生命起源的拼图模型

我们提出生命起源于一个被称为拼图模型的三步过程。RNA、蛋白质或类似的有机分子在脱水富碳环境中、在富碳环境表面上的表面处，或在发生聚合的其他环境中聚合。这些聚合物随后进入水环境，在其中折叠成紧凑结构。我们认为，诸如 RNA 或蛋白质等随机生成的聚合物在水中的折叠倾向于将折叠聚合物划分为具有疏水核与匹配形状以最小化能量的结构域。在水环境中，水解或其他反应将这些紧凑结构断裂成两个或更多匹配的分子，偶尔产生简单的生命系统，也称为分子的自身催化集。我们认为，诸如 RNA 或蛋白质等折叠聚合物的水解并非随机的。由于水中的能量需求，结构域的疏水核很少被平分。水解优先将折叠聚合物断裂成具有互补结构和化学亲和力的片段。因此，在前生物化学中产生匹配、相互作用的分子系统的概率远高于通常的估计。我们确定了可能发生该过程的环境。例如，拼图模型表明生命可能起源于海洋下方含碳流体的渗流处。聚合发生在海床之下。折叠和断裂发生在海洋中。我们探讨了这一假说对在太阳系中探寻生命或前生物化学的意义。