研究人员为早期地球上无膜微滴的进化创造了场景
35亿年前，早期地球上的生命是如何从无生命的化学物质中开始的?地球上第一个细胞的一个关键的必要条件是有能力制造分隔物并进化以促进第一个化学反应。无膜凝聚微滴是描述原始细胞的极好候选者，具有分割、浓缩分子和支持生化反应的能力。科学家们还没有展示出这些微滴是如何进化到在地球上开始生命的。德累斯顿马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所以及慕尼黑纳米科学中心(CeNS) (Ludwig-Maximilians-Universit?t (LMU))的研究人员首次展示，无膜微滴的生长和分裂是可能的，这种环境类似于早期地球加热岩石孔隙中的气泡。这表明生命可能起源于那里。
荧光显微镜下原始细胞与气泡接触的图像。Coacervate组装是一个有效的模型，可以模拟早期地球上出现的第一批原始细胞，并研究生命的第一步是如何进化的。
?LMU/ Alan Ianeselli
马n0567克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的研究小组组长野猪乐多拉·唐带领的团队在2018年表明，简单RNA在无膜微滴中是活跑跑外挂跃的，为生命的开始创造了合适的化学环境。这些实验是在一个简单的水环境中进行的，在那里竞争的力量是平衡的。然而，细胞需要一个能够持续分裂和进化的环境。
为了找到一个更适合生命起源实验的场景，朵拉与慕尼黑大学系统生物物理学教授迪特尔·布劳恩(Dieter Braun)合作。他的团队开发了一种不平衡的环境条件，这种环境允许在单一环境中发生多种反应，并且细胞可以进化。这些细胞虽然不像我们今天知道的细胞，但更像今天细胞的前身，也被称为原始细胞，由没有膜的凝聚物组成。
由布劳恩实验室创造的这种环境很可能是早期地球的一种情景，在火山活动附近，水中的多孔岩石被部分加热。在他们的实验中，多拉和迪特使用带有气泡的含水孔隙和一个热梯度(一个热极和一个冷极)来观察原始细胞是否会分裂和进化。该研究的第一作者、迪特尔·布劳恩实验室的博士生艾伦·伊安塞利(Alan Ianeselli)解释说:“我们知道气体和水的界面吸引了分子。原始细胞在那里定位和聚集，并聚集成更大的细胞。这就是我们选择这个特殊环境的原因。”
研究人员确实观察到分子和原始细胞进入气-水界面，由糖、氨基酸和RNA形成更大的原始细胞。艾伦继续说道:“我们还观察到原始细胞能够分裂和分裂。这些结果代表了早期地球上无膜原始细胞生长和分裂的可能机制。”除了分裂和进化，研究人员还发现，由于温度梯度的作用，形成了几种化学成分、大小和物理性质不同的原始细胞。因此，这种环境中的热梯度可能驱动了无膜原始细胞的进化选择压力。
监督这项研究的Dora Tang和Dieter 海尔电视售后服务 Braun总结道:“这项工作第一次表明，在加热的岩石孔隙内的气泡是天涯辅助早期地球上无膜凝聚微滴进化的令人相信的场景。未来的研究可以集中在更多可能的栖息地，探索生命出现的进一步条件。”