Como nasceu a vida

Uma morte tranquila, confortável e discreta aguarda cada um de nós. Basta relaxar um pouco, parar de fazer apenas uma coisa, e o conforto de suas atividades habituais o levará a um pântano de embotamento, do qual será muito difícil sair. Recentemente, fiquei horrorizado ao perceber que, executando uma corrida nos assuntos atuais, embarquei nesse caminho desastroso - nos últimos meses, não li um único livro novo. A situação precisava ser corrigida com urgência e, para agitar os cérebros endurecidos, voltei-me para a literatura científica popular e, mais especificamente, para o livro “A Origem da Vida. Da nebulosa para a célula ”, de Mikhail Nikitin. Aconteceu que minhas idéias sobre como a vida nasceu estavam desatualizadas, o tópico era muito interessante, mas o livro mostrava algumas falhas bastante sérias. Trago à sua atenção a resenha dela.


Foi aqui na Terra que a vida poderia ter se originado, uma imagem de Zdenek Burian

Sobre a importância do tópico

Meu livro de biologia da escola, falando sobre a origem da vida, mencionou a hipótese de Oparin coacervar e experiências com a transmissão de eletricidade através de uma mistura de gás Miller-Yuri. Mas por um minuto, a hipótese de Oparin é 1924 e as experiências de Miller são 1953. Desde então, mais de meio século se passou, as biotecnologias tornaram-se muito mais avançadas. O DNA está sendo decodificado em laboratórios e até organismos com genes artificiais estão sendo criados: as últimas notícias, eles criaram leveduras que possuem um terço do genoma artificial. Certamente, as experiências de obtenção de moléculas orgânicas a partir de inorgânicos se tornaram mais complicadas. Além disso, questões sobre a origem da vida são constantemente atacadas por uma variedade de criacionistas que criticam experimentos antigos, falam sobre a complexidade da célula moderna e tentam de todas as maneiras provar que a vida não poderia ter aparecido sem poder sobrenatural. Portanto, a origem da vida, bem como a teoria da evolução, é um tópico bastante agudo em biologia.

Mais largo que a terra

O livro começa muito longe. Toda a primeira parte é dedicada, de repente, à astronomia. Dos conceitos básicos de mecânica orbital, o autor prossegue para a estrutura do sistema solar. A história da origem e desenvolvimento do sistema solar é complementada por uma comparação real com os exoplanetas descobertos. Nos últimos anos, nos acostumamos a encontrar novos exoplanetas constantemente, e o sistema solar não é absolutamente único. Mas, ao mesmo tempo, não temos alguns tipos de exoplanetas como super-terras, Júpiteres quentes ou mini-Netuno. Após a história de todo o sistema solar, a conversa muda para a geologia, atmosfera e clima de Vênus, Terra e Marte. Hoje, três planetas parecidos com a Terra parecem muito diferentes, e é interessante compará-los.

Primeiros passos

Da biologia, sabe-se que a vida saiu da água para a terra. E há algum tempo, as versões eram muito populares que a vida apareceu em águas rasas. No entanto, de acordo com os dados científicos mais recentes, de acordo com o livro, os mais adequados para o surgimento da vida eram fontes de terra quente - "caldeiras de lama". Promissores na década de 1970, "fumantes negros", fontes termais subaquáticas, ao que parece, não são adequados - a luz do sol não chega debaixo d'água. E as moléculas das bases nitrogenadas do nosso DNA e RNA têm uma propriedade comum - a resistência à luz ultravioleta, que na jovem Terra era muito mais devida à falta da camada de ozônio. As caldeiras de lama também forneciam temperatura constante e minerais porosos, que funcionavam como catalisadores e criavam pequenas células para a vida toda, que ainda não haviam aprendido a se proteger do meio ambiente com uma parede celular. Perto estavam secando poças, criando a concentração necessária de substâncias, a superfície iluminada pelo sol e os poros muito perto protegidos da radiação UV prejudicial. E em poros e fendas desigualmente aquecidos, foram criadas condições para a concentração das moléculas e RNA desejados.

Apesar de ainda não ter sido possível recriar completamente o processo de emergência do RNA a partir de matéria morta, agora está em andamento um trabalho que fornece resultados extremamente interessantes - em diferentes experimentos foi possível coletar cadeias curtas de RNA e conseguir copiar cadeias mais longas. Também existem muitas explicações para a pureza quiral (torção em uma direção) das moléculas de nossas proteínas - tanto as reações químicas quanto a interação dos primeiros RNAs traduzem a aparentemente esperada proporção 50/50 de moléculas esquerda e direita em um estado com prevalência quase completa de uma variante.

Bem, então a vida assimila o metabolismo, além disso, o oxigênio usual para nós - apenas pela falta de recursos para opções mais simples. RNAs comparativamente simples e curtos se transformam em DNAs longos, a vida é protegida do ambiente externo pela parede celular, domina a fotossíntese e tudo é encerrado ... É curioso que o livro contenha argumentos sobre bioquímica alternativa, ou seja, sobre a vida usando outros elementos químicos. Os escritores de ficção adoravam, por exemplo, a vida em silício ou flúor, mas, infelizmente, essas opções são extremamente improváveis. Ao mesmo tempo, o chauvinismo oxigênio-carbono não está completamente certo - teoricamente, a vida pode usar dióxido de carbono na forma líquida em vez de água, pois essa pressão é necessária apenas em cerca de cem atmosferas.

Impressão

O livro pode destacar as principais vantagens e desvantagens:

Vantagens:

1. Tópico quente.
2. Fontes modernas.
3. Apresentação interessante.

Desvantagens:

Complexidade muito alta - em vez de um livro de não ficção, um livro didático para universidades foi obtido. Sou técnico de TI, mas graças à mãe do meu microbiologista, li livros coloridos na infância e lembro de lá as lindas imagens do ribossomo se movendo ao longo da cadeia de DNA, o mecanismo de funcionamento de enzimas e assim por diante. E, apesar dessa preparação, eu estava constantemente preso em grampos de cabelo, ribozimas, nucleotídeos e outros termos. Apesar de um tópico realmente interessante e de uma boa apresentação, parei de ler duas vezes e terminei o livro exclusivamente com um grande esforço, enquanto percorria seções incompreensíveis. O livro pode ser lido acessando constantemente o Google e anotando os termos em um pedaço de papel separado (novamente esqueci o que são uma ribozima e um grampo de cabelo :() ou pulando pedaços complexos. Além disso, em algum lugar de uma página de duzentas páginas, pensei se realmente precisava de tudo. a primeira parte sobre o sistema solar? É bom e interessante, mas, parece-me, seria melhor descrever em detalhes as condições da Terra antiga - devido a constantes comparações com Marte e Vênus, o foco em quais condições estavam na Terra está um pouco perdido a vida apareceu.

Felizmente, o autor está envolvido ativamente na popularização, e palestras sobre o livro podem ser encontradas no YouTube, elas são muito mais fáceis.



PS: O autor, ao que parece, está no Geektimes, mas é modesto e não publica suas palestras e outros materiais, se de repente você tiver dúvidas - torture o HellMaus .