deserve attention in an evolutionary context are those that remain constant on the
evolutionary relevant, geological timescale. This consideration discounts the evolutionary
importance of occasional energy inputs such as impact bombardment,
atmospheric electric discharges, and shock waves. The primordial atmosphere on
Earth is assumed to be dominated by carbon dioxide [25,93-100]. Hence, energy
was initially needed to reduce CO2 to organic compounds that could participate
in prebiological syntheses [34]. Currently, the fixation of CO2 by living organisms
is supported by two energy fluxes: the communities at the Earth’s surface
depend, via photosynthesis and its products, on solar light [101], whereas the
biotopes at the sea floor can also exploit the redox potential difference between
the reduced hydrothermal fluids and oxygenated ocean waters [102]. Accordingly,
some scholars have considered solar radiation to be the driving force of abiogenesis
[5,85,103-112]. Others have hypothesized that chemical or redox disequilibria
at the sea-floor hydrothermal vents [113-123] or at the surface of sea-floor
iron minerals [124-130] could have driven the emergence of the first organisms.
As argued in more detail elsewhere [85], a direct analogy between primordial life
and modern deep-sea biotopes is not possible, since the redox energy span of > 1
eV between the reduced compounds of hydrothermal fluids and the sea-dissolved
oxygen became exploitable only after the ocean waters – only 2 Ga ago – were saturated
by oxygen, a by-product of cyanobacterial photosynthesis [101,131,132].
The very lack of oxygen in the primordial atmosphere should, however, favour
light-driven chemical syntheses. Without the ozone shield, the solar light
reaching Earth contained a UV component that was 10–1000 times stronger
than it is today [133,134] and could have driven diverse chemical reactions, in
particular carbon fixation. The major constituents of the primordial atmosphere
(CO2, N2, CH4, and water vapour [25,93-100]) let UV rays with λ > 240 nm
through [133]. The fossils of phototropic communities, which apparently flourished
as far back as 3.4–3.5 Ga [25,135-139], also indicate that the primordial
atmosphere was transparent to solar light. Hence, no other known energy source
could compete with solar irradiation in terms of strength and access to the whole
of the Earth’s surface.
Mauzerall has introduced an important additional constraint by noting that
the energy requirements of the first living beings had to be compatible with those
of modern organisms [109]. He argues that “the ur-cell would be simpler, but it
would also be less efficient”. More rigorously speaking, the intensity of the energy
flux(es) that supported the emergence of life should be either comparable with
the intensity of modern life-supporting energy flows or stronger. At least two
UV-driven abiogenic processes of CO2 reduction are known to proceed with
an efficiency comparable to that of modern photosynthesis. On the one hand,
the photo-oxidation of ferrous iron ions in solution can lead to the reduction of
สมควรได้รับความสนใจในบริบทของการวิวัฒนาการคงที่ในการวิวัฒนาการที่เกี่ยวข้อง ธรณีวิทยาสเกล พิจารณานี้ส่วนลดที่วิวัฒนาการความสำคัญของปัจจัยการผลิตพลังงานเป็นครั้งคราวเช่นผลกระทบระดมยิงกระแสไฟฟ้าที่ปล่อยบรรยากาศ และคลื่นกระแทก บรรยากาศ primordial บนโลกถือว่าถูกครอบงำ โดยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ [25,93-100] ดังนั้น พลังงานเริ่มแรกต้องลด CO2 สารประกอบอินทรีย์ซึ่งสามารถมีส่วนร่วมใน prebiological syntheses [34] ในปัจจุบัน การเบีของ CO2 โดยสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่สนับสนุนสองพลังงาน fluxes: ชุมชนที่พื้นผิวของโลกขึ้น ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและผลิตภัณฑ์ บนแสงไฟ [101], ในขณะbiotopes ที่พื้นทะเลยังสามารถใช้ประโยชน์ redox อาจแตกต่างกันของเหลว hydrothermal ลดลงและน้ำทะเล oxygenated [102] ดังนั้นนักวิชาการบางคนได้ถือว่ารังสีแสงอาทิตย์ให้เป็นแรงผลักดันของ abiogenesis[5,85,103-112] . อื่น ๆ ได้ตั้งสมมติฐานว่าที่ disequilibria เคมีหรือ redoxพื้นทะเล hydrothermal เว้นท์ [113-123] หรือพื้นผิวของพื้นทะเลแร่เหล็ก [124-130] สามารถขับเคลื่อนการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตแรกเป็นโต้เถียงในรายละเอียดอื่น ๆ [85], เปรียบเทียบโดยตรงระหว่างชีวิต primordialและลึก biotopes สมัยใหม่ไม่ได้ ตั้งแต่ช่วงพลังงาน redox > 1eV ระหว่างสารลดลงห่ม hydrothermal ซีส่วนยุบออกซิเจนกลายเป็น exploitable หลังจากมหาสมุทรเตอร์ส – เพียง 2 Ga ที่ผ่านมา – กำลังอิ่มตัวโดยออกซิเจน ผลพลอยได้ของการสังเคราะห์ด้วยแสง cyanobacterial [101,131,132]อย่างไรก็ตาม ควร โปรดปรานการขาดออกซิเจนในบรรยากาศ primordial มากขับเคลื่อนไฟ syntheses เคมี โดยโอโซนโล่ แสงอาทิตย์ถึงแผ่นดินประกอบด้วยส่วนประกอบของ UV ที่ 10-1000 เท่ากว่าจะมีวันนี้ [133,134] และอาจมีการขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมีหลากหลาย ในปฏิกิริยาการตรึงคาร์บอนโดยเฉพาะ Constituents สำคัญของบรรยากาศ primordial(CO2, N2, CH4 และไอน้ำ [25,93-100]) ให้รังสีกับλ > 240 nmผ่าน [133] ซากดึกดำบรรพ์ของชุมชน phototropic ซึ่งเห็นได้ชัดว่าความเจริญรุ่งเรืองเท่ากลับเป็น 3.4 – 3.5 Ga [25,135-139], ยัง บ่งชี้ว่า primordialบรรยากาศโปร่งแสงพลังงานแสงอาทิตย์ได้ ดังนั้น ไม่รู้จักพลังงานแหล่งอื่น ๆสามารถแข่งขันกับวิธีการฉายรังสีแสงอาทิตย์ความแข็งแรงและเข้าถึงทั้งหมดของพื้นผิวของโลกMauzerall แนะนำข้อจำกัดเพิ่มเติมเป็นสำคัญ โดยสังเกตที่มีความต้องการพลังงานของสิ่งมีชีวิตชีวิตแรกจะเข้ากันได้กับของสมัยใหม่ชีวิต [109] เขาจนที่ "ของคุณเซลล์จะง่ายกว่า แต่นอกจากนี้จะมีประสิทธิภาพน้อย" ยิ่งเคร่งครัดพูด ความเข้มของพลังงานflux(es) ที่สนับสนุนการเกิดขึ้นของชีวิตควรมีการเปรียบเทียบกับความรุนแรง ของขั้นตอนของพลังงานที่สนับสนุนชีวิตทันสมัย หรือแข็ง น้อยสองทราบว่าการดำเนินการขับเคลื่อน UV abiogenic กระบวนการลด CO2การเปรียบเทียบได้กับการสังเคราะห์ด้วยแสงที่ทันสมัยมีประสิทธิภาพ คงภาพถ่ายออกซิเดชันของประจุเหล็กเหล็กในโซลูชันสามารถนำไปสู่การลดลงของ
การแปล กรุณารอสักครู่..
ได้รับความสนใจในบริบทวิวัฒนาการเป็นคนที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในวิวัฒนาการที่เกี่ยวข้องระยะเวลาทางธรณีวิทยา พิจารณาส่วนลดวิวัฒนาการสำคัญของปัจจัยการผลิตพลังงานเป็นครั้งคราวเช่นการทิ้งระเบิดส่งผลกระทบต่อการปล่อยไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศและคลื่นช็อก บรรยากาศแรกในโลกที่จะถือว่าถูกครอบงำโดยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ [25,93-100] ดังนั้นพลังงานเป็นสิ่งที่จำเป็นในขั้นต้นจะลด CO2 สารประกอบอินทรีย์ที่สามารถมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์prebiological [34] ปัจจุบันตรึง CO2 โดยสิ่งมีชีวิตได้รับการสนับสนุนโดยสองฟลักซ์พลังงานชุมชนที่พื้นผิวของโลกขึ้นผ่านการสังเคราะห์และผลิตภัณฑ์ของบริษัท ไฟพลังงานแสงอาทิตย์ [101] ในขณะที่biotopes ที่พื้นทะเลนอกจากนี้ยังสามารถใช้ประโยชน์จากศักยภาพรีดอกซ์ความแตกต่างระหว่างของเหลวร้อนลดลงและน้ำทะเลออกซิเจน [102] ดังนั้นนักวิชาการบางคนได้มีการพิจารณารังสีดวงอาทิตย์ที่จะเป็นแรงผลักดันของอารา[5,85,103-112] คนอื่น ๆ ได้ตั้งสมมติฐานว่าสารเคมีหรือ disequilibria รีดอกซ์ที่hydrothermal ระบายทะเลชั้น [113-123] หรือที่พื้นผิวของน้ำทะเลชั้นแร่ธาตุเหล็ก[124-130] อาจมีการขับเคลื่อนการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตแรก. ในฐานะที่เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ในรายละเอียดเพิ่มเติม อื่น ๆ [85] การเปรียบเทียบโดยตรงระหว่างชีวิตดั่งเดิมและbiotopes ทะเลลึกที่ทันสมัยเป็นไปไม่ได้ตั้งแต่ช่วงพลังงานอกซ์ของ> 1 eV ระหว่างสารที่ลดลงของของเหลวที่ร้อนและน้ำทะเลที่ละลายออกซิเจนกลายเป็นประโยชน์เฉพาะหลังจากที่น้ำทะเล- เพียง 2 Ga ผ่านมา - ถูกอิ่มตัว. โดยออกซิเจนเป็นผลพลอยได้จากการสังเคราะห์แสงไซยาโนแบคทีเรีย [101131132] ขาดมากของออกซิเจนในบรรยากาศดั่งเดิมควร แต่เข้าข้างแสงที่ขับเคลื่อนด้วยการสังเคราะห์ทางเคมี โดยไม่ต้องโล่โอโซนไฟพลังงานแสงอาทิตย์ถึงโลกที่มีส่วนประกอบรังสียูวีที่เป็น 10-1000 ครั้งดีกว่าที่เป็นอยู่ในวันนี้[133134] และอาจมีการขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมีที่มีความหลากหลายในการตรึงคาร์บอนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง องค์ประกอบที่สำคัญของบรรยากาศดั่งเดิม(CO2, N2, CH4 และไอน้ำ [25,93-100]) รังสียูวีให้กับλ> 240 นาโนเมตรผ่าน[133] ฟอสซิลของชุมชน phototropic ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเจริญรุ่งเรืองไกลกลับเป็น3.4-3.5 Ga [25,135-139] นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าลำดับบรรยากาศเป็นโปร่งใสแสงพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นแหล่งพลังงานที่รู้จักกันไม่มีอื่น ๆสามารถแข่งขันกับการฉายรังสีแสงอาทิตย์ในแง่ของความแข็งแรงและการเข้าถึงทั้งของพื้นผิวโลก. Mauzerall ได้แนะนำข้อ จำกัด ที่สำคัญเพิ่มเติมจากการสังเกตที่ความต้องการพลังงานของสิ่งมีชีวิตแรกจะต้องเข้ากันได้กับผู้ที่ของสิ่งมีชีวิตที่ทันสมัย [109] เขาระบุว่า "ur เซลล์จะง่าย แต่ก็ยังจะมีประสิทธิภาพน้อยลง" พูดมากขึ้นอย่างจริงจัง, ความเข้มของพลังงานฟลักซ์(e) ที่ได้รับการสนับสนุนการเกิดขึ้นของชีวิตที่ควรจะเป็นอย่างใดอย่างหนึ่งเปรียบได้กับความรุนแรงของชีวิตทันสมัยที่รองรับกระแสพลังงานหรือแรง อย่างน้อยสองรังสียูวีที่ขับเคลื่อนด้วยกระบวนการ abiogenic ของการลด CO2 เป็นที่รู้จักกันเพื่อดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับที่ของการสังเคราะห์แสงที่ทันสมัย ในมือข้างหนึ่ง, ภาพออกซิเดชันของไอออนเหล็กเหล็กในการแก้ปัญหาสามารถนำไปสู่การลดลงของ
การแปล กรุณารอสักครู่..
ได้รับความสนใจในบริบทของการเป็นผู้ที่ยังคงอยู่คงที่บน
เวลาวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาที่เกี่ยวข้อง . นี้การพิจารณาลดความสำคัญวิวัฒนาการ
ของปัจจัยการผลิตพลังงานเป็นครั้งคราว เช่น ผลกระทบการปล่อยไฟฟ้าโจมตี
, บรรยากาศ , และคลื่นช็อก บรรยากาศบนโลก คือ กลุ่ม
ถือว่าเป็น dominated โดยคาร์บอนไดออกไซด์ [ 25,93-100 ] ดังนั้น พลังงาน
ตอนแรกต้องลด CO2 กับสารอินทรีย์ที่สามารถมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ prebiological
[ 34 ] ในปัจจุบัน การตรึง CO2 โดยสิ่งมีชีวิต
ได้รับการสนับสนุนโดยสองค่า : พลังงานชุมชนที่
พื้นผิวโลกขึ้นผ่านการสังเคราะห์แสง และผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ [ 101 ] 1
biotopes ที่พื้นทะเลยังสามารถใช้ประโยชน์จากความแตกต่างระหว่าง
ศักยภาพรีดอกซ์ลดด้วยของเหลว และออกซิเจนในน้ำทะเล [ 102 ] โดย
นักวิชาการบางคนได้พิจารณารังสีจะเป็นแรงผลักดันของสมมติฐานที่ว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้จากสิ่งไม่มีชีวิต
[ 5,85103-112 ] คนอื่นมีสมมติฐานว่า สารเคมีหรือไฟฟ้า disequilibria
ที่ก้นทะเล hydrothermal vents [ 113-123 ] หรือที่พื้นผิวของพื้นมหาสมุทร
เหล็กแร่ธาตุ [ 124-130 ] จะได้ขับเคลื่อนวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตแรก
เป็นถกเถียงกันในรายละเอียดเพิ่มเติมอื่น ๆ [ 85 ] เปรียบเทียบโดยตรงระหว่าง
ชีวิตและใน biotopes ประถมทันสมัยเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากไฟฟ้าพลังงานช่วงที่ 1
EV ระหว่างลดสารประกอบของเหลวไฮโดรเทอร์มอลและทะเลละลาย
ออกซิเจนกลายเป็น exploitable หลังจากมหาสมุทร–เพียง 2 GA ก่อนและมีไขมันอิ่มตัว
โดยออกซิเจนจากการสังเคราะห์แสง [ 101131 ระบบยู ,132 ] .
มาก ขาดออกซิเจนในบรรยากาศที่ประถมควร อย่างไรก็ตาม โปรดปราน
แสงขับเคลื่อนการสังเคราะห์ทางเคมี . ไม่มีโล่โอโซน ,
แสงอาทิตย์ถึงโลกที่มีอยู่ UV ส่วนประกอบที่ 10 – 1000 เท่าเลย
กว่าก็คือวันนี้ [ 133134 ] และทำให้ปฏิกิริยาทางเคมีที่หลากหลายใน
การตรึงคาร์บอนโดยเฉพาะ องค์ประกอบหลักของบรรยากาศ
( CO2 , ประถม2 ร่าง , และน้ำไอ [ 25,93-100 ] ) ปล่อยรังสี UV กับλ > 240 nm
ผ่าน [ 133 ] ฟอสซิลของชุมชน phototropic ซึ่งเห็นได้ชัดเจริญรุ่งเรือง
เท่าที่ 3.4 และ 3.5 Ga [ 25135-139 ] ยังชี้ให้เห็นว่า บรรยากาศที่ประถม
โปร่งใสกับแสงไฟ ดังนั้น ไม่มีอื่น ๆที่รู้จักแหล่งพลังงาน
สามารถแข่งขันกับพลังงานแสงอาทิตย์ในแง่ของความแข็งแรงและการเข้าถึงทั้งหมด
ของพื้นผิวโลก มีแนะนำเพิ่มเติม
mauzerall ข้อจำกัดสำคัญ โดยสังเกตว่า
ความต้องการพลังงานของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ก่อน ต้องสามารถเข้ากันได้กับบรรดา
สมัยใหม่ของสิ่งมีชีวิต [ 109 ] เขาแย้งว่า " ur เซลล์จะง่ายกว่า แต่มัน
ก็มีประสิทธิภาพ " น้อยลง เพิ่มเติมอย่างจริงจัง การพูด ความเข้มของพลังงาน
ฟลักซ์ ( es ) ที่สนับสนุนการวิวัฒนาการของชีวิตควรให้เทียบเคียงกับ
ความเข้มของชีวิตสนับสนุนกระแสพลังงาน หรือแข็งแกร่งที่ทันสมัย อย่างน้อยสอง
ยูวีขับเคลื่อนกระบวนการ abiogenic ลด CO2 จะเรียกว่าเนิน
ประสิทธิภาพเทียบเท่ากับแสงที่ทันสมัย ในมือข้างหนึ่ง ,
ออกซิเดชันรูปไอออนเหล็กเหล็กในโซลูชั่นที่สามารถนำไปสู่การลดของ
การแปล กรุณารอสักครู่..