सूरज की रोशनी ने पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत कैसे की होगी

पराबैंगनी विकिरण ने पहली प्रतिक्रिया को ट्रिगर किया हो सकता है जिसके कारण सभी जीवित प्राणियों में चयापचय का एक प्रमुख घटक लौह-सल्फर क्लस्टर होता है।

स्टॉकट्रेक इमेजेज, इंक। ऑलम स्टॉक फोटो

सूरज की रोशनी ने पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत कैसे की होगी

रोलाण्ड PeaseJul द्वारा। 12, 2017, 11:30 पूर्वाह्न

पृथ्वी पर जीवन एक विरोधाभास कार्य है, सभी जीवों को ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लेकिन उस ऊर्जा का उपयोग करने के लिए, जीवित प्राणी उन एंजाइमों पर भरोसा करते हैं जो अरबों वर्षों से विकसित हुए हैं जो श्वसन से लेकर डीएनए की मरम्मत तक श्वसन से सब कुछ संभव बनाते हैं। तो पहले क्या आया, एंजाइम या जीव? एक नए अध्ययन से पता चलता है कि कई जीवन-महत्वपूर्ण एंजाइमों के दिल में लोहे और सल्फर के गुच्छे लगभग 4 अरब साल पहले पृथ्वी के आदिम समुद्रों के आसपास तैर रहे थे, जो कि आदिम बायोमॉलिक्युलस, लौह लवणों से अधिक कुछ नहीं द्वारा उत्पादित होते थे, और एक पहले से अज्ञात संघटक ravultraviolet (UV) प्रकाश।

यह पेचीदा है, Haz रॉबर्ट हैज़ेन, एक भूभौतिकीविद् कहते हैं, जो कार्नेगी इंस्टीट्यूशन फॉर साइंसस जियोफिजिकल लेबोरेटरी में वाशिंगटन, डीसी में खनिज और जीवित दुनिया के बीच बातचीत का अध्ययन करते हैं। आयरन-सल्फाइड क्लस्टर्स] के जीवन की उत्पत्ति में एक महत्वपूर्ण कदम था

जीवन के मूल में अधिकांश शोधों ने इस बात पर ध्यान केंद्रित किया है कि कैसे अमीनो एसिड और न्यूक्लिक एसिड की तरह कार्बनिक बिल्डिंग ब्लॉक उत्पन्न हुए और खुद को प्रोटीन और आरएनए में इकट्ठा किया। कम अध्ययन किया गया लोहा-सल्फर समूहों की उत्पत्ति, एंजाइमों में सक्रिय कोर जो सेलुलर रसायन विज्ञान के लगभग हर पहलू को चलाते हैं। आनुवंशिक विश्लेषण से पता चलता है कि वे कम से कम हमारे पिछले आम पूर्वज के समय से थे। मैंने कभी ऐसा जीव नहीं देखा जो उन पर निर्भर न हो, ere इटली के ट्रेंटो विश्वविद्यालय में बायोकेमिस्ट हैं, जो नए काम की अगुवाई करते हैं।

लेकिन ऑक्सीजन की उपस्थिति में आधुनिक चयापचय प्रतिक्रियाओं को जीवित कोशिकाओं के अंदर सावधानीपूर्वक कैलिब्रेट किया जाता है। जीवन के बिना पृथ्वी पर न तो कोई स्थिति होती।

यह पता लगाने के लिए कि क्या स्टार्टर से जीवन के लिए आयरन-सल्फर क्लस्टर्स एक मुख्य घटक थे या नहीं, पहले जीव को उनके बिना ठीक हुआ या नहीं। उनकी टीम ने अपनी प्रयोगशाला में प्रारंभिक पृथ्वी की स्थितियों को फिर से बनाया। ट्रेंटो जैव रसायनविद क्लाउडिया बोनफियो के विश्वविद्यालय ने ऑक्सीजन को हटा दिया और साथ में लोहे और ग्लूटाथियोन का एक काढ़ा, एक सल्फर युक्त पेप्टाइड की संभावना है जो प्रीबायोटिक रासायनिक सूप में मौजूद है। जब लोहे एक ऑक्सीकरण स्थिति में था जो प्रारंभिक पृथ्वी, लोहे (II) पर पूर्वनिर्मित था, तो कुछ भी नहीं हुआ। लेकिन जब बोनफियो रोशनी पर भड़क गया, तो एक परिवर्तन हुआ।

You कुछ मिनटों के बाद आप लोहे-सल्फर समूहों के निर्माण को देखना शुरू कर सकते हैं, few वह कहती हैं। यूवी प्रकाश की उपस्थिति में, समाधान बैंगनी से लाल रंग में चला गया, यह दर्शाता है कि लोहे और सल्फर प्रतिक्रिया कर रहे थे। और अगर आप लंबे समय तक इंतजार करते हैं, तो वह कहती है, clmore जटिल समूहों ने गठन किया, जिसने समाधान को एक भूरा रंग दिया। color प्रकाश एक साथ सल्फर परमाणुओं को पेप्टाइड्स से मुक्त कर रहा था और लौह का ऑक्सीकरण कर रहा था। इसे एक रूप, लोहे (III) में बदल दिया, जो आसानी से सल्फर के साथ बातचीत कर सकता है, टीम इस सप्ताह प्रकृति रसायन विज्ञान में रिपोर्ट करती है।

टीम ने विभिन्न परिस्थितियों में 30 से अधिक अन्य संभावित यौगिकों का परीक्षण किया, और पाया कि प्रतिक्रियाओं ने सरल सल्फर युक्त अणुओं के साथ भी काम किया। उनमें से कुछ ने फैटी एसिड पुटिकाओं के अंदर भी काम किया, जो प्रोटोकल्स के लिए एक प्रयोगशाला स्टैंड-इन है। ज्यादातर मामलों में, प्रक्रिया authorsstrikingly के समान थी जिस तरह से लौह-सल्फर क्लस्टर आधुनिक जीवित कोशिकाओं में संश्लेषित होते हैं, लेखक लिखते हैं।

यह समझ में आता है, मानसी का कहना है कि सूरज की रोशनी शुरुआती लौह-सल्फर संश्लेषण में एक भूमिका निभाएगी। यही कारण है कि पृथ्वी को यूवी प्रकाश से बचाने के लिए एक ओजोन परत का अभाव था, जो कि 4 अरब साल पहले की तुलना में कहीं अधिक तीव्र था। क्या अधिक है, युवा पृथ्वी पर सभी झीलों ने प्रयोग में उन लोगों के समान खनिज युक्त स्टॉज की मेजबानी की होगी। हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के आणविक जीवविज्ञानी जैक स्जोस्टक कहते हैं कि ज्वालामुखीय क्रेटर और प्रभाव क्षेत्रों के अंदर उन लोगों के लिए विशेष रूप से सच है, जहां खंडित चट्टानों के माध्यम से पानी बहने से सतह पर लोहा लाया जा सकता है। दरअसल, ब्रिटेन के कैम्ब्रिज में मॉलिक्यूलर बायोलॉजी के लिए मेडिकल रिसर्च काउंसिल लेबोरेटरी के एक रसायनज्ञ जॉन-सदरलैंड के एक पेपर में कहा गया है कि जीवन के लिए सभी बुनियादी रसायनों को पानी से भरे प्रभाव क्रेटर में पकाया जा सकता है।

लेकिन नए काम के महत्व के बारे में मैन्स खुद सतर्क हैं। यह दिखाते हुए कि लैब में कुछ हो सकता है, यह कहने से अलग है कि ऐसा हुआ, वह जोर देता है। "यह प्रतिक्रिया केवल वास्तव में महत्वपूर्ण हो जाती है अगर हम दिखा सकते हैं कि इसमें शामिल रसायनों के नेटवर्क के लिए कुछ प्रकार का चयनात्मक लाभ है।" यदि ऐसा है, तो यह स्पष्ट करना शुरू कर सकता है कि गैर-रसायन विज्ञान ने कैसे प्रतिक्रिया उत्पन्न की जो अंततः जीवित प्रणालियों में विकसित हुई। लेकिन घटनाओं की सटीक अनुक्रम की खोज जिसने जीवन को अपनी चिंगारी दी हमेशा के लिए समय के क्षितिज के पीछे खो दिया जा सकता है, हजेन चेतावनी देते हैं। "इतने सारे रासायनिक प्रयोगों की तरह 'जीवन की उत्पत्ति' योगदान के रूप में, [यह] निश्चित से अधिक विचारोत्तेजक है।"