Conţinut
- Abiogeneză, definiție și prezentare generală
- Abiogeneza nu este generatoare spontană
- Bazele teoretice pentru abiogeneză
- Bazele experimentale pentru abiogeneză
- Explicații teoretice suplimentare ale abiogenezei
- Probleme specifice cu a doua parte a abiogenezei
- Prima viață: teorii alternative despre originile vieții pe Pământ
În timp ce Charles Darwins Teoria evoluției este despre modul în care speciile se schimbă pentru a se adapta mediului lor, nu abordează problema modului în care viața a început inițial. La un moment dat, cu siguranță când planeta era încă fierbinte și topită, nu a existat viață pe Pământ, deși știm că viața a evoluat mai târziu.
Întrebarea este, cum au apărut formele de viață timpurie ale Pământului?
Există mai multe teorii cu privire la modul în care au apărut elementele de bază ale organismelor vii. Mecanismul modului în care a devenit materia fără viață auto-replicând organismele vii apoi formele de viață complexe nu sunt pe deplin înțelese.
Are unele lacune, dar abiogenesis tratează concepte interesante și începe o explicație.
Abiogeneză, definiție și prezentare generală
abiogenesis este procesul natural prin care organismele vii au apărut din moleculele organice fără viață. Elemente simple combinate pentru a forma compuși; compușii au devenit mai structurați și au implicat substanțe diferite. În cele din urmă, compuși organici simpli au fost formați și legați pentru a produce molecule complexe, cum ar fi aminoacizi.
Aminoacizii sunt blocurile de proteine care stau la baza proceselor organice. Aminoacizii s-ar fi putut combina pentru a forma lanțuri proteice. Aceste proteine ar fi putut să se autoreplică și să constituie baza unor simple forme de viață.
Un astfel de proces nu a putut avea loc astăzi pe Pământ, deoarece condițiile necesare nu mai există. Crearea de molecule organice presupune prezența unui bulion cald care conține substanțele necesare pentru apariția acestor molecule organice.
Elementele și compușii simpli, cum ar fi hidrogenul, carbonul, fosfații și zaharurile trebuie să fie prezenți împreună. Un sursa de energie, cum ar fi razele ultraviolete sau descărcările de fulgere le-ar ajuta să se lege. Condiții ca acestea ar fi putut exista acum 3,5 milioane de ani, când se crede că viața pe Pământ a început. Abiogeneza detaliază mecanismele modului în care s-ar fi putut produce acest lucru.
Conținut înrudit: Louis Pasteur: Biografie, invenții, experimente și fapte
Abiogeneza nu este generatoare spontană
Atât abiogeneza, cât și generația spontană propun că viața poate provin din materii nevii, dar detaliile celor doi sunt complet diferite. Deși abiogeneza este o teorie valabilă care nu a fost respinsă, generația spontană este o credință învechită care s-a dovedit a fi incorectă.
Cele două teorii diferă în trei moduri majore. Teoria abiogenezei afirmă că:
Teoria generației spontane afirmă că:
Oamenii de știință obișnuiau să creadă în generarea spontană, dar astăzi chiar publicul larg nu mai crede că muștele provin din carne putredă sau șoarecii provin din gunoi. Unii oameni de știință se întreabă, de asemenea, dacă abiogeneza este o teorie valabilă, dar nu au putut să propună o alternativă mai bună.
Bazele teoretice pentru abiogeneză
Cum ar fi putut să apară viața a fost propus pentru prima dată de omul de știință rus Alexander Oparin în 1924 și, din nou, independent de biologul britanic J.B.S. Haldane în 1929. Ambii au presupus că Pământul timpuriu avea un mediu bogat în amoniac, dioxid de carbon, hidrogen și carbon, blocurile de construcție ale moleculelor organice.
Razele ultraviolete și fulgerele au furnizat energia reacțiilor chimice care ar permite acestor molecule să se conecteze.
Un lanț tipic de reacții se desfășoară după cum urmează:
În timp ce teoria prezenta concepte consistente și credibile, unele dintre etape s-au dovedit dificil de realizat în condiții de laborator care au încercat să le simuleze pe cele de pe Pământul timpuriu.
Conținut înrudit: Elemente de acizi nucleici
Bazele experimentale pentru abiogeneză
La începutul anilor '50, studentul american Stanley Miller și consilierul său absolvent Harold Urey au decis să testeze teoria abarinogenezei Oparin-Haldane prin recrearea unui mediu terestru timpuriu. Au amestecat compușii și elementele simple din teorie în aer și au aruncat scântei prin amestec.
Când au analizat produsele de reacție chimică rezultate, au fost capabili să detecteze aminoacizi creați în timpul simulării. Această dovadă că prima parte a teoriei a fost susținută corect experimente ulterioare care au încercat să creeze molecule de replicare din aminoacizi. Aceste experimente nu au reușit.
Cercetările ulterioare au descoperit că atmosfera prebiotică a Pământului timpuriu avea probabil mai mult oxigen și mai puține alte substanțe cheie decât proba folosită în experimentul Miller-Urey. Acest lucru a dus la întrebarea dacă concluziile erau încă valabile.
De atunci, unele experimente folosind o compoziție de atmosferă corectată au găsit, de asemenea, molecule organice precum aminoacizii, susținând astfel concluziile inițiale.
Conținut înrudit: Selecția naturală: definiție, teoria darwins, exemple și fapte
Explicații teoretice suplimentare ale abiogenezei
Chiar și atunci când se stabilește că au fost prezente condițiile pentru generarea de compuși organici simpli Pământ prebiotic, calea către celulele vii a fost în dispută. Există trei moduri posibile de compuși relativ simpli, cum ar fi aminoacizii, în cele din urmă, pot deveni autosusținători:
Pașii de la aminoacizii au fost o problemă serioasă și niciuna dintre diferitele căi teoretice nu a fost simulată cu succes din luna mai a anului 2019.
Probleme specifice cu a doua parte a abiogenezei
Nu există nici o îndoială că a simularea atmosferei timpurii a Pământului poate produce molecule relativ complexe care sunt blocurile de construcție ale moleculelor organice găsite în celulele vii. Cu toate acestea, există mai multe probleme de la trecerea de la moleculele complexe la formele reale de viață. Acestea includ:
Dacă abiogeneza nu are loc în modul în care descrie teoria, ideile alternative trebuie luate în considerare.
Prima viață: teorii alternative despre originile vieții pe Pământ
Cu progresul privind abiogeneza aparent blocată, au fost propuse teorii alternative pentru originea vieții. Viața ar fi putut avea originea într-un mod similar cu teoria abiogenezei, dar în aerisiri geotermale sub mare sau în interiorul Scoarta terestrași s-ar fi putut întâmpla de mai multe ori în locuri diferite. Niciuna dintre aceste teorii nu are suport de date mai greu decât abiogeneza clasică.
Într-o altă teorie care abandonează abiogeneza cu totul, oamenii de știință au propus că compușii organici complexi sau formele de viață complete, cum ar fi virușii, ar putea fi livrate pe Pământ de către meteoriti sau comete. Pământul timpuriu (Pământul primitiv) a fost supus unor bombardamente grele în timpul lui Hadean (acum aproximativ 4 - 4,6 miliarde de ani) când viața ar fi putut începe.
Fără date mai dure, singura concluzie este că exact cum a luat naștere viața pe Pământ este încă un mister.