Wie das Leben geboren wurde

Ein ruhiger, komfortabler und unauffälliger Tod erwartet jeden von uns. Es reicht aus, sich ein wenig zu entspannen, aufhören, nur eine Sache zu tun, und der Komfort Ihrer üblichen Aktivitäten wird Sie in einen Sumpf der Langeweile versetzen, aus dem es sehr schwierig sein wird, herauszukommen. Vor kurzem war ich entsetzt zu bemerken, dass ich diesen Lauf katastrophal eingeschlagen habe - in den letzten Monaten habe ich kein einziges neues Buch gelesen. Die Situation musste dringend korrigiert werden, und um das verhärtete Gehirn aufzurütteln, wandte ich mich der populärwissenschaftlichen Literatur zu, insbesondere dem Buch „Der Ursprung des Lebens. Vom Nebel zur Zelle “von Mikhail Nikitin. Es stellte sich heraus, dass meine Vorstellungen darüber, wie das Leben geboren wurde, sehr veraltet waren. Das Thema war sehr interessant, aber das Buch zeigte einige ziemlich schwerwiegende Mängel. Ich mache Sie auf ihre Bewertung aufmerksam.


Hier auf der Erde hätte Leben entstehen können, ein Bild von Zdenek Burian

Über die Bedeutung des Themas

In meinem Schulbiologie-Lehrbuch über den Ursprung des Lebens wurde die Oparin-Koazervat-Hypothese erwähnt und Experimente zur Übertragung von Elektrizität durch ein Miller-Yuri-Gasgemisch durchgeführt. Aber für eine Minute ist Oparins Hypothese 1924 und Millers Experimente sind 1953. Seitdem, mehr als ein halbes Jahrhundert, sind die Biotechnologien viel weiter fortgeschritten. DNA wird in Laboratorien entschlüsselt und sogar Organismen mit künstlichen Genen werden erzeugt: Die neuesten Nachrichten, sie haben Hefe erzeugt, die ein Drittel des Genoms künstlich hat. Experimente zur Gewinnung organischer Moleküle aus anorganischen Molekülen sind sicherlich komplizierter geworden. Darüber hinaus werden Fragen nach dem Ursprung des Lebens ständig von einer Vielzahl von Kreationisten angegriffen, die alte Experimente kritisieren, über die Komplexität der modernen Zelle sprechen und in jeder Hinsicht zu beweisen versuchen, dass das Leben ohne übernatürliche Kraft nicht hätte entstehen können. Daher ist der Ursprung des Lebens sowie die Evolutionstheorie ein eher akutes Thema in der Biologie.

Breiter als die Erde

Das Buch beginnt sehr weit weg. Der gesamte erste Teil ist plötzlich der Astronomie gewidmet. Ausgehend von den Grundkonzepten der Orbitalmechanik geht der Autor zur Struktur des Sonnensystems über. Die Geschichte der Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems wird durch einen tatsächlichen Vergleich mit den entdeckten Exoplaneten ergänzt. In den letzten Jahren haben wir uns daran gewöhnt, ständig neue Exoplaneten zu finden, und das Sonnensystem ist nicht absolut einzigartig. Gleichzeitig haben wir jedoch keine Arten von Exoplaneten wie Supererden, heiße Jupiter oder Mini-Neptune. Nach der Geschichte des gesamten Sonnensystems geht das Gespräch weiter zur Geologie, Atmosphäre und zum Klima von Venus, Erde und Mars. Drei erdähnliche Planeten sehen heute sehr unterschiedlich aus, und es ist interessant, sie zu vergleichen.

Erste Schritte

Aus der Biologie ist bekannt, dass das Leben aus dem Wasser kam, um zu landen. Und vor einiger Zeit waren Versionen sehr beliebt, dass das Leben auf den Untiefen erschien. Nach den neuesten wissenschaftlichen Daten waren jedoch laut dem Buch heiße Bodenquellen - „Schlammkessel“ - am besten für die Entstehung von Leben geeignet. In den 1970er Jahren vielversprechend, scheinen "schwarze Raucher", heiße Unterwasserquellen, nicht geeignet zu sein - Sonnenlicht gelangt nicht unter Wasser. Und die Moleküle der stickstoffhaltigen Basen unserer DNA und RNA haben eine gemeinsame Eigenschaft - die Beständigkeit gegen ultraviolettes Licht, die auf der jungen Erde viel stärker auf das Fehlen der Ozonschicht zurückzuführen war. Schlammkessel lieferten auch konstante Temperaturen und poröse Mineralien, die als Katalysatoren fungierten und kleine Zellen für das Leben bildeten, die noch nicht gelernt hatten, sich mit einer Zellwand von der Umwelt abzugrenzen. In der Nähe befanden sich trocknende Pfützen, die die notwendige Konzentration an Substanzen erzeugten, die von der Sonne beleuchtete Oberfläche und die Poren sehr nahe vor schädlicher UV-Strahlung geschützt. Und in ungleichmäßig erhitzten Poren und Rissen wurden Bedingungen für die Konzentration der gewünschten Moleküle und RNA geschaffen.

Trotz der Tatsache, dass es noch nicht möglich war, den Prozess der Entstehung von RNA aus toter Materie vollständig nachzubilden, werden derzeit äußerst interessante Ergebnisse erzielt - in verschiedenen Experimenten konnten kurze RNA-Ketten gesammelt und längere kopiert werden. Es gibt auch viele Erklärungen für die chirale Reinheit (Verdrehung in eine Richtung) der Moleküle unserer Proteine ​​- sowohl die chemischen Reaktionen als auch die Wechselwirkung der ersten RNAs übersetzen das scheinbar erwartete 50/50-Verhältnis von links- und rechtshändigen Molekülen in einen Zustand mit fast vollständiger Prävalenz einer Variante.

Nun, dann nimmt das Leben den Stoffwechsel auf, außerdem den für uns üblichen Sauerstoff - nur aus Mangel an Ressourcen für einfachere Optionen. Vergleichsweise einfache und kurze RNAs verwandeln sich in lange DNAs, das Leben wird durch die Zellwand vor der äußeren Umgebung geschützt, die Photosynthese wird beherrscht und alles wird eingepackt ... Es ist merkwürdig, dass das Buch Argumente über alternative Biochemie enthält, dh über das Leben mit anderen chemischen Elementen. Fiktionsautoren liebten zum Beispiel das Leben mit Silizium oder Fluor, aber leider sind diese Optionen äußerst unwahrscheinlich. Gleichzeitig ist der Sauerstoff-Kohlenstoff-Chauvinismus nicht ganz richtig - theoretisch kann das Leben Kohlendioxid in flüssiger Form anstelle von Wasser verwenden, da hierfür nur ein Druck von etwa hundert Atmosphären erforderlich ist.

Eindruck

Das Buch kann die wichtigsten Vor- und Nachteile hervorheben:

Vorteile:

1. Heißes Thema.
2. Moderne Quellen.
3. Interessante Präsentation.

Nachteile:

Sehr hohe Komplexität - anstelle eines Sachbuchs wurde ein Lehrbuch für Universitäten erhalten. Ich bin ein IT-Techniker, aber dank der Mutter meines Mikrobiologen habe ich in meiner Kindheit bunte Bücher gelesen und erinnere mich von dort an die wunderschönen Bilder des Ribosoms, das sich entlang der DNA-Kette bewegt, den Mechanismus der Enzymfunktion und so weiter. Und trotz dieser Vorbereitung steckte ich ständig in Haarnadeln, Ribozymen, Nukleotiden und anderen Begriffen fest. Trotz eines wirklich interessanten Themas und einer guten Präsentation hörte ich zweimal auf zu lesen und beendete das Buch ausschließlich mit willensstarker Anstrengung, während ich durch unverständliche Abschnitte blätterte. Das Buch kann entweder gelesen werden, indem man ständig in Google klettert und die Begriffe auf ein separates Blatt Papier schreibt (ich habe wieder vergessen, was ein Ribozym und eine Haarnadel sind :(), oder indem man komplexe Teile überspringt. Außerdem habe ich irgendwo auf einer zweihundertseitigen Seite darüber nachgedacht, ob ich wirklich alles brauche Der erste Teil über das Sonnensystem? Es ist gut und interessant, aber es scheint mir besser, die Bedingungen auf der alten Erde im Detail zu beschreiben. Aufgrund ständiger Vergleiche mit Mars und Venus ist der Fokus auf die Bedingungen auf der Erde etwas verloren das Leben erschien.

Glücklicherweise ist der Autor aktiv an der Popularisierung beteiligt, und Vorträge zu diesem Buch sind auf YouTube zu finden. Sie sind viel einfacher.



PS Wie sich herausstellt, ist der Autor auf Geektimes, aber bescheiden und veröffentlicht seine Vorträge und andere Materialien nicht, wenn Sie plötzlich Fragen haben - Folter HellMaus .