Sadržaj
- Abiogeneza, definicija i pregled
- Abiogeneza nije spontana generacija
- Teorijske osnove za abiogenezu
- Eksperimentalna osnova za abiogenezu
- Daljnja teorijska objašnjenja abiogeneze
- Specifični problemi s drugim dijelom abiogeneze
- Prvi život: Alternativne teorije o porijeklu života na Zemlji
Dok Charles Darwins Teorija evolucije govori o tome kako se vrste mijenjaju kako bi se prilagodile njihovom okruženju, ona se ne bavi pitanjem kako je život prvobitno počeo. U jednom trenutku, sigurno kad je planet još bio vruć i rastopljen, na Zemlji nije bilo života, iako znamo da se život evoluirao kasnije.
Pitanje je, kako su nastali rani oblici života na Zemlji?
Postoji nekoliko teorija o tome kako su nastali osnovni građevni blokovi živih organizama. Mehanizam kako je postala neživa materija samoobnavljajući živi organizmi i tada složeni životni oblici nisu potpuno shvaćeni.
Ima nekih praznina, ali samozačeće bavi se zanimljivim konceptima i započinje s objašnjenjem.
Abiogeneza, definicija i pregled
samozačeće je prirodni proces kojim su živi organizmi nastali iz neživih organskih molekula. Jednostavni elementi kombinirani u tvorbu spojeva; spojevi su postali strukturiraniji i uključivali su različite tvari. Na kraju su formirani jednostavni organski spojevi i povezani su za proizvodnju složenih molekula poput aminokiseline.
Aminokiseline su sastavni dijelovi proteina koji čine osnovu organskih procesa. Aminokiseline su mogle biti povezane u tvorbu proteinskih lanaca. Ti bi se proteini mogli postati samoobnavljajući i činili osnovu jednostavnim životnim oblicima.
Takav se proces danas ne bi mogao dogoditi na Zemlji, jer potrebni uvjeti više ne postoje. Stvaranje organskih molekula pretpostavlja prisustvo toplog juha koja sadrži tvari potrebne za pojavljivanje organskih molekula.
Elementi i jednostavni spojevi, poput vodika, ugljika, fosfata i šećera, moraju biti prisutni zajedno. izvor energije kao što su ultraljubičasto zračenje ili munje pomoglo bi im da se vežu. Uvjeti poput ovog možda su postojali prije 3,5 milijuna godina, kada se smatra da je život na Zemlji započeo. Abiogeneza detaljno opisuje mehanizme kako se to moglo dogoditi.
Srodni sadržaj: Louis Pasteur: Biografija, izumi, eksperimenti i činjenice
Abiogeneza nije spontana generacija
I abiogeneza i spontana generacija sugeriraju da život može potječu od nežive materije, ali detalji ove dvije potpuno su različiti. Iako je abiogeneza valjana teorija koja nije opovrgnuta, spontano nastajanje je zastarjelo vjerovanje za koje se pokazalo da je netočno.
Dvije teorije se razlikuju na tri glavna načina. Teorija abiogeneze kaže da:
Teorija spontane generacije kaže da:
Znanstvenici su vjerovali u spontano nastajanje, ali danas ni šira javnost više ne vjeruje da muhe potječu od trulog mesa ili miševi dolaze iz smeća. Neki znanstvenici također postavljaju pitanje je li abiogeneza valjana teorija, ali nisu uspjeli predložiti bolju alternativu.
Teorijske osnove za abiogenezu
Kako je život mogao nastati, prvi je predložio ruski znanstvenik Alexander Oparin 1924., a neovisno opet britanski biolog J.B.S. Haldane 1929. Oboje su pretpostavili da je rana Zemlja imala okruženje bogato amonijakom, ugljičnim dioksidom, vodikom i ugljikom, gradivnim blokovima organskih molekula.
Ultraljubičaste zrake i munje pružile su energiju za kemijske reakcije koje bi omogućile tim molekulama da se povežu.
Tipični lanac reakcija odvijao bi se na sljedeći način:
Dok je teorija predstavila konzistentne i vjerodostojne koncepte, neke se korake pokazalo teškim za izvođenje u laboratorijskim uvjetima koji su pokušali simulirati one na ranoj Zemlji.
Srodni sadržaj: Elementi nukleinskih kiselina
Eksperimentalna osnova za abiogenezu
Početkom 1950-ih, američki diplomski student Stanley Miller i njegov diplomski savjetnik Harold Urey odlučili su testirati teoriju abiogeneze Oparin-Haldane rekreirajući sredinu rane Zemlje. Pomiješali su jednostavne spojeve i elemente iz teorije u zrak i kroz smjesu izbacili iskre.
Kada su analizirali dobivene produkte kemijske reakcije, bili su u stanju otkriti aminokiseline stvorene tijekom simulacije, Ovaj dokaz da je prvi dio teorije bio ispravan potkrijepio je kasnije eksperimente koji su pokušali stvoriti umnožavajuće molekule iz aminokiselina. Ovi eksperimenti nisu bili uspješni.
Naknadnim istraživanjima utvrđeno je da je prebiotička atmosfera rane Zemlje vjerojatno imala više kisika i manje drugih ključnih tvari od uzorka korištenog u Miller-Ureyjevom eksperimentu. To je dovelo do pitanja jesu li zaključci i dalje valjani.
Otada su neki pokusi koji su koristili ispravljeni sastav atmosfere također pronašli organske molekule poput aminokiselina, podržavajući tako izvorne zaključke.
Srodni sadržaj: Prirodni odabir: definicija, teorija Darwinsa, primjeri i činjenice
Daljnja teorijska objašnjenja abiogeneze
Čak i kad se utvrdi da su postojali uvjeti za stvaranje jednostavnih organskih spojeva prebiotička Zemlja, put do živih stanica bio je sporan. Postoje tri moguća načina kako relativno jednostavni spojevi poput aminokiselina mogu s vremenom postati samoodrživi život:
Koraci od aminokiselina nadalje bili su ozbiljan problem i niti jedan od različitih teorijskih staza od svibnja 2019. godine nije uspješno simuliran.
Specifični problemi s drugim dijelom abiogeneze
Nema sumnje da a simulacija rane Zemljine atmosfere mogu proizvesti relativno složene molekule koje su građevni blokovi organskih molekula koje se nalaze u živim stanicama. Međutim, postoji nekoliko problema koji prelaze iz složenih molekula u stvarne životne oblike. To uključuje:
Ako se abiogeneza ne odvija na način na koji teorija opisuje, treba uzeti u obzir alternativne ideje.
Prvi život: Alternativne teorije o porijeklu života na Zemlji
S naizgled blokiranim napretkom abiogeneze, predložene su alternativne teorije o podrijetlu života. Život je možda nastao na način sličan teoriji abiogeneze, ali u geotermalni otvori pod morem ili unutar mora Zemljina kora, a moglo se desiti i više puta na različitim mjestima. Nijedna od ovih teorija nema tvrđu podršku podataka od klasične abiogeneze.
U drugoj teoriji koja potpuno odustaje od abiogeneze znanstvenici su predložili da se složeni organski spojevi ili kompletni životni oblici kao što su virusi mogu dostaviti na Zemlju meteoriti ili kometi, Rana Zemlja (primitivna Zemlja) bila je podvrgnuta teškim bombardiranjima za vrijeme Hadea (prije otprilike 4 do 4,6 milijardi godina) kada je život mogao započeti.
Bez više tvrdih podataka, jedini zaključak je da je još uvijek misterija kako je točno nastao život na Zemlji.