Obsah
- Abiogenéza, definícia a prehľad
- Abiogenéza nie je spontánna tvorba
- Teoretické základy abiogenézy
- Experimentálny základ abiogenézy
- Ďalšie teoretické vysvetlenia abiogenézy
- Špecifické problémy s druhou časťou abiogenézy
- Prvý život: Alternatívne teórie pôvodu života na Zemi
Kým Charles Darwins Teória evolúcie je o tom, ako sa druhy menia, aby sa prispôsobili svojmu prostrediu, nerieši otázku, ako sa pôvodne začal život. Na jednom mieste, určite keď bola planéta ešte horúca a roztavená, na Zemi nebol život, hoci vieme, že sa život vyvinul neskôr.
Otázka znie: ako vznikli formy života na Zemi?
Existuje niekoľko teórií o tom, ako vznikli základné stavebné kamene živých organizmov. Mechanizmus toho, ako sa stala neživá hmota samo sa rozmnožujúce živé organizmy a potom zložité formy života nie sú úplne pochopené.
Má určité medzery, ale abiogenesis sa zaoberá zaujímavými pojmami a začína vysvetlením.
Abiogenéza, definícia a prehľad
abiogeneze je prírodný proces, ktorým živé organizmy vznikli z neživých organických molekúl. Jednoduché prvky kombinované za vzniku zlúčenín; zlúčeniny sa stali štruktúrovanejšími a obsahovali rôzne látky. Nakoniec sa vytvorili jednoduché organické zlúčeniny, ktoré sa spojili za vzniku komplexných molekúl, ako sú napr aminokyseliny.
Aminokyseliny sú stavebnými kameňmi proteínov, ktoré tvoria základ organických procesov. Aminokyseliny sa mohli spojiť za vzniku proteínových reťazcov. Tieto proteíny sa mohli stať samoreplikujúcimi a tvoriť základ jednoduchých foriem života.
Takýto proces sa dnes nemohol uskutočniť na Zemi, pretože už neexistujú potrebné podmienky. Vytvorenie organických molekúl predpokladá prítomnosť teplého bujónu, ktorý obsahuje látky potrebné na to, aby sa tieto organické molekuly objavili.
Prvky a jednoduché zlúčeniny, ako sú vodík, uhlík, fosforečnany a cukry, musia byť prítomné spolu. zdroj energie, ako sú ultrafialové lúče alebo výboje blesku by im pomohli pri puto. Takéto podmienky mohli existovať pred 3,5 miliónmi rokov, keď sa predpokladá, že život na Zemi začal. Abiogenéza podrobne popisuje mechanizmy, ako k tomu mohlo dôjsť.
Súvisiaci obsah: Louis Pasteur: Životopis, vynálezy, experimenty a fakty
Abiogenéza nie je spontánna tvorba
Abiogenéza aj spontánna generácia naznačujú, že život môže pochádzajú z neživých látok, ale podrobnosti o týchto dvoch sú úplne odlišné. Kým abiogenéza je platná teória, ktorá nebola vyvrátená, spontánna generácia je zastaraná viera, ktorá sa ukázala ako nesprávna.
Tieto dve teórie sa líšia tromi hlavnými spôsobmi. Teória abiogenézy uvádza, že:
Teória spontánnej generácie uvádza, že:
Vedci verili v spontánnu generáciu, ale dnes už ani široká verejnosť neverí, že muchy pochádzajú z prehnitého mäsa alebo myši pochádzajú z odpadu. Niektorí vedci tiež pochybujú o tom, či abiogenéza je platná teória, ale neboli schopní navrhnúť lepšiu alternatívu.
Teoretické základy abiogenézy
Ako mohol vzniknúť život, prvýkrát navrhol ruský vedec Alexander Oparin v roku 1924 a nezávisle znovu britský biológ J.B.S. Haldane v roku 1929. Obaja predpokladali, že na začiatku Zeme bolo prostredie bohaté na amoniak, oxid uhličitý, vodík a uhlík, stavebné kamene organických molekúl.
Ultrafialové lúče a blesky poskytli energiu pre chemické reakcie, ktoré by umožnili spojenie týchto molekúl.
Typický reťazec reakcií by prebiehal takto:
Zatiaľ čo teória predstavovala konzistentné a dôveryhodné koncepcie, ukázalo sa, že niektoré z krokov je ťažké vykonať v laboratórnych podmienkach, ktoré sa pokúšali simulovať tie, ktoré sa nachádzajú na ranej Zemi.
Súvisiaci obsah: Prvky nukleových kyselín
Experimentálny základ abiogenézy
Začiatkom 50. rokov 20. storočia sa americký postgraduálny študent Stanley Miller a jeho postgraduálny poradca Harold Urey rozhodli otestovať teóriu abiogenézy Oparin-Haldane obnovením skorého životného prostredia Zeme. Zmiešali jednoduché zlúčeniny a prvky z teórie na vzduchu a cez zmes vypúšťali iskry.
Keď analyzovali výsledné produkty chemickej reakcie, boli schopné detegovať aminokyseliny vytvorené počas simulácie, Tento dôkaz, že prvá časť teórie bola správna, podporil neskoršie experimenty, ktoré sa snažili vytvoriť replikujúce sa molekuly z aminokyselín. Tieto experimenty boli neúspešné.
Nasledujúci výskum zistil, že prebiotická atmosféra starej Zeme mala pravdepodobne viac kyslíka a menej iných kľúčových látok ako vzorka použitá v experimente Miller-Urey. To viedlo k spochybneniu, či sú závery stále platné.
Odvtedy niektoré experimenty s použitím kompozície korigovanej atmosféry našli tiež organické molekuly, ako sú aminokyseliny, čo podporuje pôvodné závery.
Súvisiaci obsah: Prírodný výber: definícia, Darwinsova teória, príklady a fakty
Ďalšie teoretické vysvetlenia abiogenézy
Aj keď sa zistí, že podmienky na výrobu jednoduchých organických zlúčenín boli prítomné prebiotická Zem, cesta k živým bunkám bola sporná. Existujú tri možné spôsoby, ako by sa relatívne jednoduché zlúčeniny, ako napríklad aminokyseliny, mohli stať sebestačným životom:
Kroky z aminokyselín boli vážnym problémom a od mája 2019 nebola úspešne simulovaná žiadna z rôznych teoretických ciest.
Špecifické problémy s druhou časťou abiogenézy
Niet pochýb, že a simulácia počiatočnej zemskej atmosféry môže produkovať porovnateľne komplexné molekuly, ktoré sú stavebnými blokmi organických molekúl nachádzajúcich sa v živých bunkách. Existuje však niekoľko problémov, ako sa dostať z komplexných molekúl do skutočných foriem života. Tie obsahujú:
Ak abiogenéza nedôjde spôsobom, ktorý popisuje teória, musia sa zvážiť alternatívne nápady.
Prvý život: Alternatívne teórie pôvodu života na Zemi
Vzhľadom na zdanlivo blokovaný pokrok v oblasti abiogenézy boli navrhnuté alternatívne teórie pôvodu života. Život mohol vzniknúť podobným spôsobom ako teória abiogenézy, ale v roku 2006 geotermálne prieduchy pod morom alebo vo vnútri Zemská kôraa mohlo sa to stať niekoľkokrát na rôznych miestach. Žiadna z týchto teórií nemá väčšiu podporu údajov ako klasická abiogenéza.
V inej teórii, ktorá abonuje abiogenézu úplne, vedci navrhli, aby komplexné organické zlúčeniny alebo úplné formy života, ako sú vírusy, mohli byť na Zemi doručené prostredníctvom meteority alebo kométy, Raná Zem (primitívna Zem) bola počas hadejského času (asi pred 4 až 4,6 miliardami rokov), keď sa mohol začať život, vystavená silnému bombardovaniu.
Jediným záverom je, že bez podrobnejších údajov je to, ako presne vznikol život na Zemi, stále záhadou.