皮をむいた古代船員の悲しい運命

5億年前、カンブリア紀には装甲セットが海を支配しました。 柔らかい体を持つ動物は、ミネラルペーストを分泌し、巨大な力とデコの美しさを持つ保護シェルで固まっています。

しかし、約7,000万年後、デボン紀にはこの完足類、年角類、殻がよく剥がれた船員のほとんどが窃盗と贅沢な方法で絶滅しました。

研究者として 最近提案された エコロジーと進化の動向 ジャーナルにおける完足類帝国の崩壊は、最初から命を定義した闘争、すなわちリンに対する探求を例示しています。 科学者たちは、リン元素が多くの点で不可欠であることを長く知っていました。 ここでは、DNA分子を一緒に維持し、細胞のすべての動きに電力を供給します。 新しい報告書は、リン酸塩（生化学的に有用な形態のリン）が自然の硬い部分、殻、歯、骨のモデレーターとして進化プロセスを形成したという別の方法を強調しています。

新しい報告書の著者であり、チェコ共和国のチャールズ大学の古生物学者であるPeter Kraftは、「人は脊椎動物の脛骨魚によって盗まれました」と述べました。 「そして、これが起こったら、彼らは急速に多様化し、買収しました」 クラフト博士は、ウエスト・ボヘミア大学のミチャー・マーグルと協力しました。

この研究は、学術分野と期間をカバーする企業であるリン酸塩研究のルネサンスの一部です。 化学者たちは、リン酸塩が最初に生命を生んだプリバイオティックスープに味付けをする方法を探求しており、材料科学者たちは元素を驚くべき新しい色と形に操作しています。

ロンドン・ユニバーシティ・カレッジ（University College London）の無機化学教授のアンドレア・セラ（Andrea Sella）は、「他の条件、温度、圧力でリンを加熱すると奇妙なことが起こり始める」と述べた。 「赤い繊維形態、メタリックブラック形態、紫色の形態を得る。」 また、リン原子層を積み重ねてから、ホスホレンと呼ばれる非常に薄く柔軟なシートに分離することができます。 これらすべては、技術が依存する電子と軽い粒子の流れを制御することを目的としています。 「私たちはこの要素ができることの表面を傷つけただけです」とSella博士は言いました。

リンはハンブルクの錬金術師Hennig Brandが17世紀後半に発見しました。 彼が最もよく知っている黄金の液体である人間の尿を大量に実験しながら、ブランドはミダスの手が全くなかったが、暗闇の中で光を放つ不気味な物質として現れ、ブランドはこれをギリシャ語で「光をもたらす者」という意味のリン（phosphorus）と命名しました。

白林というこの純粋な形態の元素は有毒で可燃性であることが判明し、第二次世界大戦中にブランドの故郷を破壊した追跡弾、煙幕、連合軍の火災爆弾を作るために戦争に使われました。

ワクリンはまた、19世紀に「どこでも叩く」マッチを生産するためにマッチの終わりに追加されたときに陰気なディキンス式の評判を得ました。 換気の悪い工場で働きながら、とても人気のある製品を生産する少女たちと女性たちは、時々リン蒸気にあまり露出して歯茎が退き、歯が抜けて顎骨が溶け落ちる恐ろしい状態の「人工顎」にかかりました。 。 歴史家Louise Rawによると、安全な労働条件のための試合製造業者の闘争は、現代の労働組合運動に活力を与えました。

純粋なリンは自然には存在しませんが、代わりにリン酸塩として酸素と結合しており、この分子労働組合であるリン酸素結合は「生物学が働く理由の核心」とUniversity College Londonの有機化学者であるMatthew Pownerが語りました。 、言った。 体は、細胞の小さな現金引き出し機に見られるリン酸塩結合、すなわちＡＴＰとしてよりよく知られているアデノシン三リン酸分子を作り、切断することによってエネルギーを貯蔵および燃焼させる。 リン酸塩のリサイクル作業は非常に厳しいとPowner博士は言った。 「基本的に毎日ATPに体重を切り替えます。」

リン酸塩は砂糖と組み合わせてDNAの中枢を形成し、そうでなければアルファベットスープで崩壊する遺伝情報の文字を意味のある順序で維持します。 リン酸塩は脂質分子と結合し、すべての細胞を常に境界する膜で囲み、何が入り、何がブロックされるべきかを指示します。 タンパク質はホスフェート小胞を交換し、お互いにメッセージを送ります。

リン酸塩の壮大な万能ユーティリティの背後には、望ましくない漏れを防ぐ負電荷があります。 パウナー博士は「エネルギーを投入して欲しいときだけ取り出すことができる」と話した。 「環境に浸出しない」 対照的に、彼は炭酸塩と呼ばれる同等の炭素ベースの分子が水に容易に溶解すると言いました。 Powner博士は、我々は炭素ベースではなくリン酸塩ベースの生命体を考慮しなければならないと冗談を言いました。

しかし、炭素、窒素、酸素、水素などの生命の他の主要成分とは異なり、リン酸塩分子はガス状ではない。 「彼らは大きすぎて飛べません」とセラ博士は言いました。 リン酸塩は、岩の侵食、生きている生物の分解、または尿やグアノなどの廃棄物を介して生命のゲームに飛び込みます。 時間の経過に伴うリン酸塩フラックスの影響を理解することは、主要な研究努力である。

残りの謎は、初期の生命体が最初にリン酸塩を捕まえた方法です。 リン酸塩が生物学のあらゆる面でどれほど不可欠であるかを考えると、最初の細胞が生成された生の水環境はリン酸塩が豊富でした。 ケンブリッジ大学の地球化学者ニコラス・トスカ（Nicholas Tosca）は、次のように述べています。 「私たちは初期の地球でも同じだと期待していました」 彼は鉄がリン酸塩を隔離すると考えられたと説明した。

ケンブリッジのトスカ博士と彼の同僚は、命の起源に関する謎を解決しました。 最近、Nature Communicationsで発表された研究では、。 研究者は、次の質問で家庭を再検討することにしました。 早い時期に酸素がはるかに少なかった時はどうですか？ 彼らは酸素が鉄をリン酸塩を粘り強く貯える形に変えることを知っていました。 方程式から酸素を除去するとどうなりますか？ 研究者たちは、酸素のない大型グローブボックスに人工海水を作り、これらの条件下で溶解した鉄がほとんどのリン酸塩のみを残すことを発見しました。

生態と進化の傾向論文では、クラフト博士は、カンブリア紀の海が比較的リン酸塩で満たされていることを同様に提案した。 実際、動物は吸収されすぎて、人体の中で最も硬い組織である歯のリン酸塩エナメルと同じくらい硬くて厚くて丈夫な殻を作ることができます。

クラフト博士は、「この殻があることは大きな利点です」と述べた。 それに比べて炭酸カルシウムで作られた現代の軟体動物の殻は、ビーチに住む人の足の下で簡単に分かれます。 しかし、海が複雑になり、脛骨魚が出現するにつれて、リン酸塩の供給が減少し、完足は高価な家を建てるために必要なものをもはや自由に掃除することができませんでした。 脛骨魚類は建築材料としてリン酸塩を慎重に使用しました。 歯、骨格の一部、それがすべてでした。 そして動くことができるので、魚は陸から海に濾過されたリン酸塩や他の栄養素を閉じ込め、下の硬い殻に達する前に閉じ込められます。

脊椎動物はリン酸塩の制御権を掌握し、今彼らを止めることができるものは何もありませんでした。