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科学家们认为,大约38亿年前,有机化合物的混合物以某种方式聚集在一起,创造了第一个生命。我们知道这是原始的,愚蠢的,但仍然 - 这就是生活!但这生活如何演变成嘛, 我们 充其量一直是一个模糊的调查,
但周一公布的新研究报告 自然通讯 由加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的化学家率先提出,这个星球上存在着更复杂的生命形式框架,直到40亿年前,它们促进了维持更高生命所必需的化学反应。我们知道。
“这对我们来说是个黑盒子,”Scripps的化学家,新研究的主要作者Ramanarayanan Krishnamurthy在新闻发布会上说。 “但如果你专注于化学,那么生命起源的问题就会变得不那么令人生畏了。”
这一切都归结为柠檬酸循环 - 这是地球上每个呼吸氧气的生物体中发现的代谢过程。柠檬酸循环(也称为克雷布斯循环或三羧酸循环)是这些生物释放储存能量的主要方式。然而,在最长的时间里,人们一直认为柠檬酸循环不可能在地球上的第一批生物中运行 - 因为当时的成分并不存在。最值得注意的是,直到35亿年前的最早估计,地球上才出现游离氧。
研究小组认为,我们可能会错误地认为当时柠檬酸循环是不可能的。在一个新的实验流中,他们概述了另外两种非生物化学过程,称为HKG循环和丙二酸循环,可以如何用于运行更基本的柠檬酸循环。通过用柠檬酸循环依赖性分子取代其他非生物分子,HKG和丙二酸循环可以结合产生柠檬酸循环的相同终产物 - 氨基酸和二氧化碳。
研究小组认为,当酶这样的生物分子开始支撑时,生物体可能已经开始用这些生物分子取代非生物元素,从而运行更有效,更优雅的代谢循环:柠檬酸循环。
这并不意味着这就是地球上的早期生命如何产生能量。合并的HKG-丙二酸循环仍然是非生物学过程。但是这意味着柠檬酸循环的化学反应似乎早在氧气呼吸生命形成之前已经建立起来。生命可能已经演变为简单地采用它的早期版本并用生物元素取代一些非生物元素,而不是从头开始创建柠檬酸循环,以创造更有效的方式来获取能量。
如果是这样的话,我们思考生命进化的方式可能会有很大的不同。当然,需要更多的研究来确定这些更基本的化学反应是否真的可以演变成柠檬酸循环,但至少,这项新的研究表明,早期的地球仍然是一个更加生机勃勃,复杂的比我们想象的系统。
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