Rahasia Kehidupan di Bumi di Balik Lembar Lembar Mika

biomolekul antara lembar mika di laut primitif. Garis hijau menggambarkan lembaran mika dan struktur abu-abu menggambarkan berbagai molekul biologis kuno dan vesikula lemak. Dalam 'antara hipotesis mika lembaran ", mungkin air masuk dan keluar da

Livejurnal69 (California )- Ada Sebuah pertanyaan kuno, "di mana kehidupan di Bumi mulai?" sekarang memiliki jawaban baru. Jika hidup antara hipotesis lembar mika benar, hidup akan berasal antara lembar mika yang berlapis-lapis seperti halaman dalam sebuah buku.

Kehidupan "yang disebut antara lembar" mika, hipotesis ini  dikembangkan oleh Helen Hansma dari University of California, Santa Barbara, dengan dana dari National Science Foundation (NSF). Hipotesis ini awalnya diperkenalkan oleh Hansma pada pertemuan tahunan 2007 American Society for Cell Biology, dan sekarang sepenuhnya dijelaskan oleh Hansma dalam Jurnal Biologi Teoritis edisi September 7, 2010 Jurnal Biologi Teoritis.

Menurut hidup "antara lembar" mika, kompartemen terstruktur yang umum bentuk antara lapisan mika - mineral umum yang melekat dalam lembaran mulus - mungkin molekul terlindung ke sel nenek moyang. Diberikan dengan lingkungan fisik dan kimia yang tepat dalam kompartemen terstruktur untuk bertahan hidup dan berkembang, molekul-molekul akhirnya direorganisasi ke dalam sel, sementara masih terlindung di antara lembar mika.

Mika potongan yang tertanam dalam batuan bisa menyediakan lingkungan fisik dan kimia yang tepat untuk molekul pra-hidup dan mengembangkan sel karena:

   1. kompartemen mika bisa bertahan, dilindungi dan molekul terlindung, dan dengan demikian mempromosikan kelangsungan hidup mereka. Mika juga bisa menyediakan cukup isolasi molekul untuk berkembang tanpa terganggu dan masih memungkinkan molekul untuk bermigrasi ke arah satu sama lain dan akhirnya obligasi bersama-sama untuk membentuk molekul organik besar. Dan kompartemen mika mungkin telah memberikan sesuatu yang mirip dengan template untuk produksi sebuah bentuk kehidupan yang terdiri dari kompartemen, yang sekarang dikenal sebagai sel.

   2. lembaran mika diadakan bersama oleh kalium. Jika kalium tingkat tinggi disumbangkan oleh lembaran mika untuk mengembangkan sel-sel, kalium  tingkat tinggi ditemukan dalam lembaran mika dapat menjelaskan kalium tingkat tinggi yang ditemukan dalam sel manusia.

   3. Potongan mika tertanam dalam batuan akan menerima pasokan energi tak terbatas dari gelombang, matahari, dan sesekali tumpah air ke dalam ruang antara lembaran mika. Energi ini bisa mendorong gerakan lembaran mika ke atas dan ke bawah yang bisa mendorong bersama molekul duduk di antara lembar mika, sehingga memungkinkan mereka untuk obligasi bersama-sama.

Karena permukaan mika ramah untuk hidup sel dan untuk semua kelas utama molekul biologis yang besar, termasuk protein, asam nukleat, karbohidrat dan lemak, yang "antara lembar" hipotesis mika konsisten dengan hipotesis terkenal lainnya yang mengajukan bahwa kehidupan berasal sebagai RNA, vesikula metabolisme lemak atau primitif. Hansma mengatakan dunia mika "" mungkin terlindung semua kuno metabolisme dan lemak-vesikel dan RNA "dunia."

Hansma juga mengatakan bahwa mika akan menyediakan substrat yang lebih baik untuk mengembangkan sel-sel dari mineral lainnya yang telah dipertimbangkan untuk peran tersebut. Mengapa? Karena mineral lainnya yang paling mungkin akan cenderung untuk sesekali menjadi terlalu basah atau terlalu kering untuk mendukung kehidupan. Sebaliknya, ruang antara lembaran mika mungkin akan mengalami lebih terbatas basah / siklus kering yang akan mendukung kehidupan tanpa mencapai ekstrem membunuh. Selain itu, banyak tanah liat yang telah dianggap sebagai asal-usul permukaan potensial untuk hidup menanggapi paparan air dengan pembengkakan. Sebaliknya, menolak mika pembengkakan dan karena itu akan memberikan lingkungan yang relatif stabil untuk mengembangkan sel dan molekul biologis, bahkan ketika itu basah.

Hansma sums di hipotesisnya mengamati bahwa "mika akan menyediakan struktur yang cukup dan tempat tinggal bagi molekul untuk berkembang, tetapi juga mengakomodasi sifat dinamis, selalu berubah dari kehidupan."

Terlebih lagi, Hansma mengatakan bahwa "mika sudah tua." Beberapa micas diperkirakan lebih dari 4 miliar tahun. Dan micas seperti biotit telah ditemukan di wilayah-wilayah yang mengandung bukti-bentuk kehidupan paling awal, yang diyakini telah ada sekitar 3,8 juta tahun yang lalu.

Hansma gairah untuk berkembang secara bertahap mika - dimulai ketika ia mulai melakukan merintis, penelitian didanai NSF-mantan suami Paul K. Hansma 's lab AFM untuk mengembangkan teknik pencitraan dan molekul DNA biologis lainnya dalam gaya mikroskop atom (AFM) - tinggi teknik pencitraan resolusi yang memungkinkan peneliti untuk mengamati dan memanipulasi fitur tingkat molekul dan atomik.

Kata Helen Hansma, "lembaran mika yang atomically datar, sehingga kita dapat melihat molekul DNA pada permukaan mika tanpa harus menutup DNA dengan sesuatu yang membuatnya tampak lebih besar dan lebih mudah untuk melihat. Kadang-kadang kita bahkan bisa melihat molekul DNA berenang di permukaan mika, di bawah air, di AFM Mica lembar. yang sangat tipis (satu nanometer) bahwa ada satu juta dari mereka dalam sepotong-tebal milimeter dari mika. "

"Hidup Hansma di antara lembar" hipotesis pertama menghantam nya beberapa tahun yang lalu, setelah dia dan anggota keluarga telah mengumpulkan beberapa mika dari tambang Connecticut. Ketika ia menuangkan air di atas selembar mika nya di bawah mikroskop bedah, dia melihat kehijauan organik 'mentah' di beberapa tepi langkah di mika itu. "Aku sadar bahwa ini mungkin tempat yang bagus bagi asal usul kehidupan - terlindung dalam tumpukan lembaran ini yang dapat bergerak naik dan turun dalam menanggapi air mengalir, yang bisa memberikan energi mekanik untuk membuat dan melanggar ikatan kimia , "kata Hansma.

Hansma mengatakan bahwa kemajuan terbaru dalam teknik pencitraan, termasuk AFM, dimungkinkan penelitian baru-baru ini, yang mengarah ke "dia hipotesis antara lembar mika". Dia menambahkan bahwa dukungan langsung untuk hipotesisnya mungkin diperoleh dari studi-studi tambahan yang melibatkan lembaran mika dalam AFM, menjadi sasaran yang push-dan-tarik pasukan sambil duduk di cairan menyerupai samudra awal.