Os sistemas solares são necessários para gerar vida, não apenas planetas terrestres com água. A vida provavelmente precisa de um sistema solar semelhante ao nosso para começar, embora os processos autogênicos - onde alguma coisa na vida é criado de forma espontânea com a auto-montagem - ainda poderia ocorrer em um sistema que tem apenas gigantes gasosos.
Há evidências de que a vida na Terra não poderia ter começado sem os outros planetas. As condições na Terra pré-histórica só teria servido para inibir a formação de RNA . Marte, por outro lado, teria sido apenas para a direita. Embora tenha havido um pouco de água em Marte antigo, não teria sido suficiente para impedir a formação de RNA. Além disso, enquanto a Terra primitiva foi privado de oxigênio, Marte teria tido o suficiente para criar molibdênio oxidado e boro, que são fundamentais para a construção de RNA.
Formas autógena são provavelmente mais difundida do que a vida no Universo , como eles podem ser construídos a partir de diversos materiais. É um tipo genérico de química, que pode ser semelhante ao longo do universo, indicando que o processo é mais importante que do que as próprias moléculas.
O iamge abaixo mostra um dos microtúbulos em uma célula - um exemplo em que algo na vida é criado de forma espontânea com a auto-montagem.
A origem da vida na Terra ainda é um tema muito debatido. Há muitas teorias diferentes sobre como era a vida começou-kick, bem como várias experiências em andamento na tentativa de compreender os processos envolvidos. Por exemplo, uma abordagem de engenharia inversa pode ser utilizada, removendo as células até que o sistema mais simples possível é para a esquerda. No entanto, a evolução acabou por dificultado a nossa compreensão da origem da vida, uma vez que lavou os traços das primeiras formas de vida, tornando-se impossível refazer etapas iniciais da vida. Isso significa que mesmo os sistemas simples à esquerda após a abordagem de engenharia reversa ainda são muito complicados para ter uma semelhança com as primeiras formas de vida.
A vida deve ter começado simplesmente, não poderia ser criado a partir de um grupo complicado de moléculas que já trabalham juntos. Tinha de um passo anterior a este em que essas mesmas moléculas foram criadas. Terrence Deacon , da Universidade da Califórnia, Berkeley , esboçada em uma palestra recente como este passo poderia ter ocorrido.
Um desafio complicado que deve ser superado antes que a vida pode formar é que a ordem deve ser gerada. No entanto, isso não é tão simples como parece, porque as leis da Física do Estado que as coisas vão descer naturalmente em um estado de desordem. Por exemplo, um livro colocado precariamente à beira de uma prateleira, provavelmente vai cair - criando desordem - mas é altamente improvável para criar ordem, escolhendo-se novamente.
Ordem ainda pode ser criado localmente, mesmo quando o sistema global tende a ir para a desordem. Empurrando o calor através de um sistema pode organizar-lo, por exemplo, um padrão regular de hexágonos é criado quando uma fina camada de óleo é aquecida uniformemente para formar convecção Benard células.
"Se você esquentar algo e fica regularizada, o que está fazendo é que é se livrar do calor o mais rápido possível", explicou o diácono. "Então, se você não manter o bombeamento de calor no sistema, ele vai se desligar. Na verdade, os sistemas de auto-organização destruir as condições que lhes permitam o mais rápido possível."
A vida só pode ser formada por fim gerar, mas não tem de o fazer de tal maneira que esta ordem não se degrada e que o sistema não é, em última instância se destruir.
Deacon descrito um processo teórico chamado "autogênese", que tem a capacidade de criar, preservar e reproduzir a ordem - as características distintivas dos organismos vivos. Este processo é efetivamente composta por dois sub processos: catálise recíproco e auto montagem. Um catalisador é algo que acelera uma reacção química, e catálise recíproco significa que dois ou mais catalisadores de cada um contribui para a síntese de cada um dos outros. Parte da energia é transferido a partir da molécula inicial para o outro, e isso passa a quebrar outra molécula, por sua vez, transmitir a energia.
"É um você coça minhas costas que eu coçar a parte de trás do tipo relacionamento", disse o diácono. "Quase toda a química nas células vivas tem esse tipo de circularidade."
Montagem auto espontânea pode ocorrer porque algumas moléculas se encaixam facilmente em uma forma simétrica. Isto pode acontecer no interior das células para a criação de microtúbulos.
"Os microtúbulos são mais ou menos como o esqueleto de um celular, mas eles também são o tipo de estradas dentro de uma célula que as moléculas de viajar junto", explicou o diácono.
O famoso meteorito marciano ALH 84001 contém um "fóssil", que foi descartada como a vida por causa de seu pequeno tamanho, no entanto, ainda pode ser uma AutoCell - um precursor para a vida.
Catálise recíproco e auto montagem dar um ao outro uma mão amiga, como cada um produz o que o outro precisa. Catálise recíproco produz uma concentração local de moléculas, mas sem nada para mantê-los no lugar, logo vai passear tão distantes que não será mais capaz interagem. No entanto, a concentração local das moléculas que é apenas auto-montagem precisa para construir uma barreira em torno dos catalisadores, encapsulando-os.
"A mesma coisa que você precisa fazer para manter estes catalisadores independentes em conjunto é o que produzem como conseqüência", disse o diácono. "O resultado é que os recipientes contêm o material que é necessário para fazê-las."
Se o recipiente em torno dos catalisadores fica despedaçado, os catalisadores vai derramar. Nem tudo está perdido, no entanto, porque eles vão apenas criar um outro recipiente para si mesmos.Se os catalisadores afastados um pouco após a quebra, é possível que vários sistemas poderia, então, ser criado o que significa que pode efetivamente "reproduzir".
Estas "células" autogênicos ou autocells, não são ainda as células vivas, no sentido tradicional, porque eles ainda carece de processos que são essenciais para a vida.
No entanto, o ciclo de trabalho é semelhante ao que os seres vivos pode fazer. Eles têm a capacidade de criar ordem e, em seguida, parar de degradar, ao invés de capturar as condições necessárias para recriar-se. Deacon enfatiza que, em nossa busca por vida em outros lugares do cosmos, precisamos parar de pensar em como a vida foi criada na Terra, e as moléculas específicas necessário, e focar a nossa atenção sobre os princípios gerais envolvidos na criação da vida.
Os catalisadores podem formar moléculas suficientes para que a auto-montagem ocorre, a criação de uma barreira em torno dos catalisadores de modo que eles não se dispersam. Como os autocells quebrar repetidamente distante e reforma, eles têm a oportunidade de provar o seu ambiente. Se um dos autocells captura um catalisador que funciona melhor do que os outros, ele vai produzir mais destes catalisadores proativas, permitindo uma forma limitada de evolução.
Se esta molécula hipotética era realmente algo como um nucleótido, então também pode agarrar de energia a partir do ambiente por captura fosfatos adicionais. Esta energia extra seria acelerar o sistema. No entanto, os fosfatos de alta energia podem prejudicar o sistema, pois poderá parti-lo em pedaços completamente. O agrupamento destas moléculas energéticas em polímeros, é possível armazenar a energia quando não está sendo usado.
Um grande problema reside no fato de que é improvável que comece em um planeta como a Terra pré-biótica, como os polímeros necessários para a vida vai quebrar em água o processo autógeno.No entanto, se tomarmos a nossa experiência de química para um gigante gasoso como Júpiter, os altos níveis de metano e amônia irá produzir polímeros de cianeto de hidrogênio. Estes polímeros podem ser produzidos apenas em ambientes sem água e têm um "esqueleto" de proteínas idênticas, mas com diferentes cadeias laterais. Estes são chamados polyamidines.
Se estes polyamidines pegou uma carona para a Terra em épocas anteriores, quando a Terra estava sendo bombardeados por material exterior do Sistema Solar, eles entram em contato com água. No entanto, estes polímeros particulares irá resistir a ser discriminado por algum tempo. Em vez disso, eles substituem suas cadeias laterais com a característica carboidratos das proteínas.
Desta forma, eles criam proteínas parciais, e esta pode ser uma forma que autogênese baseada em proteínas começou na Terra primitiva. Os planetas internos também têm a vantagem de conter fósforo, enxofre e ferro, que não estão disponíveis em outros planetas, e esses metais acelerar a catálise.
O tamanho da Terra em comparação com o gigante gasoso Júpiter. É o processo autógeno improvável que comece em um planeta aquoso como a Terra, mas os altos níveis de metano e amônia de Júpiter poderia produzir os polímeros necessários cianeto de hidrogênio.
Deacon também levantou um ponto interessante a respeito do meteorito marciano ALH 84001, que os cientistas inicialmente animado por parecendo conter micróbios fossilizados. Esta possibilidade foi posteriormente descartada pela maioria das pessoas, em parte porque as estruturas são pensados para ser muito pequeno. No entanto, o tamanho ea estrutura são o que se espera de um AutoCell, de modo que este meteorito poderia ser nos mostrando um precursor fossilizado para a vida.
Deacon acredita que autogênese poderia ter ocorrido em Marte antes da Terra, mas apenas o nosso planeta tinha as condições adequadas a longo prazo para que isso levar a vida.
A imagem no topo da página mostra HD 98800, um sistema estelar quádruplo localizada na associação TW Hydrae, está localizado a cerca de 150 anos-luz da Terra. Estrela TW Hydrae é de apenas cerca de 10 milhões de anos, e é atualmente nesta fase de formação planetária. Porque TW Hydrae é relativamente perto e brilhante, e porque ele gira com seu pólo apontado quase diretamente para a Terra, os cientistas podem ver o disco do astro de rosto quase material sobre a estudar o que está acontecendo.
Um quebra-cabeça sem solução é a forma como os planetas rochosos (como a Terra) pode adquirir a sua água. A maioria dos cenários argumentam que a água da Terra chegou mais tarde - através de cometas do sistema solar exterior. Assim, um foco de astronomia recente tem sido o estudo da composição das partes exteriores do novo disco estelar.
CfA astrônomo Gary Melnick, um dos maiores especialistas em água no espaço, juntou-se com uma equipe de colegas para usar o Observatório Espacial Herschel para procurar vestígios de água em torno de TW Hydrae. A equipe relatou ter encontrado evidências convincentes para um reservatório de gelo de água em disco desta estrela - com quantidades inferidas de montante gelo de água para vários milhares terrestres oceanos.
Além disso, eles descobriram que a partir de dados de química do gelo que, provavelmente, o gelo que entra a partir de uma mistura distribuída por todo o sistema. Os resultados deram apoio convincente para o cenário atual da origem dos oceanos da Terra.
O Galaxy diário via Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e http://www.astrobio.net/exclusive/5703/did-autocells-lead-to-life
Créditos de imagem: Crédito: Eva Nogales e NASA Apollo 17 e imagens da Cassini. Imagem no topo da página com agradecimentos a ... http://en.wikipedia.org/wiki/Star_system
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