摘要:进化论在生命的起源中的作用是一个广泛的辩论主题。生命的起源和早期发育通常分为益生元相和一个原细胞相,最终导致了最后的普遍共同祖先。最有可能的是,最后一个普遍的共同祖先受到达尔文的进化,但是这个问题仍然在多大程度上适用于益生元和原子质相位。在这篇综述中,我们通过将科学,进化生物学哲学和原始领域的经验研究汇总在一起,反思生活研究起源的当前状态。我们探讨了进化论扩展到生物学之外的各种方式。我们研究这些扩展如何适用于(原始)代谢的益生元发展;我们研究了生命研究的最新起源,目前如何使用进化论的术语。这样做,我们确定了当前对生命起源的进化论的障碍,并开放了新的研究途径。
RNA 世界假说虽然是有关地球生命起源的可行假说,但迄今为止未能为通过非生物过程从游离核苷酸合成具有催化功能的 RNA 分子提供令人信服的解释。为了解决这个长期存在的问题,我们使用实验确定的聚合反应速率开发了一个 RNA 世界起源的现实模型。我们从对初始状态的最小假设开始,该初始状态仅需要存在短寡聚体或游离核苷酸,并通过将一天划分为干、半湿和湿阶段来考虑环境循环的影响,这三个阶段以其支持的反应性质为特征。长聚合物的最大长度有时超过 100 个核苷酸,由于非酶促、非模板聚合物延伸和模板指导的引物延伸过程的组合而自发出现。前者有助于增加 RNA 链的长度,而后者有助于产生互补的链副本。链也以结构依赖的方式进行水解,有利于断开连接未配对核苷酸的键。我们确定了核酶和 tRNA 样结构以及双链 RNA 分子出现所需的最有利条件,根据二级结构对所有 RNA 链进行分类,并确定它们在群体中的丰度。我们的结果表明,在适当的环境条件下,非酶促过程足以导致各种具有复杂二级结构和潜在催化功能的核酶样分子的出现。
像所有理论一样,酶的出现是一种推测性的解释。酶是如何产生的?细胞生命的起源是一种推测性的解释。酶是基于思考和观察的生物催化剂。而且,像大多数理论一样,化学合成理论并不完美。它们是一种结构,具有两个主要困难,即任务非常具体。酶是化学合成理论中出现的。第一个困难是任务出现之前还是之后?这个问题描述了从混乱到组织的过渡——有点像“先有鸡还是一堆化学元素是如何变成鸡蛋的?”的困境。与任何关于有组织和生命形式的理论一样,化学合成理论基本上是想象一个随机系统可以产生这样的生命形式,不可能得到最终的证明。然而,尽管有组织和复杂的结构,如其已知的缺陷,但它是最合理的和真核细胞。第二个困难是对于现有证据的可用解释。