The origins of life present some of

The origins of life present some of the most thought provoking questions of modern science. Our knowledge of the birth and evolution of cells, from which all current forms of life are built (bacteria and humans alike), is shrouded by the mystery of the conditions on Earth four billion years ago. Why and how did cells first appear? Was this inevitable, or a total fluke? Might this happen elsewhere in the universe?

A group of researchers at University College London have been tackling these very questions. Their story began with an exploration of the birth of the first cells on Earth and will soon be accelerated to the furthest reaches of the Milky Way by an innovative new space telescope. The combined results could prove ground-breaking for our understanding of the evolution of life on Earth, and our search for life in the Milky Way.

THE 'SHOPPING LIST FOR LIFE'

The University College London team, led by Dr Nick Lane of the department of Genetics, Evolution and Environment, has suggested that 4 billion years ago systems of hydrothermal vents on the bed of the Earth’s global ocean could have been the cradles of life. Each vent is a “labyrinth of interconnected pores” says Dr Lane, permeated by hydrothermal fluids. By recreating the deep-sea systems in the lab the team showed that the vents act as continuous electrochemical reactors where hydrothermal fluids, which are abundant in hydrogen, react with the surrounding carbon dioxide-rich ocean water. When these inorganic chemicals react they form simple organic molecules, the chemical building blocks of life.

The work of the hydrothermal vents doesn’t stop there. Convection currents within the porous systems drive the simple organic molecules to the high concentration levels we find within cells. When highly concentrated the organics begin to interact to form more complex molecules such as ribose and deoxyribose, fundamental components of RNA and DNA respectively. Finally, cell-like structure can evolve. As Dr Lane explains, “If you are producing things at high enough concentration they spontaneously form structures which are cell-like in their properties”.

This simple evolutionary tale, from hydrogen and carbon dioxide to cell-like structure, is facilitated entirely by hydrothermal vents and provides clues to the origins of life not just on Earth but on other planets in the Milky Way. Hydrothermal vents are formed in a simple chemical reaction between water and olivine, an iron-rich rocky material ubiquitous throughout the universe, and are therefore likely to be found on any wet, rocky planet. Dr Lane explains, “the kind of conditions required for life, what I like to call the shopping list for life, which is basically rock, water and carbon dioxide, could be found on millions or billions of exoplanets, so life should be everywhere in the form of bacteria

Kết quả (Việt) 2:

Nguồn gốc của cuộc sống trình bày một số trong những câu hỏi kích thích suy nghĩ nhất của khoa học hiện đại. Kiến thức của chúng ta về sự ra đời và phát triển của các tế bào, từ đó tất cả các hình thức hiện tại của cuộc sống được xây dựng (vi khuẩn và con người), được bao phủ bởi những bí ẩn trong các điều kiện trên Trái đất bốn tỷ năm trước đây. Tại sao và làm thế nào tế bào đầu tiên xuất hiện? Là không thể tránh khỏi, hoặc tổng số may mắn này? Điều này có thể xảy ra ở những nơi khác trong vũ trụ?

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học College London đã được giải quyết những câu hỏi rất. Câu chuyện của họ bắt đầu với một sự thăm dò của sự ra đời của các tế bào đầu tiên trên trái đất và sẽ sớm được tăng tốc đến những nơi xa nhất của thiên hà Milky Way của một kính thiên văn không gian sáng tạo mới. Các kết quả kết hợp có thể chứng minh mang tính đột phá cho sự hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa của sự sống trên trái đất, và tìm kiếm của chúng tôi cho sự sống trong thiên hà Milky Way.

THE 'DANH SÁCH MUA SẮM CHO CUỘC SỐNG'

Đội đại học College London, dẫn đầu bởi Tiến sĩ Nick ngõ của các bộ phận Di truyền, tiến hóa và Môi trường, đã đề nghị 4 tỷ năm trước đây hệ thống của miệng phun thủy nhiệt trên giường của đại dương toàn cầu của trái đất có thể đã là cái nôi của sự sống. Mỗi lỗ thông hơi là một "mê cung của lỗ chân lông liên kết với nhau", tiến sĩ Lane, thấm nhuần chất lỏng thủy nhiệt nói. Bằng cách tạo ra các hệ thống biển sâu trong phòng thí nghiệm của nhóm cho thấy các lỗ thông hơi làm lò phản ứng điện hóa liên tục, nơi chất lỏng thủy nhiệt, có nhiều trong hydro, phản ứng với xung quanh carbon dioxide giàu nước đại dương. Khi các hóa chất vô cơ phản ứng chúng tạo thành các phân tử hữu cơ đơn giản, các khối xây dựng chất lượng cuộc sống.

Công việc của các miệng phun thủy nhiệt không dừng lại ở đó. Dòng đối lưu trong hệ thống xốp lái xe các phân tử hữu cơ đơn giản đến mức nồng độ cao, chúng tôi tìm thấy trong các tế bào. Khi tập trung cao độ các chất hữu cơ bắt đầu tương tác để tạo thành phân tử phức tạp hơn như ribose và deoxyribose, các thành phần cơ bản của RNA và DNA tương ứng. Cuối cùng, cấu trúc giống như tế bào có thể phát triển. Như TS ngõ giải thích: "Nếu bạn đang sản xuất điều ở nồng độ đủ cao mà họ tự phát hình thành các cấu trúc mà là giống như tế bào trong tài sản của mình".

Câu chuyện tiến hóa này đơn giản, từ hydro và carbon dioxide vào cấu trúc giống như tế bào, được tạo điều kiện hoàn toàn bằng thủy nhiệt lỗ thông hơi và cung cấp những manh mối về nguồn gốc của sự sống không chỉ trên Trái đất nhưng trên các hành tinh khác trong thiên hà Milky Way. Miệng thuỷ nhiệt được hình thành trong một phản ứng hóa học đơn giản giữa nước và olivin, một vật liệu đá giàu chất sắt phổ biến khắp vũ trụ, và do đó có thể sẽ được tìm thấy trên bất kỳ, hành tinh đá ẩm ướt. Tiến sĩ Ngõ giải thích, "các loại điều kiện cần thiết cho cuộc sống, những gì tôi muốn gọi là danh sách mua sắm cho cuộc sống, mà cơ bản là đá, nước và carbon dioxide, có thể được tìm thấy trên hàng triệu hoặc hàng tỷ hành tinh bên ngoài, vì vậy cuộc sống nên có ở khắp mọi nơi trong các hình thức vi khuẩn