地球上生命的起源是什么?

大约在同一时间,巴斯德发明了微生物理论,查尔斯·达尔文向世界介绍他的进化论。它将贡献构成一个逻辑路线图在寻找第一个地球上的生命。达尔文在《物种起源》,”引用约翰爵士Herschell的描述地球上生命的起源的“神秘之谜”,提出了当今地球上的物种不是独立创建。相反,他们不断扩大的数字从先前的物种进化的过程进化通过自然选择【来源:达尔文]。这个推理的核心是所有生物的含义可以从一个共同祖先进化而来的。因此,现代调查地球上生命的起源开始。

达尔文的工作是建立在一个已经存在的生物分类系统提出了1753年由瑞典生物学家Carl von Linne(称为林奈)。林奈发达分类生物,一个分类系统通常基于物理特征,从最窄分类单元(物种)(属)和一组相关的物种为越来越广泛的分类单元的王国植物和动物(和原来矿物质)[来源:Pidwirny]。这个系统的生物分类本身发展随着时间的推移,王国的数量扩张和最广泛的分类单元,域,建立了对细胞进行分类真核生物的(包含细胞DNA核),细菌和古菌(极端微生物的领域)。

随着时间的推移,分类变得更加准确,通过遗传学的应用。这个混合场种系发生建立了生物间的相互关联,基于共同的DNA。例如,相关基因(执行类似的功能)中发现的人类和某些类型的小鼠份额高达90%相似的DNA序列[来源:斯塔布斯]。黑猩猩和人类的基因比较收益率约95%相似[来源:Pickrell]。这些相似之处很重要但是发展史证实了林奈,达尔文和无数其他科学家早就提出,地球上所有生物有关。

用于分类的系统生物看起来很像一棵树,与早期生物占根结构,以及各种分类单元缩小到树干,大树枝,小树枝,最后到树叶代表近200万种当前分类的科学[来源:intuition]。这种表示方法通常被称为生命之树。然而发展史已经越来越多地使用,它表明,也许生命之树的根是典型。18新利最新登入

生物体的遗传比较发展史提供了揭示了一个严重的障碍跟踪生命之树回单一的共同祖先早些时候,生物学家也看不见。寻找共同的祖先——这一想法的存在,是基于基因分布通过垂直基因转移。通过基因传递,从一代一代的通过性或无性生殖。一个或两个生物体产生另一个继承自己的复制品或可预测的基因的组合。随着时间的推移,生物体可能最终分化成完全不同的物种甚至王国,像人类由猿(或者,甚至进一步,后来进化成鸟类的谱系分化的细菌),但这仍然留下一串基因水平转移基因面包屑我们可以跟踪我们的起源。

基因只有垂直转移的主要观点科学家直到1950年代发现了另一种类型的基因转移。水平或横向基因转移是另一个的一个有机体获得另一个人的基因,而是比父母的后代,这种方法基于一个有机体的基因分布有效地吸收另一个生物的DNA整个完整的[来源:韦德]。两种生物可以创建一个第三,看似不相关的混合生物与基因,但不以任何方式类似于平等结合发生在生殖的基因。相反,一个更大的生物几乎可以吃另一个有机体和保留第二生物体的遗传密码,使用第一个有机体的代码。线粒体,细胞的部分负责将糖转化为能量用于真核动物的细胞功能,被认为是一次作为一个独立的生物体存在[来源:韦德]。通过横向转移,一个古老的真核生物吸收并保留它的基因组成。

在地球早期的历史,微生物学家现在认为横向转移是常见的,让生命之树的根不是一个直线向上从单个种子,而是一系列不可思议的游走,几乎难以发现的单细胞生物中。寻找一个单一的共同祖先是研究显示极端微生物后,又一次打击生物能够在恶劣的生存条件和地球上最早的生命形式,候选人可能是从其他细菌和以后适应他们的环境[来源:18新利最新登入齐默]。这表明他们比之前认为的更古老。

但我们是否从一个共同祖先进化而来的许多问题依然存在,地球上的生命是如何开始的?18新利最新登入我们接近答案在下一个页面上。

我们回到开始,到达。在1950年代,芝加哥大学的研究生名叫斯坦利·米勒试图重建条件发现地球上大约38亿年前,在一次化石记录第一次显示的生活18新利最新登入【来源:齐默]。米勒一个巧妙的设计,现在著名的实验,他补充说近似测量氢、甲烷和氨瓶含有水。这个元素和化合物被认为地球大气中主要的年轻。当米勒模拟闪电通过添加火花现在他在烧瓶发现解决方案包含之前没有的东西:氨基酸。

氨基酸是通常被称为生命的基石,为蛋白质提供了基础,为生物体的结构和功能是必要的。米勒的实验了。举个例子,一个实验,其中包括硫化氢和蒸汽喷射,模拟火山活动的存在,后来发现是一个相当精确的近似地球早期的研究,米勒去世后[来源:美国国家航空航天局]。另一个涉及甲醛的催化剂[来源:生命的起源科学日报]。这些实验产生了更令人信服的证据表明,地球上的生命源自自然发生。

自然发生的基础是pre-cellular生命曾经存在在地球上。这些前体氨基酸的聚集在原始汤由米勒和重新成为了蛋白质,为细胞提供结构和作为细胞的酶过程。在某种程度上,这些蛋白质形成遗传模板,这样他们可以被复制,将自身组织成细胞器核糖体从这些模板,转录分子[来源:科学日报]。最终,这些过程一起创建DNA,形成细胞生活的基础。

偶发作为生命的起源的理论促进了在1980年代当研究员托马斯·切赫证明RNA可以作为一个载体基因编码的酶催化,代码创建的分子。这个发现了RNA世界假设,这是氨基酸形成的蛋白质核糖核酸(RNA)接管并开始自我复制并生成蛋白质的新组合创造新的pre-cellular——最终细胞——生活。

在自然发生,有机生命是随机从生命的无机成分。它科学的竞争对手开始设想不同的地球上的生命。

有生源说背后的原理是,地球以外的生命起源和前往我们的星球,找到一个好客的气候中茁壮成长,最终演变成地球上的生命。

有生源说是一个古老的概念,追溯分类法的概念,当法国历史学家Benoit de Maillet提出,地球上的生命是细菌的结果从太空“播种”[来源:Panspermia-Theory]。此后,研究人员斯蒂芬·霍金爵士弗朗西斯·克里克(他抛弃了他的早期支持RNA世界假设)一直认为地球上的生命起源于离开这个星球。

有生源说理论可分为三大类。生活旅行从太阳系以外的地方,通过空间碎片的概念泛种论,或者在我们的太阳系中,来自另一个星球弹道胚种说。第三个假设,导演有生源说,认为地球上的生命被已经建立和故意传播智慧生命[来源:Panspermia-Theory]。

就生源论假设,弹道胚种说(也称为星际胚种说)在科学界享有最广泛的接受。大块的其他行星长期轰击地球的陨石。事实上,一个陨石,ALH84001,发现南极洲1984年,熊一些科学家们采取了生命或前体的痕迹像氨基酸。这是计算了火星40亿多年前[来源:汤普森]。

在对ALH84001的检查中,生物学家——科学家们研究潜力的生活空间,发现至少有四个古代生活的痕迹,似乎从微生物化石磁性细菌的一种形式(来源:Schirber]。这项研究结果发表在1996年以来,三个陨石中发现生命的痕迹已经打折。但是否持续跟踪,磁铁矿链,是矿物或生物由古代火星细菌仍在争论中。

火星是最有可能的候选人弹道有生源说。的安排火星和地球绕太阳的轨道使它容易100倍岩石从火星到地球比亦然[来源:钱德勒]。和在地球的历史,据估计,大约5万亿个岩石的旅程[来源:美国国家航空航天局]。更重要的是,在他们的早期历史,地球和火星也适合举办的生活,都湿大气和水的表面。

尽管所有的证据,陪审团还在地球上的生命是如何开始的。18新利最新登入读一些批评的胚种论和自然发生在下一页。

而实验由斯坦利·米勒和其他建立在他的工作表明,生活可能出现从原始汤,这种可能性依然理论。18新利最新登入没有证据表明pre-cellular地球上的生命;更重要的是,RNA世界假说的批评者指出,支持概念进行的实验生物学上创建的RNA。RNA可以作为自我复制的模板和实施这一过程的酶,但这些研究结果进行了控制实验。这并不证明这种微妙的行为可以发生在古代地球的海洋。

由于类似的原因,RNA世界假设在很大程度上抛弃了偶发的支持者支持其他假设,同时发展蛋白质和基因模板或生活在海底火山口的发展类似目前居住着今天的极端微生物。但有一个批评任何偶发假说有困难克服:时间。基于dna的生命被认为是地球上大约38亿年前开始开发,给pre-cellular生命形式大约10亿年进行随机过程编码有用的蛋白并将其装配成的前驱细胞生命[来源:探索新闻]。自然发生的批评者说,根本没有足够的时间无机物成为推断细胞之前的生活。估计表明,它将需要10 ^ 450(10的450次方)年随机创建一个有用的蛋白[来源:Klyce]。

这是一个障碍,使胚种说一个很有吸引力的解释:它无法解释生命的起源,是地球上生命的起源。有生源说假设不一定自然发生矛盾;他们只是改变原点。然而陪审团仍然是在几个重要的因素,必须在生源论是正确的。它是可能的,例如,微生物在恶劣条件下生存之旅中发现空间,进入地球大气层,对地球表面的影响?

一些最近的假设表明,它不需要生存。一位研究人员假定死者的DNA可以到达地球上通过弹道胚种论和复制通过启动过程类似于RNA世界[来源:格罗斯曼]。其他研究人员旨在冲刷火星为化石生活和任何遗传物质在地球上发现普遍比较来确定关系[来源:钱德勒]。

然而,如果地球上的生命也开始在其他地方和旅行地球问题仍然是:生命的起源是什么?