីដអាមីណូទាំង 20 ដែលបង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃជីវិតត្រូវបានសំយោគ។

Oparin បានផ្តល់យោបល់ តួនាទីសម្រេចចិត្តក្នុងការបំប្លែងសត្វដែលគ្មានជីវិតទៅជាការរស់នៅជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រូតេអ៊ីន. ប្រូតេអ៊ីនអាចបង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញ hydrophilic: ម៉ូលេគុលទឹកបង្កើតជាសំបកជុំវិញពួកវា។ ស្មុគ្រស្មាញទាំងនេះអាចបំបែកចេញពីដំណាក់កាល aqueous និងបង្កើតបានជា coacervates (<лат. сгусток, куча) с липидной оболочкой, из которой затем могли образоваться примитивные клетки. Существенный недостаток этой гипотезы – она не опирается на современную молекулярную биологию. Это вполне объяснимо, поскольку механизм передачи наследственных признаков и роль ДНК стали известны сравнительно недавно.

(អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស Haldane (University of Cambridge)) បានបោះពុម្ភសម្មតិកម្មរបស់គាត់នៅឆ្នាំ 1929 យោងទៅតាមជីវិតក៏បានលេចឡើងនៅលើផែនដីដែលជាលទ្ធផលនៃដំណើរការគីមីនៅក្នុងបរិយាកាសផែនដីដែលសម្បូរទៅដោយកាបូនឌីអុកស៊ីត ហើយសត្វមានជីវិតដំបូងប្រហែលជា "ម៉ូលេគុលដ៏ធំ" ។ វាមិនត្រូវបានលើកឡើងទេ ទាំងស្មុគស្មាញ hydrophilic ឬ coacervates ប៉ុន្តែឈ្មោះរបស់គាត់ត្រូវបានលើកឡើងជាញឹកញាប់នៅក្បែរឈ្មោះ Oparin ហើយសម្មតិកម្មត្រូវបានគេហៅថាសម្មតិកម្ម Oparin-Haldane ។)

តួនាទីសម្រេចចិត្តក្នុងការកើតនៃជីវិតត្រូវបានចាត់តាំងជាបន្តបន្ទាប់ទៅនឹងរូបរាងនៃយន្តការនៃការចម្លងនៃម៉ូលេគុល DNA ។ ជាការពិត ការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏ស្មុគស្មាញណាមួយនៃអាស៊ីតអាមីណូ និងសមាសធាតុសរីរាង្គស្មុគស្មាញផ្សេងទៀត មិនទាន់មានជីវិតនៅឡើយ។ យ៉ាងណាមិញទ្រព្យសម្បត្តិដ៏សំខាន់បំផុតនៃជីវិតគឺសមត្ថភាពក្នុងការបង្កើតឡើងវិញដោយខ្លួនឯង។ បញ្ហានៅទីនេះគឺថា DNA ខ្លួនវា "គ្មានជំនួយ" វាអាចដំណើរការបាន។ មានតែនៅក្នុងវត្តមាននៃប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីមប៉ុណ្ណោះ។(ឧទាហរណ៍ ម៉ូលេគុល DNA polymerase ដែល "ពន្លា" ម៉ូលេគុល DNA ដោយរៀបចំវាសម្រាប់ការចម្លង)។ វានៅតែជាសំណួរបើកចំហថាតើ "ម៉ាស៊ីន" ដ៏ស្មុគស្មាញដូចជា DNA បឋម និងស្មុគស្មាញនៃអង់ស៊ីមប្រូតេអ៊ីនដែលចាំបាច់សម្រាប់ដំណើរការរបស់វាអាចកើតឡើងដោយឯកឯង។

ថ្មីៗនេះគំនិត ប្រភពដើមនៃជីវិតដោយផ្អែកលើ RNA , i.e. សារពាង្គកាយដំបូងអាចជា RNA ដែលដូចការពិសោធន៍បង្ហាញ អាចវិវឌ្ឍសូម្បីតែនៅក្នុងបំពង់សាកល្បង។ លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការវិវត្តនៃសារពាង្គកាយបែបនេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ កំឡុងពេលគ្រីស្តាល់ដីឥដ្ឋ . ការសន្មត់ទាំងនេះគឺផ្អែកជាពិសេសទៅលើការពិតដែលថាក្នុងអំឡុងពេលគ្រីស្តាល់នៃដីឥដ្ឋ ស្រទាប់គ្រីស្តាល់ថ្មីនីមួយៗតម្រង់ជួរស្របតាមលក្ខណៈនៃវត្ថុមុន ដូចជាការទទួលបានព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធពីវា។ នេះប្រហាក់ប្រហែលនឹងយន្តការនៃការចម្លង RNA និង DNA ។ ដូច្នេះវាប្រែថាការវិវត្តន៍គីមីបានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងសមាសធាតុអសរីរាង្គ ហើយជីវប៉ូលីម័រដំបូងអាចជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មអូតូកាតាលីក។ ម៉ូលេគុលតូច aluminosilicates ដីឥដ្ឋ។

ត្រឡប់ទៅផ្នែកខាងលើនៃឯកសារ

Hypercycles និងប្រភពដើមនៃជីវិត. គំនិតនៃការរៀបចំដោយខ្លួនឯងអាចរួមចំណែកដល់ការយល់ដឹងកាន់តែប្រសើរឡើងអំពីដំណើរការនៃប្រភពដើម និងការវិវត្តន៍នៃជីវិត ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីរបស់ Rudenko នៃការវិវត្តន៍គីមីដែលបានពិចារណាមុននេះ និងសម្មតិកម្មរបស់គីមីវិទូអាល្លឺម៉ង់ M. Eigen ។ យោងទៅតាមក្រោយៗទៀត ដំណើរការនៃការលេចចេញនៃកោសិការស់មានទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយនឹងអន្តរកម្ម នុយក្លេអូទីត ( nucleotides - ធាតុនៃអាស៊ីត nucleic - cytosine, guanine, thymine, adenine) ដែលជាអ្នកដឹកជញ្ជូនព័ត៌មាន , និង ប្រូតេអ៊ីន (polypeptides [ 1] ) បម្រើជាកាតាលីករ ប្រតិកម្មគីមី។ នៅក្នុងដំណើរការនៃអន្តរកម្ម នុយក្លេអូទីត ដែលស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃប្រូតេអ៊ីន បង្កើតឡើងវិញដោយខ្លួនឯង និងបញ្ជូនព័ត៌មានទៅកាន់ប្រូតេអ៊ីនដែលតាមពីក្រោយពួកវា ដូច្នេះមាន បិទសៀគ្វី autocatalytic ដែល M. Eigen ហៅ កង់ខ្ពស់ . នៅក្នុងដំណើរនៃការវិវត្តន៍បន្ថែមទៀត កោសិកាមានជីវិតដំបូងកើតចេញពីពួកវា ទីមួយមិនមែនជានុយក្លេអ៊ែរ (prokaryotes) ហើយបន្ទាប់មកមាននុយក្លេអ៊ែរ - eukaryotes ។

នៅទីនេះ ដូចដែលយើងឃើញមានទំនាក់ទំនងឡូជីខលរវាងទ្រឹស្ដីនៃការវិវត្តន៍នៃកាតាលីករ និងគំនិតនៃខ្សែសង្វាក់ស្វ័យប្រវត្តិបិទជិត។ នៅក្នុងដំណើរនៃការវិវត្តន៍ គោលការណ៍នៃ autocatalysis ត្រូវបានបំពេញបន្ថែមដោយគោលការណ៍នៃការបន្តពូជដោយខ្លួនឯងនៃដំណើរការរៀបចំវដ្តទាំងមូលនៅក្នុង hypercycles ដែលស្នើឡើងដោយ M. Eigen ។ ការបន្តពូជនៃសមាសធាតុនៃ hypercycles ក៏ដូចជាការបញ្ចូលគ្នារបស់ពួកគេទៅក្នុង hypercycles ថ្មីត្រូវបានអមដោយការកើនឡើងនៃការរំលាយអាហារដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការសំយោគនៃម៉ូលេគុលថាមពលខ្ពស់ និងការហូរចេញនៃម៉ូលេគុលថាមពលខ្សោយជា "កាកសំណល់" ។ ( នៅទីនេះវាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ក្នុងការកត់សម្គាល់លក្ខណៈពិសេសនៃមេរោគដែលជាទម្រង់មធ្យមរវាងជីវិតនិងមិនមែនជីវិត:ពួកគេត្រូវបានដកហូតនូវសមត្ថភាពក្នុងការរំលាយអាហារ ហើយកោសិកាដែលឈ្លានពានចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធមេតាបូលីសរបស់ពួកគេ។) ដូច្នេះយោងទៅតាម Eigen មានការប្រកួតប្រជែងនៃ hypercycles ឬវដ្តនៃប្រតិកម្មគីមីដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ វដ្តដែលដំណើរការលឿននិងមានប្រសិទ្ធភាពជាងនៅសល់ "ឈ្នះ" ការប្រកួតប្រជែង។

ដូច្នេះហើយ គំនិតនៃការរៀបចំដោយខ្លួនឯងធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងវត្ថុមានជីវិត និងវត្ថុមិនមានជីវិតក្នុងដំណើរវិវត្តន៍ ដូច្នេះការកើតឡើងនៃជីវិតហាក់ដូចជាមិនចៃដន្យសុទ្ធសាធ និងជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃលក្ខខណ្ឌ និងតម្រូវការជាមុនដែលមិនទំនងបំផុត។ សម្រាប់រូបរាងរបស់វា។ លើសពីនេះទៀត ជីវិតខ្លួនឯងរៀបចំលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការវិវត្តបន្ថែមទៀតរបស់វា។

ត្រឡប់ទៅផ្នែកខាងលើនៃឯកសារ

សំណួរសាកល្បង

1. រាយបញ្ជីដំណាក់កាលសំខាន់ៗនៃការបង្កើតភពដោយអនុលោមតាមគំរូរង្វិល។ 2. តើលក្ខណៈទូទៅនៃភពនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យបង្ហាញពីប្រភពដើមនៃភពតែមួយ? 3. ពន្យល់ពីប្រេវ៉ាឡង់នៃធាតុគីមីនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។ 4. តើភាពខុសគ្នានៃបញ្ហារបស់ផែនដីបានកើតឡើងយ៉ាងដូចម្តេច? ពន្យល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃផែនដី។ 5. តើភូគព្ភសាស្ត្រជាអ្វី?

6. តើផ្នែកណាខ្លះ (តាមកម្រិតនៃចំណេះដឹង) ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃផែនដីត្រូវបានបែងចែកទៅជាផ្នែកអ្វីខ្លះ? 7. តើធាតុអ្វីខ្លះហៅថាសរីរាង្គ ហើយហេតុអ្វី? 8. តើធាតុអ្វីខ្លះដែលបង្កើតបានជាសមាសធាតុគីមីនៃប្រព័ន្ធរស់នៅ? 9. តើអ្វីជាការរៀបចំដោយខ្លួនឯង? 10. តើអ្វីជាខ្លឹមសារនៃស្រទាប់ខាងក្រោម និងវិធីសាស្រ្តមុខងារចំពោះបញ្ហានៃការរៀបចំប្រព័ន្ធគីមីដោយខ្លួនឯង?

11. តើគីមីវិទ្យាវិវត្តជាអ្វី? 12. តើអាចនិយាយអ្វីខ្លះអំពីការជ្រើសរើសធម្មជាតិនៃធាតុគីមី និងសមាសធាតុរបស់វានៅក្នុងដំណើរវិវត្តន៍គីមី? 13. តើការអភិវឌ្ឍន៍ខ្លួនឯងនៃប្រព័ន្ធកាតាលីករមានន័យដូចម្តេច? 14. តើអ្វីជាតម្លៃអនុវត្តនៃគីមីវិទ្យាវិវត្តន៍? 15. រាយទ្រឹស្ដីសំខាន់ៗនៃប្រភពដើមនៃជីវិត។

16. តើការបង្កើតនិយមជាអ្វី? តើការបង្កើតនិយមអាចបដិសេធបានទេ? ពន្យល់ចម្លើយរបស់អ្នក។ 17. តើអ្វីជាចំណុចខ្សោយនៃទ្រឹស្តី panspermia? 18. តើទ្រឹស្ដីនៃការវិវត្តន៍ជីវគីមីខុសគ្នាយ៉ាងណាពីទ្រឹស្ដីនៃប្រភពដើម (spontaneous) នៃជីវិត? 19. តើលក្ខខណ្ឌអ្វីខ្លះដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាចាំបាច់សម្រាប់ការកើតឡើងនៃជីវិតដែលជាលទ្ធផលនៃការវិវត្តន៍ជីវគីមី? 20. តើការវិវត្តន៍របស់ prebiotic គឺជាអ្វី?

21. តើសម្មតិកម្ម Oparin-Haldane គឺជាអ្វី? 22. តើអ្វីជាបញ្ហាចម្បងក្នុងការពន្យល់ពីការផ្លាស់ប្តូរពី "គ្មានជីវិត" ទៅជា "ការរស់នៅ"? 23. តើអ្វីជា hypercycle?

អក្សរសិល្ប៍

1. Dubnishcheva T.Ya ។ គំនិតនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិទំនើប។ - Novosibirsk: YuKEA, 1997. 2. Kuznetsov V.N., Idlis G.M., Gutina V.N. វិទ្យា​សា​ស្រ្ត​ធម្មជាតិ។ - អិមៈ អាហ្គា ឆ្នាំ ១៩៩៦។ 3. Gryadovoy D.N. គំនិតនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិទំនើប។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិ។ - អិមៈ Uchped, 1999 ។ 4. គំនិតនៃវិទ្យាសាស្រ្តធម្មជាតិសម័យទំនើប / ed ។ S.I. សាមីជីន។ - Rostov n / a: Phoenix, 1997. 5. Yablokov A.V., Yusufov A.G. គោលលទ្ធិវិវត្តន៍។ - M. : វិទ្យាល័យឆ្នាំ 1998 6. Ruzavin G.I. គំនិតនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិទំនើប។ - M. : "វប្បធម៌និងកីឡា", UNITI, 1997. 7. Solopov E.F. គំនិតនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិទំនើប។ - M. : Vlados, 1998 ។

8. Nudelman R. Cambrian paradox ។ - "ចំណេះដឹងគឺជាអំណាច" ខែសីហា ខែកញ្ញា ដល់ខែតុលា ឆ្នាំ 1988 ។

[ 1] polypeptides គឺជាខ្សែសង្វាក់ដ៏វែងនៃអាស៊ីតអាមីណូ

ត្រឡប់ទៅផ្នែកខាងលើនៃឯកសារ

សិទ្ធិចែកចាយ និងប្រើប្រាស់វគ្គសិក្សាជាកម្មសិទ្ធិ សាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកទេសអាកាសចរណ៍រដ្ឋ Ufa

ការវិវត្តន៍គីមីគឺជាដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានដែលនាំទៅដល់ការលេចឡើងនៃសមាសធាតុគីមីថ្មី - ផលិតផលដែលស្មុគស្មាញ និងរៀបចំខ្ពស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងសារធាតុដើម។ ដំណើរការទាំងនេះបានចាប់ផ្តើមស៊ើបអង្កេតយ៉ាងសកម្ម និងមានគោលបំណងក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ។ នៅក្នុងការតភ្ជាប់ជាមួយនឹងការសិក្សាអំពីបញ្ហានៃដំណើរការគីមីដែលកាន់តែស្មុគស្មាញឥតឈប់ឈរដល់កម្រិតមួយដែលបានរួមចំណែកដល់ការលេចឡើងនៃសារធាតុមានជីវិតនៅលើផែនដី។ ការចាប់អារម្មណ៍លើដំណើរការទាំងនេះត្រលប់ទៅការព្យាយាមជាយូរមកដើម្បីយល់ពីរបៀបដែលសរីរាង្គ និងបន្ទាប់មកជីវិតកើតឡើងពីសារធាតុអសរីរាង្គ។ អ្នកដំបូងដែលដឹងពីសណ្តាប់ធ្នាប់ និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃដំណើរការគីមីនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត គឺជាស្ថាបនិកនៃគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ Y.Ya. Berzelius (ចុងសតវត្សទី 18 - ដើមសតវត្សទី 19) ។ គាត់បានបង្កើតឡើងថា មូលដ្ឋាននៃមន្ទីរពិសោធន៍នៃសារពាង្គកាយមានជីវិតគឺ biocatalysis ។ សារៈសំខាន់ដ៏អស្ចារ្យត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងបទពិសោធន៍កាតាលីករនៃធម្មជាតិរស់នៅក្នុងសតវត្សទី 20 ។ ដូច្នេះ អ្នកសិក្សា N.N. Semenov បានចាត់ទុកដំណើរការគីមីដែលកើតឡើងនៅក្នុងជាលិកានៃរុក្ខជាតិ និងសត្វថាជាប្រភេទនៃ "ផលិតកម្មគីមី" នៃធម្មជាតិរស់នៅ។

ចូរយើងពិចារណាដោយសង្ខេបអំពីដំណាក់កាលនៃការវិវត្តន៍គីមី។ ប្រហែលជាវាគួរតែត្រូវបានទទួលស្គាល់ថាវាបានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងរូបរាងនៃក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍សាមញ្ញបំផុត - អាតូម។ យោងតាមគោលគំនិតនៃ Big Bang ធាតុគីមីដែលមាននៅពេលនេះ បានកើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការនៃការវិវត្តន៍នៃចក្រវាឡ ពីស្ថានភាពដ៏ក្តៅគគុក និងក្តៅខ្លាំង ទៅកាន់ពិភពផ្កាយ និងកាឡាក់ស៊ីទំនើប។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាអាតូមសាមញ្ញបំផុត (ឬផ្ទុយទៅវិញ ស្នូលរបស់វា) នៃអ៊ីដ្រូសែន គឺជាការបង្កើតដំបូង។ ប្រហែល 1 វិនាទីបន្ទាប់ពី Big Bang ដង់ស៊ីតេនៃរូបធាតុបានថយចុះដល់ 1 t/cm 3 សីតុណ្ហភាពដល់ 100 ពាន់លាន K ហើយអង្កត់ផ្ចិតបានកើនឡើងដល់ 1500 ពាន់លានគីឡូម៉ែត្រ។ សារធាតុនេះស្ថិតក្នុងស្ថានភាពនៃប្លាស្មាអ៊ីយ៉ូដពេញលេញ ដែលរួមមាននុយក្លេអុង (ប្រូតុង និងនឺត្រុង) និងអេឡិចត្រុង។ បន្ទាប់ពី 10 វិនាទីទៀតនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះដល់ 10 ពាន់លាន K លក្ខខណ្ឌបានលេចឡើងសម្រាប់ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដើម្បីបង្កើតជា deuterons - deuterium (អ៊ីដ្រូសែនធ្ងន់) nuclei ។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅសីតុណ្ហភាពនេះលំនឹងនៃប្រតិកម្មនេះត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងទៅខាងឆ្វេង (វាផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំតែនៅសីតុណ្ហភាព 1 ពាន់លាន K - ប្រហែល 100 វិនាទីបន្ទាប់ពី Big Bang) ហើយ deuterons មិនអាចប្រមូលផ្តុំបានទេព្រោះនៅក្រោមទាំងនេះ លក្ខខណ្ឌដែលពួកវាប្រែទៅជាស្នូលអេលីយ៉ូម (គ្រោងការណ៍នេះគឺពេញចិត្តណាស់ដែលពន្យល់ពីបរិមាណអេលីយ៉ូមនៅក្នុងសកលលោករបស់យើង) ។ នៅដំណាក់កាលមុននៃការបង្កើតរូបធាតុ ស្នូលនៃធាតុគីមីផ្សេងទៀតមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងទេ ដោយសារដង់ស៊ីតេ និងសីតុណ្ហភាពនៃចក្រវាឡដែលកំពុងពង្រីកកំពុងធ្លាក់ចុះយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ក្នុងករណីនេះដំណើរការនៃការបង្កើត 4 He (តួលេខនៅផ្នែកខាងលើខាងឆ្វេងគឺជាម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទង ពោលគឺម៉ាស់អាតូម ដែលត្រូវបានបញ្ជាក់ជាឯកតាម៉ាស់អាតូម ដែលស្មើនឹង 1/12 នៃម៉ាស់នៃអ៊ីសូតូបកាបូនជាមួយ ចំនួនម៉ាស់ 12-1.6605655 (86) 10 "27 គីឡូក្រាម) ចាប់ផ្តើមប្រហែល 2 នាទីបន្ទាប់ពី Big Bang ឈប់នៅចុងបញ្ចប់នៃនាទីទី 4 ។ នៅពេលដែលសកលលោកត្រជាក់ចុះដល់សីតុណ្ហភាព 3500 K (បន្ទាប់ពីប្រហែល 1 លាន។ ឆ្នាំ) ស្នូលអេលីយ៉ូម និងស្នូលអ៊ីដ្រូសែនដែលនៅសេសសល់ រួមផ្សំជាមួយអេឡិចត្រុង៖ អាតូមត្រូវបានបង្កើតជាអេលីយ៉ូម និងអ៊ីដ្រូសែន ដែលជាប្រភពនៃឧស្ម័នអន្តរតារា និងប្រព័ន្ធផ្កាយ។

ការសំយោគបន្ថែមនៃធាតុគីមីនៅតែបន្តនៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុងនៃផ្កាយ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការ condensation នៃឧស្ម័ន interstellar ដែលមានអ៊ីដ្រូសែន និង helium ចូលទៅក្នុង protostar ដែលជាលទ្ធផលនៃការបង្ហាប់ទំនាញ សីតុណ្ហភាពកើនឡើង ហើយប្រតិកម្មនៃការបង្កើតអេលីយ៉ូមពីអ៊ីដ្រូសែនម្តងទៀតអាចធ្វើទៅបាន។ ដំណាក់កាលនេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសីតុណ្ហភាពមិនលើសពី 20 106 K ។

បន្ទាប់ពីស្នូលអេលីយ៉ូម 12 C និង 16 O nuclei មានស្ថេរភាពបំផុត សម័យ thermonuclear នៃការបង្កើតស្នូលបែបនេះ (T< 100 млн К) наступает после того, как на первом этапе истощается, «выгорает» водород. В эту эпоху в плотных выгоревших ядрах звезд-гигантов возможно непосредственное образование углерода и кислорода (не атомов, а ядер). Дальнейшее слияние ядер гелия приводит к образованию 20 Ne, 24 Mg и т.п. Более поздняя ядерная эпоха, когда обеспечивается температура до 1 млрд. К, характеризуется «горением» углерода. При этом образуются ядра вплоть до 27 А1 и 28 Si. Выше 30 млрд. К в реакцию вступают более тяжелые ядра, начиная с кремния 32 Si. В условиях складывающегося при этом термодинамического равновесия синтезируются элементы вплоть до железа и атомы близких ему элементов, ядра которых являются самыми стабильными ядрами. При этом достигается минимум энергии всей системы, и более тяжелые ядра не синтезируются. Получение элементов с большими атомными номерами осуществляется по другому механизму - последовательный захват ядрами нейтронов и последующий 3-распад. В подобных процессах в качестве самого тяжелого может получиться нуклид l81 Bi. Ядра, более тяжелые, чем 181 Bi, синтезируются во время взрывов новых и сверхновых звезд в условиях огромной плотности нейтронных потоков, когда возможен захват ядрами нейтронов не по одному, а группами.

វាអាចត្រូវបានសន្មត់ថាជាមួយនឹងកម្រិតខ្ពស់នៃប្រូបាប៊ីលីតេដែលដំណាក់កាលជាច្រើននៃការលាយនុយក្លេអ៊ែរបានផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។ ការប្រៀបធៀបសមាសធាតុគីមីនៃព្រះអាទិត្យ និងសមាសធាតុគីមីនៃរូបធាតុផ្កាយអនុញ្ញាតឱ្យយើងសន្និដ្ឋានថាដំណើរការទាំងអស់នៃការសំយោគនុយក្លេអ៊ែរដែលបានពិពណ៌នាខាងលើបានកើតឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ ហើយម៉ាស់ដំបូងនៃផ្កាយដែលបង្កើតឡើងនៅក្នុងផ្នែករបស់យើងនៃ Galaxy លើសពី ចំណុចសំខាន់ (ស្មើនឹង 1.44 ម៉ាស់ព្រះអាទិត្យ) ហើយវាប្រែជាមិនស្ថិតស្ថេរ។ ក្រោមឥទិ្ធពលនៃទំនាញទំនាញ ប្រូតូស្តាតបានចុះកិច្ចសន្យា សីតុណ្ហភាពរបស់វាកើនឡើង ដែលផ្តល់នូវដំណាក់កាលដំបូងនៃការលាយនុយក្លេអ៊ែរ។ ថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងករណីនេះប្រែទៅជាខ្លាំងពេកជាលទ្ធផលបន្ទាប់ពីមួយរយៈក្រោយមកការផ្ទុះបានកើតឡើងហើយស្នូលនៃធាតុធ្ងន់បំផុតត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ម៉ាស់របស់ផ្កាយបានថយចុះដោយសារតែការបញ្ចេញសារធាតុ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតជាច្រើនដងរហូតដល់បរិមាណនៃផ្កាយដ៏ធំកណ្តាលគឺទាបជាងដែនកំណត់សំខាន់។ យន្តការបែបនេះផ្តល់នូវចន្លោះពេលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការវិវត្តន៍គីមី ភូមិសាស្ត្រ ភូមិសាស្ត្រ និងជីវសាស្រ្ត។

បច្ចុប្បន្ននេះ អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនជឿថា ភពនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យត្រូវបានបង្កើតឡើងពីសារធាតុព្រះអាទិត្យដែលបញ្ចេញចេញពីព្រះអាទិត្យនៅពេលដែលវាក្លាយជា supernova ។ ភាពត្រជាក់នៃ nebula gaseous រាងឌីស ដែលបង្កើតជុំវិញព្រះអាទិត្យបានធ្វើឱ្យវាអាចបញ្ចូលគ្នានូវអាតូមទៅជាម៉ូលេគុល ពោលគឺឧ។ ការវិវត្តន៍គីមីបានចាប់ផ្តើម។

ម៉ូលេគុលមិនអាចបង្កើតបាននៅសីតុណ្ហភាពផ្កាយទេ នៅពេលដែលអាតូមភាគច្រើនមានក្នុងទម្រង់ជាអ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកច្រើន (ឧទាហរណ៍នៅក្នុង corona ព្រះអាទិត្យនៅ 1 លាន K អាតូមដែកគឺ Fe 13+ អ៊ីយ៉ុង) ។ ម៉ូលេគុលឌីអាតូមត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងវិសាលគមនៃផ្កាយត្រជាក់បំផុតដែលមានសីតុណ្ហភាពផ្ទៃពី 2000-3000 K (អុកស៊ីដនៃ Al, Mg, Ti, Zr, C, Si និងម៉ូលេគុលឌីអាតូមិកមួយចំនួនផ្សេងទៀតដែលមានចំណងគីមីខ្លាំងបំផុត)។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ម៉ូលេគុលមួយចំនួនធំ រួមទាំងវត្ថុស្មុគ្រស្មាញ មានវត្តមាននៅក្នុងលំហអន្តរតារា។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាសមាសភាពនៃម៉ូលេគុលទាំងនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងសមាសធាតុនៃម៉ូលេគុលដំបូងដែលបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃភាពត្រជាក់នៃរូបធាតុផ្កាយ។ ម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតក៏ត្រូវបានគេរកឃើញដែរ ប៉ុន្តែក្នុងបរិមាណតិចជាងច្រើន។

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៃ nebula protoplanetary បានធ្លាក់ចុះដល់ 1000-1800 K ពួកគេបានចាប់ផ្តើម condense ពោលគឺឧ។ ក្លាយទៅជារាវ និងរឹង សារធាតុ refractory ច្រើនបំផុត ជាពិសេស ដំណក់ទឹកនៃជាតិដែកត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយក្រោយមកទៀត silicates (អំបិលនៃអាស៊ីត silicic) ។

នៅសីតុណ្ហភាព 400-1000 K លោហៈផ្សេងទៀត និងសមាសធាតុរបស់វាជាមួយនឹងស្ពាន់ធ័រ និងអុកស៊ីហ៊្សែន condensed ។ តំណក់ទឹកកកនៃសារធាតុ silicate ក្នុងទម្រង់ជា chondrules (តួរាងស្វ៊ែរតូច) បានបង្កើតឡើង ជាក់ស្តែងក្នុងអំឡុងពេល condensation ជាបន្តបន្ទាប់ អាចម៍ផ្កាយជាច្រើន - សាកសពចម្បងនៃអាចម៍ផ្កាយ Chondrite ។ វាអាចត្រូវបានសន្មត់ថាជាលទ្ធផលនៃភាពខុសគ្នានៃឧស្ម័នបឋមនៅក្រោមសកម្មភាពនៃខ្យល់ព្រះអាទិត្យ (ការហូរចេញនៃប្លាស្មាពន្លឺព្រះអាទិត្យ Corona ចូលទៅក្នុងអវកាសអន្តរភព) និងជម្រាលសីតុណ្ហភាពអាតូមនៃធាតុស្រាលបំផុតត្រូវបានបោះទៅបរិមាត្រនៃ ប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ និងភពផែនដីដែលស្ថិតនៅជិតព្រះអាទិត្យ កើតឡើងដោយការធ្វើឱ្យប្រភាគសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បំផុតមានជាតិដែកខ្ពស់។

ជាមួយនឹងការបង្កើតផែនដីជាភពមួយ ការវិវត្តនៃផែនដីបានចាប់ផ្តើមមានឥទ្ធិពលលើការវិវត្តន៍គីមី។ ឥទ្ធិពលនេះត្រូវបានបង្ហាញ (ហើយបច្ចុប្បន្នត្រូវបានបង្ហាញ) ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរការចែកចាយកំហាប់នៃធាតុគីមីនៅក្នុងរាងកាយរបស់ផែនដី និងនៅក្នុងសំបករបស់វា (នៅក្នុងបរិយាកាស អ៊ីដ្រូស្វ៊ែរ សំបក អាវធំ ស្នូល) ក៏ដូចជានៅក្នុងការបង្កើតលក្ខខណ្ឌ (សីតុណ្ហភាព។ សម្ពាធ) សម្រាប់ការបង្កើតសារធាតុថ្មី។

ជាការពិតណាស់ ឥទ្ធិពលផ្ទុយក៏បានកើតឡើងផងដែរ។ ការបង្កើតសារធាតុថ្មី និងការលេចចេញនូវឱកាសសម្រាប់ដំណើរការគីមីថ្មី បណ្តាលឱ្យមានការកកើតនៃទម្រង់ភូមិសាស្ត្រថ្មី ដូចជាថ្ម sedimentary ។ ដូច្នេះ ការវិវត្តន៍ភូគព្ភសាស្ត្រ និងគីមីបន្តទៅវិសាលភាពធំរួមគ្នា ដែលមានឥទ្ធិពលលើគ្នាទៅវិញទៅមក។ ការវិវត្តន៍គីមីបាននាំទៅដល់ការកើតនៃជីវិត។ វាកើតឡើងដោយសារតែការអភិវឌ្ឍមិនមែនសារធាតុ ប៉ុន្តែនៃប្រព័ន្ធគីមី និងដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងពួកវា។

វិធីសាស្រ្តនៃការសិក្សាអំពីការវិវត្តន៍គីមី (ទ្រឹស្តី)

ការសិក្សាអំពីការវិវត្តន៍គីមីមានភាពស្មុគស្មាញដោយការពិតដែលថាចំណេះដឹងអំពីលក្ខខណ្ឌភូមិសាស្ត្រនៃផែនដីបុរាណនៅមិនទាន់ពេញលេញនៅឡើយ។

ដូច្នេះ បន្ថែមពីលើទិន្នន័យភូមិសាស្ត្រ ទិន្នន័យតារាសាស្ត្រក៏ពាក់ព័ន្ធផងដែរ។ ដូច្នេះលក្ខខណ្ឌនៅលើ Venus និង Mars ត្រូវបានចាត់ទុកថាមានភាពជិតស្និទ្ធនឹងអ្នកដែលនៅលើផែនដីក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗនៃការវិវត្តរបស់វា។

ទិន្នន័យសំខាន់នៃការវិវត្តន៍គីមីត្រូវបានទទួលជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍គំរូ ក្នុងអំឡុងពេលដែលវាអាចទទួលបានម៉ូលេគុលសរីរាង្គស្មុគស្មាញដោយការក្លែងធ្វើសមាសធាតុគីមីផ្សេងៗនៃបរិយាកាស hydrosphere និង lithosphere និងលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ។

ដោយផ្អែកលើទិន្នន័យដែលមាន សម្មតិកម្មមួយចំនួនត្រូវបានដាក់ចេញអំពីយន្តការជាក់លាក់ និងកម្លាំងជំរុញដោយផ្ទាល់នៃការវិវត្តន៍គីមី។

Abiogenesis

នៅក្នុងន័យទូលំទូលាយ abiogenesis គឺជាការកើតឡើងនៃវត្ថុមានជីវិតពីវត្ថុមិនមានជីវិត ពោលគឺសម្មតិកម្មដំបូងនៃទ្រឹស្តីទំនើបនៃប្រភពដើមនៃជីវិត។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1920 អ្នកសិក្សា Oparin បានផ្តល់យោបល់ថានៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃសមាសធាតុម៉ាក្រូម៉ូលេគុល ដោយឯកឯងតំបន់នៃកំហាប់កើនឡើងត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលត្រូវបានបំបែកចេញពីបរិយាកាសខាងក្រៅ ហើយអាចរក្សាការផ្លាស់ប្តូរជាមួយវាបាន។ គាត់បានហៅពួកគេ។ Coacervate ដំណក់ឬសាមញ្ញ coacervates.

ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃប្រធានបទ

សម្មតិកម្មនៃការវិវត្តន៍គីមីគួរតែពន្យល់ពីទិដ្ឋភាពខាងក្រោម៖

1. រូបរាងនៅក្នុងលំហ ឬនៅលើផែនដីនៃលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការសំយោគ autocatalytic នៃបរិមាណដ៏ធំ និងភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់នៃម៉ូលេគុលដែលមានកាបូន ពោលគឺការកើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការ abiogenic នៃសារធាតុចាំបាច់ និងគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការចាប់ផ្តើមនៃការវិវត្តន៍គីមី។
2. ការលេចឡើងនៃសារធាតុបិទជិតដែលមានស្ថេរភាពពីម៉ូលេគុលបែបនេះ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាញែកខ្លួនពួកគេចេញពីបរិស្ថានតាមរបៀបដែលការផ្លាស់ប្តូររូបធាតុ និងថាមពលដែលអាចជ្រើសរើសបានជាមួយវា ពោលគឺការកើតឡើងនៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតូសែលជាក់លាក់។
3. រូបរាងនៅក្នុងបណ្តុំនៃប្រព័ន្ធព័ត៌មានគីមីដែលមានសមត្ថភាពផ្លាស់ប្តូរខ្លួនឯង និងការចម្លងដោយខ្លួនឯង នោះគឺជាការកើតឡើងនៃឯកតាបឋមនៃកូដតំណពូជ។
4. រូបរាងនៃការពឹងផ្អែកគ្នាទៅវិញទៅមករវាងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីននិងមុខងារនៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនព័ត៌មាន (RNA, DNA) នោះគឺជាការកើតឡើងនៃកូដពិតប្រាកដនៃតំណពូជដែលជាលក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការវិវត្តន៍ជីវសាស្រ្ត។

ការរួមចំណែកយ៉ាងធំធេងក្នុងការបំភ្លឺអំពីបញ្ហាទាំងនេះ ក្នុងចំណោមអ្នកផ្សេងទៀត ត្រូវបានធ្វើឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដូចខាងក្រោម៖

• Harold Urey និង Stanley Miller ក្នុងឆ្នាំ 1953៖ ការលេចឡើងនៃជីវម៉ូលេគុលសាមញ្ញនៅក្នុងបរិយាកាសបុរាណដែលក្លែងធ្វើ។
• ស៊ីដនីហ្វក៖ មីក្រូស្វែរពីប្រូតេអ៊ីត។
• Thomas Check (University of Colorado) និង Sidney Altman (University of Yale New Haven Connecticut) ក្នុងឆ្នាំ 1981: Autocatalytic RNA fission: "Ribozymes" រួមបញ្ចូលគ្នានូវកាតាលីករ និងព័ត៌មាននៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ។ ពួកគេអាចកាត់ខ្លួនពួកគេចេញពីខ្សែសង្វាក់ RNA វែងជាង ហើយចូលរួមជាមួយចុងដែលនៅសល់ម្តងទៀត។
• Walter Gilbert (សាកលវិទ្យាល័យ Harvard University of Cambridge) បង្កើតគំនិតនៃពិភពលោក RNA ក្នុងឆ្នាំ 1986 ។
• Gunther von Kiedrowski (Ruhr-University Bochum) បង្ហាញនៅក្នុងឆ្នាំ 1986 នូវប្រព័ន្ធចម្លងដោយខ្លួនឯងដែលមានមូលដ្ឋានលើ DNA ដំបូងបង្អស់ ដែលជាការរួមចំណែកដ៏សំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីមុខងាររីកចម្រើននៃប្រព័ន្ធចម្លងដោយខ្លួនឯង
• Manfred Eigen (វិទ្យាស្ថាន Max Planck មហាវិទ្យាល័យជីវរូបវិទ្យាគីមីវិទ្យា Göttingen): ការវិវត្តន៍នៃបណ្តុំនៃម៉ូលេគុល RNA ។ យានជំនិះ។
• Julius Rebeck (Cambridge) បង្កើតម៉ូលេគុលសិប្បនិម្មិត (Aminoadenosintriazidester) ដែលចម្លងដោយខ្លួនឯងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ chloroform ។ ច្បាប់ចម្លងនៅតែដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងគំរូ ដូច្នេះការវិវត្តន៍គឺមិនអាចទៅរួចទេសម្រាប់ម៉ូលេគុលទាំងនេះ។
• John Corlis (មជ្ឈមណ្ឌលហោះហើរអវកាស Goddard - ណាសា)៖ ប្រភពទឹកកំដៅនៃសមុទ្រផ្តល់ថាមពល និងសារធាតុគីមីដែលធ្វើឱ្យការវិវត្តន៍គីមីដោយឯករាជ្យពីបរិយាកាសអវកាស។ សូម្បីតែសព្វថ្ងៃនេះពួកគេគឺជាបរិយាកាសរស់នៅសម្រាប់ archaeobacteria (Archaea) ដែលមានដើមកំណើតតាមរបៀបជាច្រើន។
• Günther Wächtershäuser (ur. Gunter_Wächtershauser ) (ទីក្រុង Munich)៖ រចនាសម្ព័ន្ធចម្លងដោយខ្លួនឯងដំបូងបង្អស់ជាមួយនឹងការបំប្លែងសារជាតិបានកើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃសារធាតុ pyrite ។ Pyrite (ដែកស៊ុលហ្វីត) ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលចាំបាច់សម្រាប់ការនេះ។ នៅលើគ្រីស្តាល់ pyrite ដែលកំពុងលូតលាស់ និងរលាយម្តងទៀត ប្រព័ន្ធទាំងនេះអាចរីកចម្រើន និងកើនឡើង ហើយចំនួនប្រជាជនផ្សេងគ្នាប្រឈមមុខនឹងលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានផ្សេងៗគ្នា (លក្ខខណ្ឌជ្រើសរើស)។
• A.G. Cairns-Smith (University of Glasgow) និង David K. Mauerzall (Rockefeller-Universität New York, New York) ឃើញនៅក្នុង រ៉ែដីឥដ្ឋ ជាប្រព័ន្ធមួយដែលខ្លួនវាស្ថិតនៅក្រោមការវិវត្តន៍គីមីពីដំបូង ដែលបង្កើតឱ្យមានភាពខុសគ្នាជាច្រើន ចម្លងដោយខ្លួនឯង គ្រីស្តាល់.. គ្រីស្តាល់ទាំងនេះទាក់ទាញម៉ូលេគុលសរីរាង្គជាមួយនឹងបន្ទុកអគ្គិសនីរបស់ពួកគេ និងជំរុញការសំយោគនៃជីវម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ ហើយចំនួនព័ត៌មាននៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដំបូងបម្រើជាម៉ាទ្រីស។ សមាសធាតុសរីរាង្គទាំងនេះកាន់តែស្មុគស្មាញរហូតដល់ពួកគេអាចគុណដោយគ្មានជំនួយពីសារធាតុរ៉ែដីឥដ្ឋ។
• Wolfgang Weigand, Mark Derr et al. (Max Planck Institute College of Biogeochemistry, Jena) បានបង្ហាញក្នុងឆ្នាំ 2003 ថា ស៊ុលហ្វីតដែកអាចជំរុញការសំយោគអាម៉ូញាក់ពីម៉ូលេគុលអាសូត។

គំរូបង្រួបបង្រួមនៃការវិវត្តន៍គីមីមិនទាន់ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅឡើយទេ ប្រហែលជាដោយសារតែគោលការណ៍មូលដ្ឋានមិនទាន់ត្រូវបានរកឃើញនៅឡើយ។

បឋម

ជីវម៉ូលេគុល

ការសំយោគ prebiotic នៃសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញនៃម៉ូលេគុលអាចបែងចែកជាបីដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់គ្នា៖

1. ការលេចឡើងនៃសមាសធាតុសរីរាង្គសាមញ្ញ (ជាតិអាល់កុលអាស៊ីតសមាសធាតុ heterocyclic: purines, pyrimidines និង pyrroles) ពីវត្ថុធាតុដើមអសរីរាង្គ។
2. ការសំយោគសមាសធាតុសរីរាង្គដែលស្មុគស្មាញជាងនេះ - "ជីវម៉ូលេគុល" - តំណាងនៃថ្នាក់មេតាបូលីតទូទៅបំផុតរួមទាំងម៉ូណូមឺរ - ឯកតារចនាសម្ព័ន្ធនៃជីវប៉ូលីមឺរ (monosaccharides អាស៊ីតអាមីណូអាស៊ីតខ្លាញ់ nucleotides) ពីសមាសធាតុសរីរាង្គសាមញ្ញ។
3. ការលេចឡើងនៃជីវប៉ូលីម័រស្មុគ្រស្មាញ (polysaccharides ប្រូតេអ៊ីនអាស៊ីត nucleic) ពីឯកតារចនាសម្ព័ន្ធសំខាន់ - ម៉ូណូមឺរ។

សំណួរមួយក្នុងចំណោមសំណួរគឺសមាសធាតុគីមីនៃឧបករណ៍ផ្ទុកដែលការសំយោគ prebiological ត្រូវបានអនុវត្ត រួមទាំងសមាសធាតុអសរីរាង្គណាដែលជាប្រភពនៃធាតុផ្សេងៗដែលបង្កើតជាសមាសធាតុសរីរាង្គផ្សេងៗ។

ប្រភពអសរីរាង្គដែលអាចកើតមាននៃធាតុ៖

សម្មតិកម្មទាំងអស់កើតឡើងពីការពិតដែលថា បន្ថែមពីលើទឹក និងផូស្វាត នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃប្រវត្តិសាស្រ្តរបស់ផែនដី មានតែទម្រង់កាត់បន្ថយប៉ុណ្ណោះដែលមានវត្តមាននៅក្នុងបរិយាកាស និងអ៊ីដ្រូស្វ៊ែរក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់ ដែលខុសពីសមាសធាតុគីមីទូទៅក្នុងសម័យទំនើប ចាប់តាំងពី បរិយាកាសបុរាណមិនមានអុកស៊ីហ្សែនម៉ូលេគុលទេ។

នៅពេលនោះ វិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេពីព្រះអាទិត្យ កំដៅពីដំណើរការភ្នំភ្លើង វិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូដពីការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្ម និងការឆក់អគ្គិសនីអាចដើរតួជាប្រភពថាមពលដែលចាប់ផ្តើមការសំយោគ។ វាក៏មានទ្រឹស្តីផងដែរ ដែលដំណើរការ redox រវាងឧស្ម័នភ្នំភ្លើង (ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ) និងផ្នែកខ្លះនៃសារធាតុរ៉ែស៊ុលហ្វីត ដូចជា pyrite (FeS 2) អាចបម្រើជាប្រភពថាមពលចាំបាច់សម្រាប់ការលេចចេញនូវជីវម៉ូលេគុល។

ការអភិវឌ្ឍបរិយាកាសបុរាណ

ការវិវឌ្ឍន៍នៃបរិយាកាសផែនដីគឺជាផ្នែកមួយនៃការវិវត្តន៍គីមី ហើយលើសពីនេះទៅទៀត ធាតុសំខាន់ក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រអាកាសធាតុ។ សព្វថ្ងៃនេះវាត្រូវបានបែងចែកទៅជាដំណាក់កាលសំខាន់ៗចំនួនបួននៃការអភិវឌ្ឍន៍។

ដំបូងឡើយ ការបង្កើតធាតុគីមីនៅក្នុងលំហ និងរូបរាងនៃផែនដីពីពួកវាបានកើតឡើង - ប្រហែល 4.56 ពាន់លានឆ្នាំមុន។ សន្មតថាភពផែនដីរបស់យើងនៅដើមដំបូងមានបរិយាកាសនៃអ៊ីដ្រូសែន (H 2) និងអេលីយ៉ូម (He) ដែលទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយបានបាត់បង់ម្តងទៀតទៅក្នុងលំហខាងក្រៅ។ តារាវិទូក៏សន្មត់ថា ដោយសារសីតុណ្ហភាពខ្ពស់គួរសម និងឥទ្ធិពលនៃខ្យល់ព្រះអាទិត្យ មានតែធាតុគីមីពន្លឺតិចតួច (រួមទាំងកាបូន អាសូត និងអុកស៊ីហ្សែន) អាចនៅតែមាននៅលើផែនដី និងភពផ្សេងទៀតនៅក្បែរព្រះអាទិត្យ។ យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ ធាតុទាំងអស់នេះ ដែលសព្វថ្ងៃបង្កើតបានជាផ្នែកសំខាន់នៃជីវមណ្ឌល ត្រូវបាននាំមកដោយផលប៉ះពាល់នៃផ្កាយដុះកន្ទុយពីផ្នែកខាងក្រៅនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ តែបន្ទាប់ពីរយៈពេលដ៏យូរ នៅពេលដែល protoplanets ត្រជាក់ចុះបន្តិច។ ក្នុងអំឡុងពេលប៉ុន្មានលានឆ្នាំដំបូងបន្ទាប់ពីការលេចចេញនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ ការប៉ះទង្គិចគ្នាជាមួយសាកសពសេឡេស្ទាលត្រូវបានកើតឡើងជាបន្តបន្ទាប់ ការប៉ះទង្គិចដែលបណ្តាលមកពីពួកវាបានបំផ្លាញប្រព័ន្ធរស់នៅដែលបង្កើតឡើងនៅពេលនោះដោយការក្រៀវជាសកល។ ដូច្នេះការកើតឡើងនៃជីវិតអាចចាប់ផ្តើមបានតែបន្ទាប់ពីការប្រមូលផ្តុំនៃទឹកក្នុងរយៈពេលយូរយ៉ាងហោចណាស់នៅក្នុងការធ្លាក់ទឹកចិត្តជ្រៅបំផុត។

សញ្ញានៃសកម្មភាពភ្នំភ្លើង៖ ការដាក់ស្ពាន់ធ័រនៅលើគែមនៃរណ្ដៅភ្នំភ្លើង Halema'uma'u នៃ Mauna Loa នៅហាវ៉ៃ

ការផ្ទុះភ្នំភ្លើងគឺជាទម្រង់ដ៏អស្ចារ្យបំផុតនៃសកម្មភាពភ្នំភ្លើង

ជាមួយនឹងភាពត្រជាក់យឺតនៃផែនដី សកម្មភាពភ្នំភ្លើង (ការបញ្ចេញឧស្ម័នចេញពីពោះវៀនរបស់ផែនដី) និងការចែកចាយជាសកលនៃវត្ថុធាតុពីផ្កាយដុះកន្ទុយ បរិយាកាសផែនដីទីពីរបានកើតឡើង។ ភាគច្រើនទំនងជាវាមានចំហាយទឹក (H 2 O រហូតដល់ 80%) កាបូនឌីអុកស៊ីត (CO 2 រហូតដល់ 20%) អ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វីត (រហូតដល់ 7%) អាម៉ូញាក់ និងមេតាន។ ភាគរយខ្ពស់នៃចំហាយទឹកគឺដោយសារតែផ្ទៃផែនដីនៅពេលនោះនៅតែក្តៅពេកសម្រាប់ការកកើតនៃសមុទ្រ។ ដំបូងបង្អស់ ម៉ូលេគុលសរីរាង្គតូចៗ (អាស៊ីត អាល់កុល អាស៊ីតអាមីណូ) អាចបង្កើតបានពីទឹក មេតាន និងអាម៉ូញាក់ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃផែនដីវ័យក្មេង ក្រោយមកក៏មានសារធាតុប៉ូលីម៊ែរសរីរាង្គ (ប៉ូលីសាខ័រ ខ្លាញ់ ប៉ូលីភីទីត) ដែលមិនស្ថិតស្ថេរក្នុងបរិយាកាសអាសុីត។ .

បន្ទាប់​ពី​បរិយាកាស​ចុះ​ត្រជាក់​ក្រោម​ចំណុច​រំពុះ​នៃ​ទឹក ភ្លៀង​ធ្លាក់​យ៉ាង​យូរ​បាន​ចាប់​ផ្ដើម​ដែល​បង្កើត​ជា​មហាសមុទ្រ។ ការតិត្ថិភាពនៃឧស្ម័នបរិយាកាសផ្សេងទៀតដែលទាក់ទងនឹងចំហាយទឹកបានកើនឡើង។ ការ irradiation អ៊ុលត្រាវីយូឡេខ្លាំងបានបណ្តាលឱ្យ decomposition photochemical នៃទឹក មេតាន និងអាម៉ូញាក់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំនៃកាបូនឌីអុកស៊ីត និងអាសូត។ ឧស្ម័នស្រាល - អ៊ីដ្រូសែននិងអេលីយ៉ូម - ត្រូវបានគេយកទៅឆ្ងាយទៅអវកាសកាបូនឌីអុកស៊ីតរលាយក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើននៅក្នុងមហាសមុទ្របង្កើនជាតិអាស៊ីតនៃទឹក។ តម្លៃ pH បានធ្លាក់ចុះមកត្រឹម 4។ អាសូត N 2 មានភាពអសកម្ម និងរលាយតិចតួចបានប្រមូលផ្តុំតាមពេលវេលា ហើយបានបង្កើតជាធាតុផ្សំសំខាន់នៃបរិយាកាសប្រហែល 3.4 ពាន់លានឆ្នាំមុន។

ទឹកភ្លៀងនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតរលាយមានប្រតិកម្មជាមួយអ៊ីយ៉ុងដែក (កាបូន) និងការអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតនៃសត្វមានជីវិតដែលស្រូបយកកាបូនឌីអុកស៊ីតបាននាំឱ្យមានការថយចុះនៃ CO 2 - ការផ្តោតអារម្មណ៍និងការកើនឡើងនៃ pH នៅក្នុងសាកសពទឹក។

អុកស៊ីសែន O 2 ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតនៃបរិយាកាស។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងការមកដល់នៃសត្វមានជីវិតដែលធ្វើរស្មីសំយោគ សន្មតថា cyanobacteria (សារាយពណ៌ខៀវបៃតង) ឬ prokaryotes ស្រដៀងគ្នា។ ការរួមផ្សំនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតដោយពួកវានាំឱ្យមានការថយចុះបន្ថែមទៀតនៃជាតិអាស៊ីត ការតិត្ថិភាពនៃបរិយាកាសជាមួយនឹងអុកស៊ីសែននៅតែមានកម្រិតទាបនៅឡើយ។ ហេតុផលសម្រាប់ការនេះគឺការប្រើប្រាស់ភ្លាមៗនៃអុកស៊ីសែនដែលរំលាយនៅក្នុងមហាសមុទ្រសម្រាប់ការកត់សុីនៃអ៊ីយ៉ុងដែក divalent និងសមាសធាតុ oxidizable ផ្សេងទៀត។ ប្រហែលពីរពាន់លានឆ្នាំមុន ដំណើរការនេះបានបញ្ចប់ ហើយអុកស៊ីសែនចាប់ផ្តើមកកកុញបន្តិចម្តងៗនៅក្នុងបរិយាកាស។

អុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្មខ្ពស់ងាយនឹងកត់សុីជីវម៉ូលេគុលសរីរាង្គដែលងាយរងគ្រោះ ហើយដូច្នេះក្លាយជាកត្តាជ្រើសរើសបរិស្ថានសម្រាប់សារពាង្គកាយដំបូង។ មានតែសារពាង្គកាយ anaerobic មួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលអាចផ្លាស់ទីចូលទៅក្នុងតំបន់អេកូឡូស៊ីដែលគ្មានអុកស៊ីសែន ហើយផ្នែកផ្សេងទៀតបានបង្កើតអង់ស៊ីម (ឧទាហរណ៍ កាតាឡាស) ដែលធ្វើឱ្យអុកស៊ីសែនមិនមានគ្រោះថ្នាក់។ នៅក្នុងអតិសុខុមប្រាណមួយចំនួនពីអង់ស៊ីមបែបនេះអង់ស៊ីមភ្នាសស្មុគ្រស្មាញបានបង្កើតឡើង - អុកស៊ីតកម្មចុងក្រោយដែលប្រើអុកស៊ីសែនដែលមានវត្តមានដើម្បីកកកុញថាមពលដែលចាំបាច់សម្រាប់ការលូតលាស់នៃកោសិការបស់ពួកគេ - ដំណាក់កាលចុងក្រោយនៃការកត់សុីនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ផ្លូវដង្ហើម។ អាស្រ័យលើសារពាង្គកាយ មានទម្រង់ផ្សេងៗនៃ oxidase ស្ថានីយ ឧទាហរណ៍ quinol oxidase ឬ cytochrome C oxidase ដែលខុសគ្នានៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មដែលមានអ៊ីយ៉ុងទង់ដែង និង hemes ។ នេះផ្តល់ហេតុផលដើម្បីជឿថាពួកគេមានប្រភពដើមនៅក្នុងវិធីប៉ារ៉ាឡែលផ្សេងគ្នានៃការអភិវឌ្ឍន៍។ ក្នុងករណីជាច្រើន ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ oxidases ស្ថានីយកើតឡើងនៅក្នុងសារពាង្គកាយដូចគ្នា។ អង់ស៊ីមទាំងនេះគឺជាចុងក្រោយនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់នៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីមបន្តបន្ទាប់គ្នា ដែលរក្សាទុកថាមពល redox ដោយផ្ទេរប្រូតុង ឬអ៊ីយ៉ុងសូដ្យូមក្នុងទម្រង់ជាសក្តានុពលអគ្គិសនី transmembrane ។ ក្រោយមកទៀតត្រូវបានបំប្លែងម្តងទៀតទៅជាថាមពលគីមីក្នុងទម្រង់ ATP ដោយអង់ស៊ីមស្មុគស្មាញមួយទៀត។ ការសំយោគ ATP និងសមាសធាតុផ្សេងទៀតនៃសង្វាក់ផ្លូវដង្ហើមនៅក្នុងពន្លឺវិវត្តគឺចាស់ជាងអុកស៊ីតកម្មចុងក្រោយ ដោយសារពួកវាបានដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការមេតាបូលីសតាមបែប aerobic ជាច្រើន (ការដកដង្ហើមតាមបែប aerobic ដំណើរការ fermentation ជាច្រើន methanogenesis) ក៏ដូចជានៅក្នុង anoxygenic ។ និងរស្មីសំយោគអុកស៊ីហ្សែន។

កាលពីមួយពាន់លានឆ្នាំមុន បរិមាណអុកស៊ីហ្សែននៅក្នុងបរិយាកាសបានឆ្លងកាត់របារមួយភាគរយ ហើយប៉ុន្មានលានឆ្នាំក្រោយមកស្រទាប់អូហ្សូនត្រូវបានបង្កើតឡើង។ បរិមាណអុកស៊ីសែននាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ 21% ត្រូវបានឈានដល់ត្រឹមតែ 350 លានឆ្នាំមុន ហើយនៅតែមានស្ថេរភាពតាំងពីពេលនោះមក។

សារៈសំខាន់នៃទឹកសម្រាប់ប្រភពដើម និងការរក្សាជីវិត

H 2 O គឺជាសមាសធាតុគីមីដែលមានវត្តមាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតានៅក្នុងរដ្ឋទាំងបីនៃការប្រមូលផ្តុំ។

ទោះបីជាវាបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃការបង្កើតធម្មជាតិនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គក៏ដោយ លទ្ធផលទាំងនេះជួនកាលត្រូវបានគេរិះគន់សព្វថ្ងៃនេះ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ស៊ុបបុព្វកាល វាត្រូវបានសន្មត់ថាបរិយាកាសនៅពេលនោះមានតួអក្សរអាល់កាឡាំង ដែលត្រូវនឹងគំនិតវិទ្យាសាស្ត្រនៅសម័យនោះ។ សព្វថ្ងៃនេះ ផ្ទុយទៅវិញ បរិយាកាសអាល់កាឡាំងបន្តិច ឬសូម្បីតែអព្យាក្រឹតនៃបរិយាកាសត្រូវបានសន្មត់ថា ទោះបីជាបញ្ហាមិនទាន់ត្រូវបានដោះស្រាយជាចុងក្រោយក៏ដោយ ហើយគម្លាតគីមីក្នុងតំបន់នៃលក្ខខណ្ឌបរិយាកាសក៏ត្រូវបានពិភាក្សាផងដែរ ឧទាហរណ៍នៅតំបន់ជុំវិញភ្នំភ្លើង។ ការពិសោធន៍ក្រោយមកបានបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃរូបរាងនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គសូម្បីតែនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ សូម្បីតែវត្ថុដែលមិនបានទទួលនៅក្នុងការពិសោធន៍ដំបូង ប៉ុន្តែក្នុងបរិមាណតិចជាងច្រើន។ នេះច្រើនតែប្រកែកថាប្រភពដើមនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គតាមរបៀបផ្សេងគ្នាបានដើរតួយ៉ាងហោចក៏ដើរតួបន្ថែមដែរ។ ទ្រឹស្ដីនៃប្រភពដើមនៃសារពាង្គកាយនៅក្នុងតំបន់ជុំវិញក៏ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យផងដែរ។

ក្នុងនាមជាអំណះអំណាងប្រឆាំងនឹងប្រភពដើមនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គពីទំពាំងបាយជូរបឋម ការពិតពេលខ្លះត្រូវបានលើកឡើងថាក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍ មិត្តរួមជាតិសាសន៍មួយត្រូវបានទទួល នោះគឺជាល្បាយស្មើគ្នានៃទម្រង់ L និង D នៃអាស៊ីតអាមីណូ។ ដូច្នោះហើយ ត្រូវតែមានដំណើរការធម្មជាតិដែលបំរែបំរួលជាក់លាក់នៃម៉ូលេគុល chiral ត្រូវបានគេពេញចិត្ត។ អ្នកជីវវិទ្យាអវកាសមួយចំនួនអះអាងថា វាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការបញ្ជាក់ប្រភពដើមនៃសមាសធាតុសរីរាង្គនៅក្នុងលំហ ព្រោះតាមគំនិតរបស់ពួកគេ ដំណើរការ photochemical ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មរាងជារង្វង់ ដូចជាពី pulsars គឺអាចបំផ្លាញម៉ូលេគុលនៃការបង្វិលជាក់លាក់មួយប៉ុណ្ណោះ។ ជាការពិតណាស់ ម៉ូលេគុលសរីរាង្គ chiral ដែលរកឃើញក្នុងអាចម៍ផ្កាយត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយ 9% ដៃឆ្វេង។ ទោះយ៉ាងណានៅឆ្នាំ ២០០១ លោក Alan Saghatelianបានបង្ហាញថាប្រព័ន្ធ peptide ចម្លងដោយខ្លួនឯងក៏អាចជ្រើសរើសម៉ូលេគុលនៃការបង្វិលជាក់លាក់មួយប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងល្បាយ racemic ដែលធ្វើឱ្យមានលទ្ធភាពនៃប្រភពដើមនៃប៉ូលីមែរនៅលើដីពី isomers អុបទិកជាក់លាក់។

ប្រតិកម្មបន្ថែម

ពីផលិតផលកម្រិតមធ្យមនៃ aldehydes និងអាស៊ីត hydrocyanic HCN ដែលលេចឡើងនៅក្នុងការពិសោធន៍ Miller-Urey ជីវម៉ូលេគុលបន្ថែមទៀតអាចទទួលបាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផែនដីក្លែងធ្វើកាលពី 4.5 ពាន់លានឆ្នាំមុន។ ដូច្នេះ Juan Oro បានទទួលជោគជ័យក្នុងឆ្នាំ 1961 ដើម្បីអនុវត្តការសំយោគអាដេនីន៖

ពី ribose, adenine និង triphosphate, adenosine triphosphate (ATP) កើតឡើងដែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងសារពាង្គកាយជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនថាមពលសកលនិងធាតុអគារ (ជា monophosphate) នៃអាស៊ីត ribonucleic (RNA) ។

ការចូលរួមរបស់រ៉ែ និងថ្ម

• ផ្ទៃគ្រីស្តាល់អាចបម្រើជាម៉ាទ្រីសសម្រាប់ការរីកលូតលាស់ម៉ាក្រូម៉ូលេគុល។ ក្នុងករណីនេះ ផ្ទៃគ្រីស្តាល់ផ្សេងៗអាចចង enantiomers ជាក់លាក់នៃម៉ូលេគុល។ អាស៊ីតអាមីណូ L និង D ភ្ជាប់ទៅនឹងកន្លែងផ្សេងគ្នានៅក្នុងគ្រីស្តាល់ calcite ។
• Aaron Kachalssky (វិទ្យាស្ថាន Weizmann, អ៊ីស្រាអែល) បានបង្ហាញថានៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ដែលមាន montmorillonite (មួយនៃសារធាតុរ៉ែដីឥដ្ឋ) វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសំយោគប្រូតេអ៊ីនជាមួយនឹងខ្សែសង្វាក់នៃអាស៊ីតអាមីណូច្រើនជាង 50 ជាមួយនឹងទិន្នផលស្ទើរតែ 100% ។
• អ៊ីយ៉ុងដែកអាចដើរតួជាកាតាលីករ អ្នកបរិច្ចាគអេឡិចត្រុង ឬត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងជីវម៉ូលេគុល។
• សារធាតុរ៉ែដីឥដ្ឋនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ជារឿយៗផ្ទុកបន្ទុកអគ្គិសនីលើផ្ទៃ ហើយដូច្នេះអាចទាក់ទាញ និងរក្សាម៉ូលេគុលសរីរាង្គដែលមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នា។
• ម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុសរីរាង្គនៅក្នុង microcavities នៃថ្មត្រូវបានការពារពីការ irradiation អ៊ុលត្រាវីយូឡេ។

ទ្រឹស្តីរបស់Wächterhäuser

ទម្រង់ដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងជាពិសេសនៃការរួមចំណែកនៃសារធាតុរ៉ែ និងថ្មចំពោះការសំយោគ prebiotic នៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គត្រូវតែធ្វើឡើងនៅលើផ្ទៃនៃសារធាតុរ៉ែស៊ុលហ្វីតជាតិដែក។ ទ្រឹស្ដី Miller-Urey មានដែនកំណត់យ៉ាងសំខាន់ ជាពិសេសបានផ្តល់ការពន្យល់ខុសឆ្គងសម្រាប់ការធ្វើវត្ថុធាតុ polymerization នៃ monomeric នៃ biomolecule ។

បាក់តេរី Anaerobic ដែលជាការបំប្លែងសារជាតិដែលកើតឡើងដោយមានការចូលរួមពីជាតិដែក និងស្ពាន់ធ័រ នៅតែមានសព្វថ្ងៃនេះ។

ការរីករាលដាលនៃគ្រីស្តាល់នៃស៊ុលហ្វីតដែក FeS 2

សេណារីយ៉ូជំនួសមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងតាំងពីដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ដោយ Günter Wächterhäuser។ យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ ជីវិតនៅលើផែនដីបានកើតលើផ្ទៃនៃសារធាតុរ៉ែដែក-ស្ពាន់ធ័រ ពោលគឺស៊ុលហ្វីត ដែលនៅតែត្រូវបានបង្កើតឡើងនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ តាមរយៈដំណើរការភូគព្ភសាស្ត្រ ហើយនៅលើផែនដីវ័យក្មេងគួរតែជារឿងធម្មតាច្រើនជាងនេះ។ ទ្រឹស្ដីនេះផ្ទុយទៅនឹងសម្មតិកម្មពិភពលោក RNA បង្ហាញថាការរំលាយអាហារបាននាំមុខការលេចចេញនៃអង់ស៊ីម និងហ្សែន។ ក្នុងនាមជាកន្លែងសមរម្យ អ្នកជក់បារីខ្មៅត្រូវបានណែនាំនៅបាតសមុទ្រដែលមានសម្ពាធខ្ពស់ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ គ្មានអុកស៊ីហ្សែន និងសមាសធាតុផ្សេងៗត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងបរិបូរណ៍ ដែលអាចបម្រើជាសម្ភារៈសាងសង់នៃ "ឥដ្ឋនៃជីវិត" ឬកាតាលីករនៅក្នុង ខ្សែសង្វាក់នៃប្រតិកម្មគីមី។ អត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យនៃគំនិតនេះជាងអ្នកកាន់តំណែងមុនរបស់វាគឺថាជាលើកដំបូងដែលការបង្កើតជីវម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងប្រភពថាមពលដែលអាចទុកចិត្តបានថេរ។ ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលកាត់បន្ថយសារធាតុរ៉ែដែក-ស្ពាន់ធ័រអុកស៊ីតកម្មមួយផ្នែក ដូចជា pyrite (FeS 2) ជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែន (សមីការប្រតិកម្ម៖ FeS 2 + H 2 FeS + H 2 S) ហើយថាមពលនេះគឺគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការសំយោគ endothermic នៃ ធាតុរចនាសម្ព័ន្ធ monomeric នៃ biomolecules និងវត្ថុធាតុ polymerization របស់ពួកគេ:

Fe 2+ + FeS 2 + H 2 2 FeS + 2 H + ΔG°" = −44.2 kJ/mol

លោហធាតុផ្សេងទៀតដូចជាដែកក៏បង្កើតជាស៊ុលហ្វីតដែលមិនរលាយ។ បន្ថែមពីលើនេះ សារធាតុ pyrite និងសារធាតុរ៉ែដែក-ស្ពាន់ធ័រផ្សេងទៀតមានផ្ទៃដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលសារធាតុជីវម៉ូលេគុលដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានលើសលុប (អាស៊ីតសរីរាង្គ phosphoric esters thiols) អាចមានទីតាំងនៅ ប្រមូលផ្តុំ និងប្រតិកម្មជាមួយគ្នា។ សារធាតុចាំបាច់សម្រាប់ការនេះ (អ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វីត កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត និងអំបិលដែក) ធ្លាក់ពីដំណោះស្រាយទៅលើផ្ទៃនៃ "ពិភពដែក-ស្ពាន់ធ័រ" នេះ។ Wächterhäuser គូរលើយន្តការជាមូលដ្ឋានដែលមានស្រាប់នៃការរំលាយអាហារសម្រាប់ទ្រឹស្តីរបស់គាត់ ហើយបានមកពីពួកគេនូវសេណារីយ៉ូបិទជិតសម្រាប់ការសំយោគនៃម៉ូលេគុលសរីរាង្គស្មុគស្មាញ (អាស៊ីតសរីរាង្គ អាស៊ីតអាមីណូ ស្ករ មូលដ្ឋានអាសូត ខ្លាញ់) ពីសមាសធាតុអសរីរាង្គសាមញ្ញដែលមាននៅក្នុងឧស្ម័នភ្នំភ្លើង (NH 3, H 2 , CO, CO 2 , CH 4 , H 2 S) ។

ផ្ទុយទៅនឹងការពិសោធន៍ Miller-Urey គ្មានប្រភពថាមពលណាដែលពាក់ព័ន្ធពីខាងក្រៅ ក្នុងទម្រង់ជារន្ទះ ឬកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេទេ។ លើសពីនេះទៀត ដំណាក់កាលដំបូងនៃការសំយោគនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសម្ពាធដំណើរការលឿនជាងមុន (ឧទាហរណ៍ ប្រតិកម្មគីមីដែលជំរុញដោយអង់ស៊ីម)។ នៅសីតុណ្ហភាពនៃភ្នំភ្លើងក្រោមទឹករហូតដល់ 350 ° C ការកើតនៃជីវិតគឺពិតជាអាចយល់បាន។ មានតែពេលក្រោយប៉ុណ្ណោះជាមួយនឹងរូបរាងនៃកាតាលីករដែលងាយនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (វីតាមីនប្រូតេអ៊ីន) ការវិវត្តគួរតែកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពទាប។

សេណារីយ៉ូWächterhäuserគឺសមល្អទៅនឹងលក្ខខណ្ឌនៃរន្ធ hydrothermal សមុទ្រជ្រៅ ចាប់តាំងពីភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពនៅទីនោះអនុញ្ញាតឱ្យមានការចែកចាយប្រតិកម្មស្រដៀងគ្នា។ អតិសុខុមប្រាណដែលមានជីវិតចំណាស់ជាងគេគឺធន់នឹងកំដៅបំផុត ដែនកំណត់ដែលគេស្គាល់ថាជាអតិបរិមាសម្រាប់ការលូតលាស់របស់ពួកវាគឺ +122 អង្សាសេ។ លើសពីនេះទៀត មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃជាតិដែក-ស្ពាន់ធ័រ នៅតែជាប់ពាក់ព័ន្ធក្នុងដំណើរការជីវគីមី ដែលអាចបង្ហាញពីការចូលរួមបឋមនៃសារធាតុរ៉ែ Fe-S ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ជីវិត។

ការបង្កើតម៉ាក្រូម៉ូលេគុល

ជីវម៉ាក្រូម៉ូលេគុល គឺជាប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។ ការកើនឡើងនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល (វត្ថុធាតុ polymerization) ត្រូវការថាមពល ហើយកើតឡើងជាមួយនឹងការបញ្ចេញទឹក (ខាប់)។ កំឡុងពេលបំបែកម៉ាក្រូម៉ូលេគុល (អ៊ីដ្រូលីស) ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។ ដោយសារលំនឹងគីមីត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងឆ្ពោះទៅរកម៉ូណូមឺរ ដែលប្រតិកម្មដំណើរការដោយទែរម៉ូឌីណាមិក ដោយមិនផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកអ៊ីដ្រូលីលីសនៃប៉ូលីម័រ ការសំយោគប៉ូលីមែរគឺមិនអាចទៅរួចទេបើគ្មានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលថេរ។ ទោះបីជាមានការគាំទ្រទ្រឹស្តីនៃការហួតទឹក ការបន្ថែមអំបិល (ទឹកចង) ឬការបំបែកផលិតផលក៏ដោយ លំនឹងត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរបន្តិចបន្តួចប៉ុណ្ណោះ។ ជាលទ្ធផល ការកើតឡើងនៃជីវិតទំនងជាត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងប្រភពថាមពលដែលអាចទុកចិត្តបាន ដែលនឹងត្រូវបានប្រើសម្រាប់វត្ថុធាតុ polymerization ។

[Monomers] n + H 2 O n Monomers + កំដៅ,

ថាមពល + ម៉ូណូមឺរ [Monomers] n + H 2 O ។

ATP ត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់បំផុតជាប្រភពថាមពលនៅក្នុងជីវគីមីសម្រាប់ការបង្កើតអង់ស៊ីមដែលមានស្រាប់គឺត្រូវការជាចាំបាច់។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃផែនដីវ័យក្មេង វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីផ្គត់ផ្គង់ថាមពលសម្រាប់ការសំយោគនៃប៉ូលីម៊ែរដោយការបំបែក hydrolytic នៃ polyphosphates ដែលត្រូវបានប្រើដោយអង់ស៊ីមមួយចំនួនជំនួសឱ្យការបំបែក ATP នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ ប៉ុន្តែវាមិនទំនងដែលថា polyphosphates មាននៅក្នុងបរិមាណដែលត្រូវការនោះទេ ព្រោះពួកវាអាចបង្កើតបានដោយឯកឯង នៅពេលដែលការហួតនៃដំណោះស្រាយដែលមានផ្ទុកផូស្វាត ប៉ុន្តែក៏ hydrolyze យ៉ាងឆាប់រហ័សផងដែរ ដោយរលាយក្នុងទឹក។ ដំណើរការស្រដៀងគ្នានេះអាចកើតឡើងនៅលើឆ្នេរសមុទ្រជាមួយនឹងជំនោរខ្ពស់ និងទាប។ ប៉ុន្តែក្នុងករណីនេះ ដំណើរការដែលពឹងផ្អែកលើទឹកទាំងអស់នឹងត្រូវបានរំខានជានិច្ច ដែលនឹងពន្យឺតការសំយោគសមាសធាតុស្មុគស្មាញច្រើនពេក។ ដូច្នេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងងាកទៅរកប្រព័ន្ធខុសគ្នាទាំងស្រុងដែលក្នុងនោះការសំយោគនៃសមាសធាតុ monomeric និងការបង្កើតប៉ូលីម៊ែរដែលពឹងផ្អែកលើប្រភពថាមពលថេរកើតឡើង - ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម anaerobic ជាមួយស៊ុលហ្វីតដែក។

លំនឹងនៃការសំយោគវត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតប៉ូលីមែរដោយបង្កើនកំហាប់នៃម៉ូណូមឺរ និងការខះជាតិទឹកនៃផលិតផលប្រតិកម្ម។ លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការនេះគឺការរឹតបន្តឹងនៃឧបករណ៍ផ្ទុកប្រតិកម្មដែលមានកម្រិតនៃការផ្លាស់ប្តូរសារធាតុជាមួយបរិយាកាសខាងក្រៅប៉ុណ្ណោះ។ វាត្រូវបានគេជឿថាជាប្រពៃណីថាដំណើរការបែបនេះកើតឡើងនៅក្នុងស្រះតូចៗជាមួយនឹងការហួតខ្ពស់ដែលផ្អែកលើស្នាដៃរបស់ C. Darwin ។ សព្វថ្ងៃនេះ តំបន់ភ្នំភ្លើងនៃមហាសមុទ្រដែលមានស៊ុលហ្វីតលោហៈដែលដាក់ចេញពីរន្ធ hydrothermal ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកន្លែងសមរម្យសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃសេណារីយ៉ូបែបនេះ។

ដំណោះស្រាយផ្សេងទៀតចំពោះបញ្ហាមានកម្រិតខ្លាំង ហើយពិបាកក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងលក្ខខណ្ឌនៃផែនដីដំបូង។ វាត្រូវបានទាមទារជាគុណសម្បត្តិសម្រាប់ជំហានមួយ ឬច្រើនដើម្បីមិនរាប់បញ្ចូលទឹក ដែលងាយស្រួលធ្វើនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ប៉ុន្តែមិនមែននៅពេលពិចារណាលើផែនដីនោះទេ។ ប្រព័ន្ធមួយគឺវត្ថុធាតុ polymerization នៃ carbamides (R-N=C=N-R) ឬ cyanogen (N≡C-C≡N) នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកគ្មានជាតិទឹក។ ក្នុងករណីនេះ condensation នៃសមាសធាតុដំបូងដំណើរការស្របគ្នាជាមួយនឹងប្រតិកម្មនៃអ៊ុយដែលក្នុងនោះថាមពលចាំបាច់ត្រូវបានបញ្ចេញ:

ថាមពល + + + H 2 O (H-X-OH = monomer ដូចជាអាស៊ីតអាមីណូ ឬ ribose)

H 2 O + ថាមពល (ប្រសិនបើ R = H អ៊ុយកើតឡើង)

ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេ សារធាតុ cyanide ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអាស៊ីត hydrocyanic ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងកន្លែងស្ងួត ម៉ូលេគុលងាយនឹងបង្កជាហេតុនឹងហួតយ៉ាងលឿន។ ប្រសិនបើល្បាយស្ងួតនៃអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានកំដៅដល់ 130 ° C រយៈពេលជាច្រើនម៉ោងនោះ macromolecules ដូចប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅក្នុងវត្តមាននៃ polyphosphates, 60 ° C គឺគ្រប់គ្រាន់។ លក្ខខណ្ឌទាំងនេះអាចបង្កើតបានប្រសិនបើទឹកដែលមានអាស៊ីតអាមីណូរលាយមកប៉ះនឹងផេះភ្នំភ្លើងក្តៅ។

ប្រសិនបើល្បាយនុយក្លេអូទីតត្រូវបានកំដៅក្នុងវត្តមាននៃប៉ូលីផូស្វាតដល់ 55 អង្សារសេ នោះទោះបីជាប៉ូលីញ៉ូក្លេអូទីតលេចឡើងក៏ដោយ ទំនាក់ទំនងនៅតែទំនងជាដោយសារអាតូម 5'- និង 2'-C-C-ribose ព្រោះវាដំណើរការបានយ៉ាងងាយស្រួលជាង។ ក្នុងសារពាង្គកាយទាំងអស់ ៥'-៣'-ចំណង។ ខ្សែសង្វាក់ទ្វេត្រូវបានបង្កើតឡើងពីប្រភេទទាំងពីរនៃ polynucleotides (ប្រៀបធៀបជាមួយរចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA) ។ ជាការពិតណាស់ ខ្សែសង្វាក់ 5'-3'-double មានស្ថេរភាពជាង 5'-2'។

ប្រសិនបើមិនមានក្រុមអ៊ីដ្រូស៊ីលនៅលើអាតូមកាបូន 2' នៃ ribose ទេ deoxoribose ត្រូវបានទទួល។ ចំណង DNA ធម្មតា 5'-3' ឥឡូវនេះអាចបង្កើតបាន។

ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ prebiotic (មុនកោសិកា)

កោសិកាគាំទ្រមុខងាររបស់ពួកគេដោយផ្តល់នូវបរិយាកាសប្រតិកម្មមានកម្រិត ដើម្បីបំបែកដំណើរការមេតាបូលីសពីគ្នាទៅវិញទៅមក និងដើម្បីដកចេញនូវប្រតិកម្មដែលមិនចង់បាន។ ភាពខុសគ្នានៃការផ្តោតអារម្មណ៍អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងពេលតែមួយ។

coacervates

វាត្រូវបានគេដឹងថាជាមួយនឹងការកើនឡើងកំហាប់ សមាសធាតុសរីរាង្គជាច្រើន ម៉ូលេគុលដែលមានទាំងទីតាំង hydrophilic និង hydrophobic មានសមត្ថភាពបង្កើត micelle នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ពោលគឺការបញ្ចេញ microdroplets នៃដំណាក់កាលសរីរាង្គ។ Micellization ក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញផងដែរក្នុងអំឡុងពេលនៃការប្រៃ ពោលគឺជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់អំបិលនៅក្នុងដំណោះស្រាយ colloidal នៃ biopolymers-polyelectrolytes ខណៈពេលដែល microdroplets ដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 1-500 μm ត្រូវបានបញ្ចេញដែលមានកំហាប់ខ្ពស់នៃ biopolymers ។