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科学者たちは約38億年前、有機化合物のカクテルが何らかの形で集まって最初の人生を築くことができたと考えています。私たちはそれが原始的で愚かであったことを知っていますが、それでも - それは人生でした！しかし、この人生はどうやって進化したのでしょう。 米国 常にせいぜい曖昧な調査であった、
しかし、月曜日に発表された新しい研究 ネイチャーコミュニケーションズ カリフォルニア州ラホーヤにあるスクリップス研究所の化学者たちが率いると、地球上にはもっと複雑な形の生命の枠組みが40億年前まで存在していたことが示唆されています。私たちはそれを知っています。
「これは私たちにとってブラックボックスでした」とScrippsの化学者であり、この新しい研究の主執筆者であるRamanarayanan Krishnamurthyは、ニュースリリースで述べています。 「しかし、化学に焦点を絞れば、生命の起源の問題はそれほど厄介にはなりません。」
それはすべてクエン酸サイクル - 地球上のすべての酸素呼吸生物に見られる代謝プロセス - に帰着します。クエン酸回路（クレブス回路またはトリカルボン酸回路としても知られている）は、これらの有機体が蓄積エネルギーを放出する主な方法です。しかし、最も長い間、クエン酸サイクルは地球上の最初の生物のために走ることは不可能であると考えられていました - それはその当時成分が存在しなかったという単純な事実のためです。最も注目に値するのは、最も早い推定で35億年前まで、遊離酸素が地球上に出現しなかったことです。
研究チームは、当時クエン酸サイクルが不可能であったと私達が誤っているかもしれないと考えています。新しい一連の実験では、HKGサイクルとマロン酸サイクルと呼ばれる他の2つの非生物学的化学プロセスが、より基本的なバージョンのクエン酸サイクルを実行するためにどのように利用できるかを概説しています。 HKGおよびマロン酸サイクルは、クエン酸サイクル依存性分子を他の非生物学的分子で置き換えることによって、クエン酸サイクルの同じ最終生成物 - アミノ酸および二酸化炭素 - を生じるように組み合わせることができる。
チームは、酵素のような生物学的分子が成長し始めたときに、生物はこれらの生物学的なものと非生物学的要素を交換し始め、より効率的で洗練された代謝サイクル、クエン酸サイクルを実行することができたと信じています。
これは、地球上の初期の生活がエネルギーを生み出したことを意味するのではありません。複合HKG-マロン酸サイクルはまだ非生物学的プロセスです。しかし、これが意味することは、クエン酸回路のための化学が、酸素を吸う生命体がそれを発明することをどうにかするずっと前にすでに確立されたように思われるということです。クエン酸サイクルをゼロから作り出すのではなく、初期のバージョンを採用し、非生物学的要素を生物学的要素に置き換えることで、エネルギーをより強力に収穫する方法が開発されたのかもしれません。
そうであれば、人生の進化について私たちが考える方法は大きく異なる可能性があります。もちろん、これらの初歩的な化学反応が実際にクエン酸サイクルに進化したかどうかを判断するには、さらに研究が必要ですが、少なくとも、この新しい研究は初期の地球がより活気にあふれ、複雑であり続けることを示しています思ったよりシステム。
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