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33.2: 초기 지구 조건

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Conditions on Early Earth

33.2: Conditions on Early Earth

33.2: 초기 지구 조건

Around 4 billion years ago, oceans began to condense on earth while volcanic eruptions released nitrogen, carbon dioxide, methane, ammonia, and hydrogen into the primordial atmosphere. However, organisms with the characteristics of life were not initially present on earth. Scientists have used experimentation to determine how organisms evolved that could grow, reproduce, and maintain an internal environment.

In the 1920s, the scientists Oparin and Haldane proposed the idea that simple biological compounds could have formed on the early earth. More than 30 years later, Stanley Miller and Harold Urey at the University of Chicago tested this hypothesis by simulating the conditions of the early earth's atmosphere and oceans in a laboratory apparatus. Using electricity as an energy source, the Miller-Urey experiment generated amino acids and other organic molecules, showing that the environment of early earth was conducive to the formation of biological molecules. More recent experiments have yielded comparable results and suggest that amino acids may have formed near areas of volcanic activity or hydrothermal vents in the ocean.

Amino acids and small organic molecules may then have self-assembled to form more complex macromolecules. For instance, dripping amino acids or nucleotides into hot sand can result in the formation of the corresponding polymers, proteins, and nucleic acids, respectively. A class of macromolecules called lipids may have then formed vesicles providing a separate, internal environment. This ability to separate the inside from the outside is one of the key characteristics of life. Another characteristic of life is the possession of genetic material; RNA was likely the first heritable genetic information. Specialized vesicles, called protocells, probably contained RNA that could replicate itself. These simple protocells could also grow and evolve, setting the stage for the formation of cellular life on earth.

약 40억 년 전, 화산 폭발로 질소, 이산화탄소, 메탄, 암모니아, 수소를 원시 대기로 방출하는 동안 바다는 지구상에 응축되기 시작했습니다. 그러나 생명의 특성을 가진 유기체는 처음에는 지상에 존재하지 않았습니다. 과학자들은 실험을 통해 내부 환경을 성장, 재현 및 유지할 수 있는 유기체가 어떻게 진화했는지 를 결정했습니다.

1920 년대에, 과학자 오파린과 할데인은 간단한 생물학적 화합물이 초기 지구에 형성 될 수 있다는 아이디어를 제안했다. 30년이 지난 후, 시카고 대학의 스탠리 밀러와 해롤드 우레이는 실험실 장치에서 초기 지구 대기와 바다의 상태를 시뮬레이션하여 이 가설을 테스트했습니다. 에너지원으로 전기를 사용하여 Miller-Urey 실험은 아미노산및 기타 유기 분자를 생성하여 초기 지구의 환경이 생물학적 분자의 형성에 도움이 되었다는 것을 보여 주어 주어 발생했습니다. 최근의 실험은 유사한 결과를 산출하고 아미노산이 바다에서 화산 활동 이나 수열 통풍구의 영역 근처에 형성 되었을 수 있습니다 제안.

아미노산과 작은 유기 분자는 그 때 더 복잡한 거대 분자를 형성하기 위하여 자기 조립할 수 있습니다. 예를 들어, 아미노산이나 뉴클레오티드를 뜨거운 모래로 떨어뜨림은 각각 해당 폴리머, 단백질 및 핵산의 형성을 초래할 수 있다. 지질이라고 불리는 거대 분자의 클래스는 별도의 내부 환경을 제공하는 소포를 형성했을 수 있습니다. 내부를 외부에서 분리하는 능력은 삶의 주요 특성 중 하나입니다. 삶의 또 다른 특징은 유전 물질의 소유입니다. RNA는 아마 첫번째 유전 정보이었습니다. 프로토셀이라고 불리는 특수 소포에는 아마도 자체를 복제할 수 있는 RNA가 포함되어 있을 것입니다. 이 간단한 프로토 셀또한 성장하고 진화 할 수, 지구에 세포 생명의 형성을위한 무대를 설정.

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