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生物発生の主な理論
の バイオジェネシス それは、不活性モノマーブロックから始まり、地球上で最初の生命体を生み出した一連のプロセスとステップを指しています。この理論に照らして、適切な条件下では、生命は非生体分子から生じた。.
生物発生が単純な生命システムを生み出した後、生物学的進化は今日存在するすべての複雑な生命形態を生み出すように働くだろう。.
一部の研究者は、仮想生物LUCAまたは最後の普遍的な共通の祖先（英語では略語の略語）を生み出すために、生物発生の過程は地球の歴史の中で少なくとも一度は起こるべきだったと考えています, 最後の普遍的な共通の祖先約40億年前.
LUCAは、4つの塩基がトリプレットにまとめられ、タンパク質を形成する20種類のアミノ酸をコード化したDNA分子に基づく遺伝暗号を持つべきであることが示唆されています。生命の起源を理解しようとしている研究者は、LUCAを引き起こした生物発生の過程を研究します.
この質問に対する答えは広く疑問視されており、しばしば謎と不確実性の霧で覆われています。このため、何百人もの生物学者が、原始スープの出現から、生体生物学および宇宙生物学に関する説明までを含む一連の理論を提案しています。.
索引
- 1それは何で構成されていますか？?
- 2生命の起源：理論
- 2.1自然発生の理論
- 2.2自然発生の反論
- 2.3パスツールからの寄付
- 2.4汎精子症
- 2.5化学合成理論
- 2.6ミラーとウレイの実験
- 2.7ポリマー形成
- 2.8 MillerとPasteurの結果を調整する
- 2.9 RNAワールド
- 3生命の起源に関する現在の概念
- 4用語生物発生および生物発生
- 5参考文献
それは何で構成されていますか？?
非生物発生の理論は、より単純な生命体が生命のない前駆体から生まれた化学プロセスに基づいています.
運がよければ突然の出現の見方とは対照的に、生物発生の過程は継続的に起こったと考えられます。したがって、この理論は、非生物と最初の生命システムとの間の連続体の存在を前提としています。.
同様に、人生の始まりが無機分子から始まる可能性がある一連の様々なシナリオが示唆されています。一般にこれらの環境は極端で、地球の現在の状況とは異なります.
有名なMiller and Ureyの実験のように、有機分子を生成しようと試みるためにこれらのプレバイオティクス条件は実験室でしばしば再現されます。.
生命の起源：理論
生命の起源は、アリストテレスの時代から科学者や哲学者によって最も物議をかもしているトピックの一つです。この重要な思想家によると、物質の分解は自然の自発的な行動のおかげで生命を持つ動物に変換される可能性があります。.
アリストテレスの思想に照らした生物発生は彼の有名なフレーズで要約することができます 生体外の生体外, つまり、「すべての人生は人生から来ている」ということです。.
次に、かなり多数のモデル、理論および推測が生命の起源につながった条件とプロセスを解明することを試みました.
以下では、歴史的および科学的観点の両方から、最初の生命システムの起源を説明しようとしてきた最も優れた理論について説明します。
自然発生の理論
17世紀の初めには、生命体は生命のない要素から出現する可能性があると仮定されていました。自然発生の理論はカトリック教会の支持を受けていたため、当時の思想家たちによって広く受け入れられていました。このように、生き物は両親と非生き物の両方を発芽させる可能性があります。.
この理論を支持するために使われる最も有名な例の中には、分解された肉、泥から出たカエル、汚れた服や汗から出たマウスの中にワームや他の昆虫が現れることがあります。.
実際、生きた動物の創造を約束するレシピがありました。例えば、生きていない材料からマウスを作ることができるようにするために、我々は暗い環境で、そして生きているげっ歯類が現れる日の経過とともに小麦の粒を汚れた服と組み合わせる必要がありました。.
この混合物の支持者は、衣服の中の人間の汗と小麦の発酵が生命の形成を指示した要因であると主張しました.
自然発生の反論
17世紀になると、自然発生理論の陳述に欠陥やギャップがあることに気づき始めました。イタリアの物理学者Francesco Rediがそれを拒否するために適切な実験計画法を考案したのは1668年までではなかった。.
彼の管理実験では、Rediはモスリンで包んだ細かく切った肉片を滅菌容器に入れました。これらの瓶はガーゼで適切に覆われていたので、肉と接触することはできませんでした。加えて、実験はカバーされていなかったボトルの別のシリーズで語った.
数日の経過とともに、ハエは自由に卵に入って堆積する可能性があるため、発見された瓶の中だけでワームが観察されました。ふたのついた瓶の場合、卵は直接ガーゼの上に置かれました.
同様に、研究者のLazzaro Spallanzaniは自発的発生の前提を拒絶するための一連の実験を開発しました。このために、彼は彼がそこに住むであろう微生物を破壊するために長期の煮沸にかけた一連のブロスを詳しく述べました.
しかし、自発的な世代の支持者は、ブロスがさらされた熱の量が過剰であり、そして「活力」を破壊したと主張しました.
パスツールの貢献
その後、1864年にフランスの生物学者で化学者のルイパスツールが自然発生の仮説に終止符を打つことにしました。.
この目的を達成するために、パスツールは、それらが長く先端が曲がっているので「白鳥の首」として知られるガラス容器を作り、それによって微生物の侵入を防いだ。.
これらの容器の中でパスツールは無菌のままの一連のブロスを沸騰させた。それらのうちの1つの首が壊れたとき、それは汚染されるようになり、微生物は短時間で増殖しました.
パスツールによって提供された証拠は反論不可能であり、2500年以上続いた理論を解体することに成功しました.
汎精子症
1900年代初頭に、スウェーデンの化学者スヴァンテアレニウスは "と題する本を書いた。世界の創造「彼は、生命は宇宙から極度の条件に抵抗する胞子を通して来たと示唆しました。.
論理的には、汎精子症の理論は、それが実際に生命の起源についての説明を提供していなかったことを除いて、多くの論争に囲まれていました.
化学合成理論
パスツールの実験を検証する際に、彼の証拠の間接的な結論の1つは、微生物は他のものからしか発生しない、つまり生命は生命からのみもたらされるということです。この現象は「生物発生」と呼ばれていました.
この見方に従って、ロシアのアレキサンダー・オパリンとイギリス人のジョンD・S・ハルダンが率いる化学進化論が浮かび上がるでしょう。.
Oparin-Haldaneの化学合成理論とも呼ばれるこのビジョンは、プレバイオティック環境では地球が酸素を欠き、水蒸気、メタン、アンモニア、二酸化炭素および水素を多く含む雰囲気を持っていたため、非常に還元的であることを提案します。.
この環境では、放電、太陽放射、放射能といったさまざまな力がありました。これらの力は無機化合物に作用し、より大きな分子を生み出し、プレバイオティック化合物として知られる有機分子を作り出します。.
ミラーとウレイの実験
1950年代半ばに、研究者スタンリーL.ミラーとハロルドC.ウレイはオパリン - ハルデンの理論に従って地球上の大気の想定される先祖代々の状態をシミュレートする独創的なシステムを作成することに成功しました.
StanleyとUreyは、これらの「原始的な」条件下で、単純な無機化合物は、とりわけアミノ酸、脂肪酸、尿素など、生命に欠かせない複雑な有機分子を起源とし得ることを証明した。.
ポリマー形成
前述の実験は、生きている系の一部である生体分子が由来するもっともらしい方法を示唆しているが、それらは重合プロセスの説明および複雑さの増大を示唆していない。.
この問題を解明しようとするいくつかのモデルがあります。 1つ目は固体の鉱物表面で、表面積の増加とケイ酸塩が炭素分子の触媒として機能します。.
海底では、水熱孔は鉄やニッケルなどの適切な触媒源です。実験室での実験によると、これらの金属は重合反応に関与しています。.
最後に、海の窪みには熱い池があり、それは蒸発プロセスによって単量体の濃縮を促進し、より複雑な分子の形成を促進する可能性があります。この仮定では、「原始スープ」の仮説は次のようになります。.
MillerとPasteurの結果を調整する
前のセクションで説明した考えの順序に従って、パスツールの実験は生命が不活性物質から生じるのではないことを証明しました。一方、ミラーとウレイの証拠はそれが起こるならば、しかし分子レベルでそれを示します.
両方の結果を一致させることができるためには、今日の地球の大気の組成はプレバイオティクスの大気とは全く異なることを心に留めておく必要があります。.
現在の大気中に存在する酸素は、形成中の分子の「破壊剤」として作用するであろう。有機分子の形成を促進したと考えられるエネルギー源は、もはやプレバイオティクス環境の頻度と強度では存在しないことも考慮する必要があります。.
地球上に存在するすべての生命体は、タンパク質、核酸、脂質と呼ばれる大きな構造ブロックと生体分子のセットで構成されています。それらを使えば、現在の生活の基礎を「構築」することができます。細胞.
細胞内では、生命は永続化されており、この原則に基づいて、パスツールはすべての生物は他の既存の生物から来なければならないと断言する.
RNAの世界
異形成中の自己触媒作用の役割は非常に重要であり、それ故生命の起源についての最も有名な仮説の一つは自己複製の能力を持つ単純な鎖分子からの開始を仮定するRNAの世界のそれである。.
このRNAの概念は、最初の生体触媒はタンパク質性の分子ではなく、触媒作用を持つRNA分子 - あるいはこれに類似したポリマー - であることを示唆しています。.
この仮定は、ペプチド、エステルおよびグリコシド結合の形成を促進することに加えて、プロセスを指示する焼き戻しを使用して短いフラグメントを合成するためのＲＮＡの特性に基づいている。.
この理論によると、祖先のRNAは金属、ピリミジンおよびアミノ酸のようないくつかの補因子と関連していました。代謝における複雑さの進歩および増大と共に、ポリペプチドを合成する能力が生じる。.
進化の過程で、RNAはより化学的に安定した分子：DNAによって置き換えられました。.
生命の起源に関する現在の概念
現在のところ、生命は極端なシナリオから発生したと考えられています。火山の煙突近くの海域で、気温は250℃に達し、大気圧は300気圧を超えます。.
この疑いは、これらの敵対的な地域に見られる多様な生命体のために起こり、この原則は「ホットワールド理論」として知られています。.
これらの環境は古細菌、すなわち極端な環境で成長し、発達しそして繁殖することができる生物によって植民地化されてきており、恐らくプレバイオティック条件（低酸素濃度および高レベルのＣＯを含む）と非常によく似ている。2）.
これらの環境の熱安定性、それらが突然の変化に対して提供する保護および一定のガスの流れは、海底および火山の煙突を生命の起源に適した環境にするいくつかの良い属性です。.
生合成とバイオジェネシスの用語
1974年に、有名な研究者カールサガンは用語生物発生と生物発生の使用を明確にする記事を発表しました。 Saganによると、両方の用語は最初の生物の起源の説明に関連する記事で誤用されています.
これらの誤りの中には、生合成という用語をそれ自体の反意語として使用しているものがあります。すなわち、生物発生は他の生物からの生命の起源を記述するのに使われているのに対して、生物発生は非生物からの生命の起源を表しています。.
この意味で、現代の生化学的経路は生物起源と考えられ、前生物学的代謝経路は非生物起源である。したがって、両方の用語の使用に特別な注意を払う必要があります。.
参考文献
- Bergman、J.（2000）。なぜ共生は不可能なのか. 創作研究会四半期ごと, 36（4）.
- Pross、A.、＆Pascal、R.（2013）。生命の起源：私たちが知っていること、私たちが知っていること、私たちが決して知ることがないこと. オープンバイオロジー, 3（3）、120190.
- Sadava、D.、＆Purves、W. H.（2009）. 生命：生物学の科学. 編集Panamericana Medical.
- Sagan、C.（1974）。 「生合成」と「非生合成」という用語について. 生命の起源と生物圏の進化, 5（3）、529〜529.
- Schmidt、M.（2010）。生体生物学：究極のバイオセイフティツールとしての生命の新しい形. バイオエッセイ, 32（4）、322-331.
- Serafino、L.（2016）。理論的挑戦としての生物発生：いくつかの考察. 旅理論生物学の最後, 402, 18〜20.