Šta je abiogeneza? Suština hipoteze, pristalica koncepta i eksperimenata

Ovaj članak daje definiciju termina "Aboveneza" i smatraju se dokazima koji potvrđuju ovu teoriju. Također ćemo razgovarati o ranoj zemlji i mogućnostima za pojavu prvog života na planeti sa čisto naučnim gledištem.

Definicija

Kako je život nastao na zemlji? Kad je sve započelo? Ova pitanja ostala su misterija zbog milenijuma ljudske istorije. Znamo da je starost Zemlje oko 4,5 milijardi godina, te da se prve bakterije već borave na našim planetima prije više od 3,5 milijardi godina. Evolucijska teorija daje nam objašnjenje kako je život počeo s jednim ćelijskim bakterijama i proširio se na milione životinjskih vrsta, biljaka, gljiva i bakterija i bakterija. Ali odakle dolazi prvi živ kavez?

Abiogeneza je naučna teorija koja tvrdi da se život na Zemlji pojavio spontano prirodno zbog postojećih uvjeta u to vrijeme. Drugim riječima, žive bitno su nastale od neživog.

Abiogeneza sugerira da su prvi stvoreni oblici života bili vrlo primitivni i postepeno postali složeniji. Biogeneza, u kojem se život nastaje kao rezultat reprodukcije drugog života, pretpostavljavljivo je prethodilo abogenezu, što je postalo nemoguće kada je atmosfera Zemlje prihvatila njegov trenutni sastav.

Rano zemljište

Zamislite beživotnu zemlju: stalne vulkanske erupcije, snažne grmljavine, ključajući okeani, česti zemljotresi i atmosfera sa visokim nivoima otrovnih gasova.

Pa kako je život nastao pod tim uvjetima? Ova tema bila je zainteresirana za mnoge naučnike koji su željeli pronaći pouzdan odgovor na tako važno pitanje.

Teorija Oparin - Holdene

U 20-ima prošlog stoljeća, britanski naučnik Bilten, John Burdeon Sanderson i ruski biohemičar Aleksandar Oparin, samostalno izneti slične ideje u vezi sa uvjetima potrebnim za pojavu života na zemlji. Obojica su vjerovali da se organski molekuli mogu formirati iz abiigenih materijala u prisustvu vanjskog izvora energije (na primjer, ultraljubičasto zračenje), a da je primitivna atmosfera bila s vrlo malom količinom slobodnog kiseonika, vodećim parom, vodenim parom, vodonikom i Metan.

Obojica su također sumnjali da su se prvi oblici života pojavili u toplom primitivnom okeanu i bili su heterotrofični (primaju unaprijed formirane hranjive tvari iz spojeva koji postoje na ranoj zemlji), a ne autotrofični (sintetiziraju hranjive tvari od sunčeve svjetlosti ili neorganske tvari).

Oparin je vjerovao da je život nastao iz Cocervatova, mikroskopske spontano formirane sferne jedinice molekula lipida, koje se održavaju zajedno na štetu elektrostatičkih snaga i možda su bile prethodnici ćelija. Oparinov rad sa Coacervati potvrdio je da enzimi temeljni biohemijskim metaboličkim reakcijama funkcioniraju efikasnije kada se nalaze u područjima vezanim za membranu nego kada su besplatni u vodenim rješenjima.

Holdene, nepoznat s Koacevati Oparin, vjerovao je da se prvi organski molekuli prvi formiraju, a u prisustvu ultraljubičastog svjetla postaju složenije, na kraju formiraju ćelije. Ideje HalAne i Oparin formirale su osnovu mnogih studija abiogeneze koji su održani u narednim decenijama.

Miller Experiment - Yuri

1953. godine američki hemičari Harold Clayton Yuri i Stanley Miller provjerili su teoriju Oparin - Holde. U svom eksperimentu koristili su uređaj s tikvicom napunjenom vodom i hemikalijama, za koje se smatralo da postoje na ranoj zemlji. Naučnici su otkrili da te hemikalije pod određenim uvjetima spontano formiraju organske molekule. Eksperiment pretpostavlja da organski molekuli mogu spontano formirati na mladoj zemlji, postajući temelj za pojavu prvih živih bića.

Neki naučnici smatraju da uvjeti eksperimenta Miller - ICI nisu odgovarali stvarnim, već su sljedeći eksperimenti s modificiranom atmosferom pokazali slične rezultate spontanog stvaranja aminokiselina, lipida i nukleotida.

Prvo je došao RNA

Dugi niz godina su naučnici tvrdili da je važnija - DNK ili RNA. DNK služi kao glavna sredstva skladištenja genetskih informacija. RNA je ribonukleska kiselina koja može djelovati kao genetska biblioteka i realizacija katalizatora. Ova sposobnost čini RNA od strane idealnog kandidata za pojavu prvog života na zemlji.

Odakle je RNA potječena? Može se spontano formirati RNA? Prvo, razmislite o strukturi RNA koja se sastoji od četiri nukleotidna osnova:

1. Adenin
2. Guanac
3. Citozin
4. Uracil

Ova četiri nukleotida su građevinske blokove RNA. Ako se mogu spontano sintetizirati u uvjetima prijevremenog zemljišta, tada će biti moguće riješiti većinu slagalice o tome kako je život nastao. A sada je nedavno utvrđeno da neki molekuli mogu uistinu formirati sva četiri nukleotida u prisustvu ultraljubičastog zračenja ili sunčeve svjetlosti.

Prve ćelije

Dakle, ako se organski molekuli i RNA mogu spontano formirati, a kako je sa ćelijama? Kako stvoriti ćelijske membrane?

Lipidi su molekuli koji čine sloj ćelijske membrane. Kao što je postalo jasno iz eksperimenta Miller - Jurij, lipidi se mogu spontano formirati pod određenim atmosferskim uvjetima. Imaju hidrofilnu i hidrofobnu stranu. Dok hidrofilna strana može komunicirati s vodom, hidrofobna strana nije, i zato formiraju grozdove u vodi. Hidrofilna strana je okrenuta prema van, a hidrofobična - iznutra. Izgleda da ulje u Lavi Lane Lane se nikada ne miješa sa tečnošću.

U lipidu su molekuli orijentirani na takav način da su njihovi polarni dijelovi usmjereni prema vodenoj fazi i tvore dvije hidrofilne strane, a ne-polarnim "repom" u bislofobičnoj strani. To sprečava prolazak vode između njih i formira staničnu membranu. Voda iz ćelije ne izlazi, a voda izvan ćelije ne prodire unutra. Zbog lipidne strukture može se spontano okupiti u Bilayeru u prisustvu vode. Znajući sve to, može se pretpostaviti da su neke od prvih RNA struktura zatvorene u primitivnu ćeliju koja se sastoji od lipidnog bilajana napunjenog vodom, anorganskim i organskim molekulama. Ta su se primitivne ćelije tada rađale prve stambene ćelije.

Ostala hipoteza

Iako su naučni dokazi abiogeneze autoritativne naučne teorije, neki naučnici su formulirali druge hipoteze da objasne porijeklo života na zemlji. Jedna od takvih hipoteza je panxermia, koja tvrdi da je život stigao na Zemlju iz prostora i, dakle, nastao iz drugih dijelova galaksije. Ovo je zanimljiva hipoteza, ali teško je provjeriti.

Sažetak

Teorija abogeneze kaže da je život izvorno nastao pod određenim uvjetima od neživog materija. Kako su naučnici došli na ovu hipotezu? Eksperimenti pokazuju da organske molekule, nukleotide RNA i stanične membrane mogu spontano formirati u uvjetima sličnim ranoj zemlji. RNA je nukleinska kiselina koja može djelovati kao genetska biblioteka i katalizirati reakciju, tako da je vjerovatno da je prvi život na zemlji mogao funkcionirati isključivo s RNA-om. Milionima godina, ovi RNA molekuli razvili su nove katalitičke sposobnosti i na kraju su pretvorile u složene ćelije koje danas znamo.