Протофизиология и происхождение жизни

Протофизиология - сравнение фундаментальных физических свойств клеточных моделей (протоклеток) и живых клеток.
В Институте цитологии Российской академии наук (Лаборатория физиологии клетки, Санкт-Петербург) занялись вопросом, как возникла жизнь на Земле.
Вопросы доклада:

1. Безмембранные фазовые компартменты явились физической основой для возникновения жизни.

2. Возникновение жизни в океане проблематично из-за чрезмерного количества ионов натрия.

3. Идеальная среда для предбиологической эволюции - калиевые пруды, в которых K+ больше, чем Na+

4. Как смогла возникнуть натриевая помпа в калиевом пруду при достаточном K+?

5. Возможно ли самопроизвольное возникновение натриевого насоса.

6. Биофаза – это система «белок + связанная с ним вода».

7. Биофазе не страшен соленый океан и ей не нужны ни калиевые пруды, ни натриевые насосы. Потому что растворяющая способность связанной воды ниже, чем у объемной и концентрация ионов натрия в фазе связанной воды будет ниже, чем в среде.

8. В биофазе возникают особые физические условия, благоприятные для предбиологической эволюции, что делает ее колыбелью жизни.

9. Один из вариантов возникновения жизни - Большой калиевый взрыв на Земле.

10. Биофаза способна объединить в себе концепции об «РНК-мире», «ДНК-мире» и «Мире белка» поскольку обладает необходимыми физическими свойствами для предбиологической эволюции биологических макромолекул.

11. Понять происхождение жизни на основе мембранных моделей клетки невозможно.

http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Ma ... gy.Rus.pdf




В частности, версия возникновения жизни на Земле:

Геохимическая эволюция океана началась за 700 млн лет до появления жизни. Температура остывающего океана достигла уровня, при котором могли возникнуть термофильные формы жизни (60-100 oC), за ~350 млн лет до фактического возникновения жизни. Возможным объяснением такой задержки может быть предположение, что первозданный океан был исключительно натриевым и почти не содержал калия, без которого жизнь невозможна. Важным свидетельством в пользу такого объяснения является удивительное совпадение времени возникновения жизни — 3,8 млрд лет назад со временем глобального формирования гранитов на первобытной Земле — те же 3,8 млрд лет назад. Дело в том, что целый ряд распространенных типов гранитов богат соединениями калия. Отношение K/Na в обогащенных калием гранитах обычно достигает 1 и редко превышает этот уровень. Однако в Индии недавно были обнаружены граниты с отношением K2O/Na2O от 1.1 до 69.8. В современном океане, с эпохи архея, отношение K/Na составляет 0,02. При таком понимании геохимических изменений на Земле, возникновение жизни на ней стало возможным только после Большого калиевого взрыва, вызванного всепланетной водной эрозией базальта, экстракцией из него калия, и последующего образования гранитов посредством неполного вторичного плавления осадочных пород.