Η προέλευση της Ζωής στη Γη, η παγκόσμια έρευνα που διεξάγεται στην Ιαπωνία.
Οι 7 γνωστές θεωρίες για την Αρχή της Ζωής
Η έρευνα για την προέλευση της ζωής στη Γη είναι πολύ δύσκολη.
Υπάρχουν πολλές νέες ιδέες για το πώς σχηματίζονται συγκεκριμένες χημικές δομικές μονάδες και για τον τρόπο κατασκευής, της βασικής αρχιτεκτονικής ενός οργανισμού.
΄Ενα νέο κέντρο για τη μελέτη της πρώιμης Γης και την προέλευση της ζωής πριν από αρκετά χρόνια, δημιουργήθηκε με στόχο, να προσεγγίσει το ζήτημα με νέους τρόπους.
Ανάδοχος αυτής της σημαντικής προσπάθειας είναι η κυβέρνηση της Ιαπωνίας και η παγκόσμια πρωτοβουλία του Διεθνούς Κέντρου Ερευνών [World Premier International Research Center Initiative (WPI)].
Στα τέλη του 2012, η κυβέρνηση δεσμεύτηκε να χορηγεί 100 εκατομμύρια δολάρια για 10 χρόνια, για τη δημιουργία και τη χρηματοδότηση ενός ινστιτούτου, που όχι μόνο θα αντιμετώπιζε τα θεμελιώδη ζητήματα, αλλά θα τα προσέγγιζε ακόμα και με απόκλιση από τον αυστηρά επιστημονικό τρόπο έρευνας που διεξάγεται στην Ιαπωνία.
Το ινστιτούτο προσέλαβε και συνεχίζει να προσλαμβάνει δεκάδες ερευνητές από την Ιαπωνία και το εξωτερικό (το μεγαλύτερο ενδιαφέρον προέρχεται από Αμερικανούς, Γάλλους και Βρετανούς ερευνητές) που αντιπροσωπεύουν ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων και χρησιμοποιούν την αγγλική γλώσσα για όλα τα νέα επιστημονικά συγγράματα του ινστιτούτου.
Πέντε χρόνια από την ίδρυση του, το Ινστιτούτο Επιστήμης Γης-Ζωής (Earth-Life Science Institute) στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Τόκιο (ELSI) αποτελεί σήμερα ένα σημαντικό διεθνές κέντρο για τη μελέτη της προέλευσης της ζωής.
Ο Kei Hirose είναι διευθυντής του ELSI και ειδικός στον τομέα της δυναμικής και των υλικών της βαθιάς γης με μερικές σημαντικές ανακαλύψεις στο όνομά του. Η γενική εστίαση του Ινστιτούτου, είπε, είναι η μετάβαση της πρώιμης Γης από τη γεωχημεία στη βιοχημεία ή από έναν κόσμο βράχων, ατμόσφαιρας και νερού σε έναν κόσμο που περιλάμβανε τη βιολογία.
"Πιστεύουμε ακράδαντα ότι η πρόοδος στην κατανόηση της προέλευσης της ζωής απαιτεί στενή συνεργασία μεταξύ γεωεπιστημόνων και βιοεπιστημόνων", δήλωσε.
"Υπάρχουν πολλά σενάρια για το πώς μπορεί να εμφανίστηκε η ζωή" (σχετικά :7 Θεωρίες για την Προέλευση της Ζωής)
Στην αρχαία Αθήνα, η Αγορά ήταν το μεγάλο Σχολείο, όπου ο κάθε νέος μπορούσε να μάθει πολλά πράγματα παρακολουθώντας συζητήσεις.
Η καρδιά του ινστιτούτου "Earth-Life Science Institute" βρίσκεται αναπόφευκτα στα εργαστήρια του, αλλά έχει επίσης την "Αγορά" του (όπως στην αρχαία Αθήνα) που ονομάζεται "Agora" και αποτελείται από μια μεγάλη αίθουσα με άνετες καρέκλες, όπου οι εμπλεκόμενοι επιστήμονες συναντιούνται και σπέρνουν τους ανεκτίμητους σπόρους της συνεργασίας.
Η φράση "ας συναντηθούμε στην Αγορά" (let’s meet at the Agora) ακούγεται συχνά στο ELSI.
Ο Piet Hut, αστροφυσικός και επικεφαλής του διεπιστημονικού προγράμματος στο Ινστιτούτο Προηγμένων Σπουδών του Πανεπιστημίου Princeton (IAS), ήταν ένας από τους πρώτους δημιουργούς του "ELSI approach and culture". Σε αντάλλαγμα για έναν ασυνήθιστο βαθμό ελευθερίας και υποστήριξης, οι επιστήμονες του ELSI με πλήρες ωράριο τιμούν ανεπίσημα ένα ασυνήθιστο αίτημα.
Ο Piet Hut ζήτησε από τον καθένα, να παρευρίσκεται στο κάλεσμα για τσάϊ με την ομάδα, για 15 λεπτά καθημερινά, από τις 3 μέχρι τις 3:15 το μεσημέρι καθημερινά.
Η προσδοκία του είναι οι ερευνητές να προσεγγίσουν ομαδικά το έργο τους με συνομιλία και συνεργασία, ώστε να αποτελεί ένα κομμάτι της ζωής τους.
τα ζητήματα γύρω από την προέλευση της ζωής μπορούν να αντιμετωπιστούν με επιτυχία μόνο από επιστήμονες που αφιερώνονται σε αυτή την προσπάθεια με διαπολιτισμικό και διεπιστημονικό τρόπο.
περισσότερα για το έργο και τα προγράμματα που τρέχουν στο Ινστιτούτου με τους 63 ερευνητές
στην πηγή της ανάρτησης
https://www.space.com/36663-international-research-center-seeks-lifes-origins.html
(το δημοσίευμα παρέχεται από το περιοδικό Astrobiology Magazine , μια διαδικτυακή έκδοση που χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα Aστροβιολογίας της NASA).
********************************************
****7 Θεωρίες για την Προέλευση της Ζωής
Η ζωή στη Γη ξεκίνησε πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, εξελισσόμενη από τα πιο βασικά μικρόβια σε μια εκθαμβωτική σειρά πολυπλοκότητας με την πάροδο του χρόνου. Αλλά πώς εξελίχθηκαν οι πρώτοι οργανισμοί στο μοναδικό γνωστό σπίτι της ζωής στο σύμπαν από την αρχέγονη σούπα;
περισσότερα
https://www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
Η αστραπή μπορεί να έχει δώσει την απαιτούμενη σπίθα για να ξεκινήσει η ζωή.
Οι ηλεκτρικοί σπινθήρες μπορούν να παράγουν αμινοξέα και σάκχαρα από μια ατμόσφαιρα γεμάτη με νερό, μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο, όπως φάνηκε στο διάσημο πείραμα Miller-Urey που αναφέρθηκε το 1953, υποδηλώνοντας ότι ο κεραυνός μπορεί να έχει βοηθήσει να δημιουργηθούν τα βασικά δομικά στοιχεία της ζωής στη Γη στις πρώτες της μέρες. Σε πάνω από εκατομμύρια χρόνια, θα μπορούσαν να σχηματιστούν μεγαλύτερα και πιο σύνθετα μόρια . Αν και η έρευνα από τότε αποκάλυψε ότι η αρχική ατμόσφαιρα της Γης ήταν στην πραγματικότητα φτωχή σε υδρογόνο, οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι τα ηφαιστειακά σύννεφα στην πρώιμη ατμόσφαιρα θα μπορούσαν να έχουν μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο και να έχουν γεμίσει και με αστραπές.
Ή θα μπορούσε απλός πηλός να τροφοδοτήσει την αρχή της ζωής
Τα μόρια της ζωής συναντήθηκαν στον πηλό
Τα πρώτα μόρια της ζωής μπορεί να συναντήθηκαν στον πηλό , σύμφωνα με μια ιδέα που επεξεργάζεται ο χημικός Αλέξανδρος Γκράχαμ Cairns-Smith στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης στη Σκωτία. Αυτές οι επιφάνειες μπορεί όχι μόνο να συγκεντρώσουν αυτές τις οργανικές ενώσεις μαζί, αλλά και να τις οργανώσουν σε μοτίβα όπως τα γονίδια μας.
Ο κύριος ρόλος του DNA είναι η αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να διευθετηθούν άλλα μόρια. Οι γενετικές αλληλουχίες στο DNA είναι ουσιαστικά οδηγίες για το πώς θα πρέπει να τοποθετούνται αμινοξέα στις πρωτεΐνες. Ο Cairns-Smith προτείνει ότι οι μεταλλικοί κρύσταλλοι σε πηλό θα μπορούσαν να έχουν οργανώσει οργανικά μόρια σε οργανωμένα πρότυπα. Μετά από λίγο, τα οργανικά μόρια ανέλαβαν αυτή τη δουλειά και οργανώθηκαν.
Ή ίσως η ζωή άρχισε στο βυθό της θάλασσας.
Η ζωή άρχισε σε ανοιχτές θάλασσες
Η θεωρία των ανοιχτών θαλάσσιων αγωγών υποδεικνύει ότι η ζωή μπορεί να έχει αρχίσει σε υποθαλάσσια υδροθερμικά ανοίγματα που εκπέμπουν βασικά μόρια πλούσια σε υδρογόνο. Οι βραχώδεις γωνίες τους θα μπορούσαν στη συνέχεια να συγκεντρώσουν αυτά τα μόρια μαζί και να παράσχουν μεταλλικούς καταλύτες για κρίσιμες αντιδράσεις. Ακόμα και τώρα, αυτά τα ανοίγματα, πλούσια σε χημική και θερμική ενέργεια, διατηρούν ζωντανά οικοσυστήματα.
Η ζωή είχε μια ψυχρή αρχή?
Ο πάγος θα μπορούσε να έχει καλύψει τους ωκεανούς πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, καθώς ο ήλιος ήταν περίπου ένα τρίτο λιγότερο φωτεινός από ότι είναι τώρα, λένε οι επιστήμονες. Αυτό το στρώμα πάγου, ίσως πάχους εκατό μέτρων, μπορεί να έχει προστατεύσει τις εύθραυστες οργανικές ενώσεις στο νερό κάτω από το υπεριώδες φως και την καταστροφή από κοσμικές επιπτώσεις. Το κρύο μπορεί επίσης να έχει βοηθήσει αυτά τα μόρια να επιβιώσουν περισσότερο, επιτρέποντας να γίνουν αντιδράσεις κλειδιά. [Σχετικά: Τα συστατικά της ζωής ]
Η κατανόηση της προέλευσης της ζωής μπορεί να περιλαμβάνει την εξάπλωση του μυστηρίου του σχηματισμού του DNA
Η απάντηση έγκειται στην κατανόηση του σχηματισμού του DNA
Σήμερα το DNA χρειάζεται πρωτεΐνες για να σχηματιστεί και οι πρωτεΐνες απαιτούν το DNA για να σχηματιστούν, έτσι πώς θα μπορούσαν να σχηματιστούν το ένα χωρίς το άλλο; Η απάντηση μπορεί να είναι το RNA , το οποίο μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες όπως το DNA, να χρησιμεύσει ως ένα ένζυμο όπως οι πρωτεΐνες και να βοηθήσει στη δημιουργία τόσο του DNA όσο και πρωτεϊνών. Αργότερα το DNA και οι πρωτεΐνες διαδέχθηκαν αυτόν τον "κόσμο του RNA", επειδή είναι πιο αποτελεσματικά.
Το RNA εξακολουθεί να υπάρχει και εκτελεί διάφορες λειτουργίες σε οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας του διακόπτη on-off για ορισμένα γονίδια. Το ερώτημα παραμένει πώς άρχισε το RNA εδώ. Και ενώ μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι το μόριο θα μπορούσε να προκληθεί αυθόρμητα στη Γη, άλλοι λένε ότι ήταν πολύ απίθανο να συνέβη. Άλλα νουκλεϊνικά οξέα εκτός του RNA έχουν προταθεί επίσης, όπως το περισσότερο εσωτερικό ΡΝΑ ή ΤΝΑ.
Μια μελέτη το 2015 υποδηλώνει ότι ο σύνδεσμος που λείπει σε αυτό το παζλ RNA μπορεί να έχει βρεθεί.
Η ζωή είχε απλές αρχές
Αντί να αναπτυχθεί από σύνθετα μόρια όπως το RNA, η ζωή θα μπορούσε να έχει αρχίσει με μικρότερα μόρια που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε κύκλους αντιδράσεων. Αυτά μπορεί να περιέχονταν σε απλές κάψουλες παρόμοιες με τις κυτταρικές μεμβράνες και με την πάροδο του χρόνου πιο πολύπλοκα μόρια που πραγματοποιούσαν αυτές τις αντιδράσεις καλύτερα από ό, τι τα μικρότερα θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί, το σενάριο μεταγλωττίζεται ως μοντέλο «μεταβολισμού πρώτα», σε αντίθεση με τα «γονίδια πρώτα» μοντέλο της υπόθεσης "RNA World".
Η τελική θεωρία είναι πραγματικά έξω από αυτόν τον κόσμο .
Ίσως η ζωή δεν ξεκίνησε καθόλου στη Γη, αλλά μεταφέρθηκε εδώ από αλλού, από το διάστημα, μια έννοια γνωστή ως πανσπερμία . Για παράδειγμα, πετρώματα πέφτουν τακτικά από τον Άρη από κοσμικές επιδράσεις και έχουν βρεθεί στη γη αρκετοί μετεωρίτες του Άρη που μερικοί ερευνητές πρότειναν αμφιλεγόμενα ότι καθώς μεταφέρουν μικροοργανισμούς εδώ, δυνητικά θα μπορούσαν να μας καταστήσουν όλους Αρειανούς. Άλλοι επιστήμονες πρότειναν μάλιστα ότι η ζωή θα μπορούσε να έχει ξεκινήσει από κομήτες από άλλα συστήματα αστέρων. Ωστόσο, ακόμη και αν αυτή η έννοια ήταν αληθινή, το ζήτημα του πώς άρχισε η ζωή στη Γη, θα άλλαζε τότε μόνο εάν γινόταν κατανοητό, το πώς άρχισε η ζωή αλλού στο διάστημα.
περισσότερα
https://www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
Η αστραπή μπορεί να έχει δώσει την απαιτούμενη σπίθα για να ξεκινήσει η ζωή.
Οι ηλεκτρικοί σπινθήρες μπορούν να παράγουν αμινοξέα και σάκχαρα από μια ατμόσφαιρα γεμάτη με νερό, μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο, όπως φάνηκε στο διάσημο πείραμα Miller-Urey που αναφέρθηκε το 1953, υποδηλώνοντας ότι ο κεραυνός μπορεί να έχει βοηθήσει να δημιουργηθούν τα βασικά δομικά στοιχεία της ζωής στη Γη στις πρώτες της μέρες. Σε πάνω από εκατομμύρια χρόνια, θα μπορούσαν να σχηματιστούν μεγαλύτερα και πιο σύνθετα μόρια . Αν και η έρευνα από τότε αποκάλυψε ότι η αρχική ατμόσφαιρα της Γης ήταν στην πραγματικότητα φτωχή σε υδρογόνο, οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι τα ηφαιστειακά σύννεφα στην πρώιμη ατμόσφαιρα θα μπορούσαν να έχουν μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο και να έχουν γεμίσει και με αστραπές.
Ή θα μπορούσε απλός πηλός να τροφοδοτήσει την αρχή της ζωής
Τα μόρια της ζωής συναντήθηκαν στον πηλό
Τα πρώτα μόρια της ζωής μπορεί να συναντήθηκαν στον πηλό , σύμφωνα με μια ιδέα που επεξεργάζεται ο χημικός Αλέξανδρος Γκράχαμ Cairns-Smith στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης στη Σκωτία. Αυτές οι επιφάνειες μπορεί όχι μόνο να συγκεντρώσουν αυτές τις οργανικές ενώσεις μαζί, αλλά και να τις οργανώσουν σε μοτίβα όπως τα γονίδια μας.
Ο κύριος ρόλος του DNA είναι η αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να διευθετηθούν άλλα μόρια. Οι γενετικές αλληλουχίες στο DNA είναι ουσιαστικά οδηγίες για το πώς θα πρέπει να τοποθετούνται αμινοξέα στις πρωτεΐνες. Ο Cairns-Smith προτείνει ότι οι μεταλλικοί κρύσταλλοι σε πηλό θα μπορούσαν να έχουν οργανώσει οργανικά μόρια σε οργανωμένα πρότυπα. Μετά από λίγο, τα οργανικά μόρια ανέλαβαν αυτή τη δουλειά και οργανώθηκαν.
Ή ίσως η ζωή άρχισε στο βυθό της θάλασσας.
Η ζωή άρχισε σε ανοιχτές θάλασσες
Η θεωρία των ανοιχτών θαλάσσιων αγωγών υποδεικνύει ότι η ζωή μπορεί να έχει αρχίσει σε υποθαλάσσια υδροθερμικά ανοίγματα που εκπέμπουν βασικά μόρια πλούσια σε υδρογόνο. Οι βραχώδεις γωνίες τους θα μπορούσαν στη συνέχεια να συγκεντρώσουν αυτά τα μόρια μαζί και να παράσχουν μεταλλικούς καταλύτες για κρίσιμες αντιδράσεις. Ακόμα και τώρα, αυτά τα ανοίγματα, πλούσια σε χημική και θερμική ενέργεια, διατηρούν ζωντανά οικοσυστήματα.
Η ζωή είχε μια ψυχρή αρχή?
Ο πάγος θα μπορούσε να έχει καλύψει τους ωκεανούς πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, καθώς ο ήλιος ήταν περίπου ένα τρίτο λιγότερο φωτεινός από ότι είναι τώρα, λένε οι επιστήμονες. Αυτό το στρώμα πάγου, ίσως πάχους εκατό μέτρων, μπορεί να έχει προστατεύσει τις εύθραυστες οργανικές ενώσεις στο νερό κάτω από το υπεριώδες φως και την καταστροφή από κοσμικές επιπτώσεις. Το κρύο μπορεί επίσης να έχει βοηθήσει αυτά τα μόρια να επιβιώσουν περισσότερο, επιτρέποντας να γίνουν αντιδράσεις κλειδιά. [Σχετικά: Τα συστατικά της ζωής ]
Η κατανόηση της προέλευσης της ζωής μπορεί να περιλαμβάνει την εξάπλωση του μυστηρίου του σχηματισμού του DNA
Η απάντηση έγκειται στην κατανόηση του σχηματισμού του DNA
Σήμερα το DNA χρειάζεται πρωτεΐνες για να σχηματιστεί και οι πρωτεΐνες απαιτούν το DNA για να σχηματιστούν, έτσι πώς θα μπορούσαν να σχηματιστούν το ένα χωρίς το άλλο; Η απάντηση μπορεί να είναι το RNA , το οποίο μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες όπως το DNA, να χρησιμεύσει ως ένα ένζυμο όπως οι πρωτεΐνες και να βοηθήσει στη δημιουργία τόσο του DNA όσο και πρωτεϊνών. Αργότερα το DNA και οι πρωτεΐνες διαδέχθηκαν αυτόν τον "κόσμο του RNA", επειδή είναι πιο αποτελεσματικά.
Το RNA εξακολουθεί να υπάρχει και εκτελεί διάφορες λειτουργίες σε οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας του διακόπτη on-off για ορισμένα γονίδια. Το ερώτημα παραμένει πώς άρχισε το RNA εδώ. Και ενώ μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι το μόριο θα μπορούσε να προκληθεί αυθόρμητα στη Γη, άλλοι λένε ότι ήταν πολύ απίθανο να συνέβη. Άλλα νουκλεϊνικά οξέα εκτός του RNA έχουν προταθεί επίσης, όπως το περισσότερο εσωτερικό ΡΝΑ ή ΤΝΑ.
Μια μελέτη το 2015 υποδηλώνει ότι ο σύνδεσμος που λείπει σε αυτό το παζλ RNA μπορεί να έχει βρεθεί.
Η ζωή είχε απλές αρχές
Αντί να αναπτυχθεί από σύνθετα μόρια όπως το RNA, η ζωή θα μπορούσε να έχει αρχίσει με μικρότερα μόρια που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε κύκλους αντιδράσεων. Αυτά μπορεί να περιέχονταν σε απλές κάψουλες παρόμοιες με τις κυτταρικές μεμβράνες και με την πάροδο του χρόνου πιο πολύπλοκα μόρια που πραγματοποιούσαν αυτές τις αντιδράσεις καλύτερα από ό, τι τα μικρότερα θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί, το σενάριο μεταγλωττίζεται ως μοντέλο «μεταβολισμού πρώτα», σε αντίθεση με τα «γονίδια πρώτα» μοντέλο της υπόθεσης "RNA World".
Η τελική θεωρία είναι πραγματικά έξω από αυτόν τον κόσμο .
Ίσως η ζωή δεν ξεκίνησε καθόλου στη Γη, αλλά μεταφέρθηκε εδώ από αλλού, από το διάστημα, μια έννοια γνωστή ως πανσπερμία . Για παράδειγμα, πετρώματα πέφτουν τακτικά από τον Άρη από κοσμικές επιδράσεις και έχουν βρεθεί στη γη αρκετοί μετεωρίτες του Άρη που μερικοί ερευνητές πρότειναν αμφιλεγόμενα ότι καθώς μεταφέρουν μικροοργανισμούς εδώ, δυνητικά θα μπορούσαν να μας καταστήσουν όλους Αρειανούς. Άλλοι επιστήμονες πρότειναν μάλιστα ότι η ζωή θα μπορούσε να έχει ξεκινήσει από κομήτες από άλλα συστήματα αστέρων. Ωστόσο, ακόμη και αν αυτή η έννοια ήταν αληθινή, το ζήτημα του πώς άρχισε η ζωή στη Γη, θα άλλαζε τότε μόνο εάν γινόταν κατανοητό, το πώς άρχισε η ζωή αλλού στο διάστημα.
Σχόλια