Kako je bio život na planeti zemlji?

Proces stvoren životom
Geohronološka razmjera Evolucije Zemlje prikazana u obliku spirale. Slika: Wikimedia Commons

Pitanje o tome kako se život pojavio na zemlji jedan je od najdubljih nauka, iako postoji mnogo teorija, naučnici još uvijek ne mogu doći na jedan odgovor. Nastavlja da ostaje tema za rasprave, jer će nam svest o porijeklu života pomoći da bolje razumemo vaše mesto u svemiru i pošaljet ćemo i našu potragu za vanzemaljskim životom. Na Zemlji postoji mnogo hipoteza i teorija života, a ispod ćemo pogledati neke od najpopularnijih.

Prva ideja privukla je pažnju naučnika, bila je "primarna juha": ideja da su se kada je zemlja bila mlada, okeani bili ispunjeni jednostavnim hemikalijama koje doprinose pojavljivanju života i koje su samostalno formirale jednostavne žive ćelije. Ova hipoteza predložena je u 1920-ima dva nezavisna istraživača: Aleksandar Oparin iz SSSR-a i britanske genetske. B. Sa. Holdene.

Teorija primarne bujone široko je podržana 1953. godine, kada je mlada američka diplomirana studentica po imenu Stanley Miller pod vođstvom Nobelove nagradne dobitnike Harold Suri održao poznati eksperiment. Miller miješala četiri jednostavne hemikalije u staklenim cijevima, koje se zagrijavaju i pogode električne iskre, imitaciju patentnih zatvarača. Tokom eksperimenta, nekoliko aminokiselina, građevinskih blokova proteina. Eksperiment Millera-Jurija pokazao je da su organski molekuli sposobni da formiraju prirodan način.

Međutim, izbegavanje života ispostavilo se da je mnogo složenije od eksperimenta Miller. Desetljećima je predloženo nekoliko konkurentskih hipoteza, a danas je ovo područje snažno polarizirano. Naučnici se ne slažu u mišljenjima u pogledu kojih se kemijske komponente života pojavile, koji su vitalni procesi prvi put nastali i gdje je prvi put bio život na zemlji.

U pitanju čak i vreme života. Samo znamo da se to dogodilo nakon što je zemljište formirala prije 4,5 milijardi godina, a prije 3,5 milijardi godina - najstarija ideja svjedočenja života. Mnogi paleontolozi su pokušali suziti horizont, identificirati više životne tragove, ali njihovi nađe spor.

Što se tiče lokacije, mnogi preferiraju more, ali ne nužno i otvorene: Neki istraživači vjeruju da je život nastao u alkalnim hidrotermalnim izvorima na morskom dnu. Drugi smatraju da se život pojavio u vodenim tijelima na zemlji, možda u geotermalnim bazenima, slično činjenici da u Yellowstoneu. Bilo je mnogo drugih mjesta, na primjer, led. Manji dio naučnika ima život da je život nastao negdje u svemiru i prebačen je na Zemlju. Ova hipoteza poznata je kao "panx". Ipak, većina istraživača smatra da je to malo verovatno.

Proces stvoren životom

Najugroženije pitanje je mehanizam s kojim je životom nastao. Koji se od mnogih procesa događa u živim organizmima pojavio prvi?

Jedna od prvih ideja koji je popularizirana Foxov biohemičar nakon eksperimenta Miller-Jurij bio je da aminokiseline idu u jednostavne proteine. U modernim organizmima, proteini obavljaju ogroman raspon funkcija, uključujući djelovanje kao enzime koji ubrzavaju glavne hemijske reakcije. Međutim, ova hipoteza o proteinima u velikoj mjeri je izgubila svoju popularnost.

Mnogo je popularnija ideja da je život počeo s RNA-om u blizini rođaka DNK (Svjetska hipoteza RNA). RNA može nositi gene i kopirati sam kao DNK, ali može se također završiti i djelovati kao enzim. Ideja je da se organizmi zasnovani isključivo na RNA pojavili prvi, a tek kasnije razvijen i protein.

Svjetska hipoteza RNA je akumulirala mnoge potvrde, ali nejasno je da li je jedna RNA dovoljna. Posljednjih godina neki su istraživači sugerirali da RNA otkriva svoj potencijal samo u kombinaciji sa proteinima - a oba komponente su potrebne za dogode.

Još jedna misao je da su prvi organizmi bili jednostavni kapi ili mjehurići. Ovi "zaštitni" podsećaju na moderne ćelije u jednom ključu: postupili su kao kontejneri za sve ostale komponente života. Napredniji protoka koji su razvili Nobelov nagrada Lauret biolog Jack Shostakov takođe sadrži samopropusni RNA.

Posljednja hipoteza je da je život počeo nizom hemijskih reakcija koji su izvukli energiju iz okoline i koristili ga za stvaranje životnih molekula. Ideja je nominirana krajem 1980-ih njemački hemičarski günther. Whertrystrokeuser sugerira da se rani život može pojaviti na površini minerala željeza sulfida, otuda i ime "hipoteza mira željeznog sulfida". Međutim, ovih dana, ta ideja je donela pretpostavka Michaela Russela da se prvi život hranilo strujom električno optuženih protona u alkalnim hidrotermalnim izvorima na morskom dnu.

Kritika abiogeneza i panxermia

Iako su eksperimenti koji su proveli Stanley Miller i drugi naučnici na osnovu njegovog rada pokazuju da bi se život mogao nastati iz primarne juhe, ovu priliku i dalje teoretična. Nema svjedočenja pionirskog života na zemlji. Štaviše, kritičari Svjetske hipoteze RNA napomene da su eksperimenti koji potvrđuju ovaj koncept izvedeni s biološki stvorenim RNA-om. RNA može djelovati kao matrica za samo-isparavanje i kao enzim za obavljanje ovog procesa, ali ovi su rezultati izvršeni u kontroliranim laboratorijskim uvjetima. Zbog toga su samo djelomično dokazuju da bi se takvi osjetljivi procesi mogli pojaviti u moru drevne zemlje.

Iz sličnih razloga, hipoteza Svjetskog RNA-e u velikoj mjeri odbacili su pristalice abiogeneze u korist drugih teorija, poput istodobnog razvoja proteina i genetskih matrica ili rođenja života oko hidrotermalnih izvora, slično onima koji su trenutno naseljeni Istorice. Ali postoji jedan važan faktor koji je teško prevladati bilo koju hipotezu za pomicanje: vrijeme. Vjeruje se da se život zasnovan na zemlji nastao prije 3,8 milijardi godina, dajući skloništima u životu oko milijardu godina za obavljanje slučajnih procesa kodiranja korisnih proteina i sklopova njihovih životnih prethodnika. Kritičari abiogeneze kažu da je neorganska mata jednostavno nedostaje vremena da postane teoretski informirani ljekar. Prema jednoj od procjena, za nasumično stvaranje jednog korisnog proteina, trebat će oko 10450 godina.

Ovo je jedna od glavnih prepreka koja čini panzermiju privlačne ideje: ne objašnjava porijeklo života, već samo njen izgled na zemlji. Hipoteza Pancupermia ne nužno nije nužno u suprotnosti s aboenezom, jednostavno pomiče izvor života na drugo mjesto. Ipak, još uvijek nema ocjena na nekoliko važnih faktora koji se moraju primijetiti tako da je Panzermija tačna. Da li je to moguće, na primjer, da je mikrobni život preživio u teškim uvjetima leta u prostoru, ući u atmosferu zemlje i sudare površinom naše planete?

Neke nedavne hipoteze sugeriraju da život ne mora preživjeti. Neki naučnici postuliraju da bi mrtve čestice DNK mogle stići u zemlju putem balističke parsermije i reproducirani su korištenjem pokretnog procesa slične svijetu RNA. Drugi žele istražiti marse u potrazi za fosilima i usporediti bilo koji genetski materijal sa onim što se događa svuda na zemlji kako bi se utvrdio odnos.

Ipak, ako je život na Zemlji nastao drugdje i premješten na našu planetu, pitanje je i dalje otvoreno: kako se život dogodilo?