Chemosintezės teorija: gyvybės atsiradimas Žemėje

Chemosintezės teorija, dar vadinama biosintetine teorija arba fizinės ir cheminės gyvybės kilmės teorija, grindžiama hipoteze, kad gyvenimas mūsų planetoje kilęs iš labai primityvių molekulių grupavimo (sintezės) laiko pradžioje. ir kurie tapo sudėtingesni, kol susidarė pirmosios ląstelės.

Ši teorija buvo sukurta beveik tuo pačiu metu - tarp 1924–1928 m., Bet atskirai mokslininkai Aleksandras I. Oparinas (rusų biochemikas) ir Johnas BS Haldanas (anglų biologas), patvirtindami Didžiojo sprogimo teoriją ir nugalėdami teoriją. spontaniška karta, tikėjimas nuo senovės.

Tarp šių dviejų mokslininkų darbų išsiskiria Meksikos vaistininko Alfonso Luis Herrera dalyvavimas, kuris atliko tyrimus apie gyvybės kilmę ir evoliuciją žemėje ir kuris laikomas plazmogenezės kūrėju. ištirti protoplazmos kilmę, ty gyvenimo kilmę.

Jo studijos buvo paskelbtos užsienyje ir buvo pagrindas Oparinui ir Haldanui plėtoti savo teoriją, kuri taip pat buvo informuota apie geologinius, paleontologinius ir biocheminius tyrimus.

Šiuo metu mokslininkai labiausiai pritaria chemosintezės teorijai. Tai paaiškina gyvenimo kilmę iš cheminės medžiagos evoliucijos ir fizinių reiškinių.

Chemosintezės teorija: kaip įvyko gyvenimas žemėje?

Pagal Didžiojo sprogimo teoriją žemė atsirado prieš maždaug 5000 milijonų metų nuo vandenilio dujų debesies. Tuo pačiu metu kilo saulė ir kitos saulės sistemos planetos.

Iš pradžių žemės temperatūra buvo labai didelė, bet po truputį jis atvėrė, o primityvūs vandenynai pradėjo formuotis.

Tuo metu atmosfera labai skyrėsi nuo dabartinės. Vyrauja vandens garai, metanas, amoniakas, anglies dioksidas ir vandenilis.

Skirtingai nei mūsų dienomis, pradiniame etape nebuvo ozono sluoksnio, todėl visi radiacijos tipai pasiekė žemės paviršių, įskaitant ultravioletinius ir infraraudonuosius spindulius.

Be to, pastoviai ugnikalnių išsiveržimai, žaibas ir žaibas buvo daug energijos.

Pagal šį scenarijų labai įmanoma, kad pirmieji organiniai junginiai šiuose primityviuose vandenynuose, tarp kurių buvo angliavandeniai, lipidai ir kai kurios aminorūgštys, buvo suformuoti ir sunaikinti dar kartą, kol galiausiai jie nustatė tam tikrą stabilumą.

Milijonus metų šios medžiagos buvo chemiškai sujungtos viena su kita, sudarančios vis sudėtingesnes medžiagas, kurias riboja membrana.

Šiomis medžiagomis Oparinas juos pavadino protobionais. Jo egzistavimas truko milijonus metų, o laikui bėgant įgijo gyvų būtybių savybes, atliekant tokias funkcijas kaip mityba ir išskyrimas. Jie taip pat pradėjo daugintis, o tai reiškė, kad atsirado nukleino rūgščių, kurios turi genetinę informaciją.

Evoliuciškai protobiontai buvo pirmieji paprasti ir paprasti ląstelės, atsiradusios po tūkstančių metų. Manoma, kad pirmosios gyvos būtybės, atsiradusios žemėje, buvo labai panašios į bakterijas.

Šios labai paprastos originalios būtybės išsivystė ir tapo sudėtingesnės, kol jos tapo daugialypiais organizmais.

Millerio ir Urey indėlis

1953 m. Amerikiečių chemikai Stanley L. Miller ir Harold Clayton Urey bandė laboratorijoje atkurti Oparin ir Haldane teorijas. Milleris ir Urey sukūrė aparatą, kuriame jie atkuria cheminės sintezės teorijos primityviosios žemės sąlygas.

Aparatas susideda iš kelių talpyklų, sujungtų viena su kita. Norint atkurti pirmykštos žemės atmosferos sąlygas, šie mokslininkai į konteinerius įdėjo du elektrodus, vandenį, metaną, amoniaką ir vandenilį.

Per elektrodus jie gamino elektros smūgius, dėl kurių kibirkštys sklido panašiai kaip žaibo.

Vanduo, kuris imitavo primityvius vandenynus, buvo pradėtas virti. Ji pristatė daugybę neorganinių molekulių, iš kurių turėtų būti formuojamos paprastos ir paprastos gyvos būtybės.

Eksperimentas truko kelias savaites, kurio pabaigoje mokslininkai pastebėjo, kad kai kurios medžiagos buvo sukauptos vandenyje ir konteinerių sienose.

Analizuojant Miller ir Urey suprato, kad jie yra keli organiniai junginiai, įskaitant keturias skirtingas aminorūgštis, kurios yra susijusios su baltymų formavimu.

Su savo eksperimentu Amerikos mokslininkai galėjo patikrinti, ar organiniai junginiai buvo sudaryti iš neorganinių junginių.

Tokiu būdu jie atvėrė kelią įrodyti, kad prieš biologinį vystymąsi, kaip nurodė Oparinas ir Haldanas, buvo įmanoma.

Nuo tada buvo atlikti eksperimentai, panašūs į Millerio ir Urey'o eksperimentus, tačiau keičiant dujų kiekį ir rūšis. Be to, kai kuriuose eksperimentuose buvo naudojami įvairūs energijos šaltiniai, pvz., Infraraudonųjų spindulių ir ultravioletiniai.

Dauguma šių eksperimentų įgijo didelį organinių junginių, kurie yra gyvų būtybių dalis, įvairovę.

Tokiu būdu chemosintezės teorija buvo iš dalies įrodyta.

Patikrinimo apribojimai

Eksperimentai, atlikti siekiant patikrinti chemosintezės teoriją, parodė, kad įmanoma, kad gyvenimo kilmė buvo tokia, kaip paaiškino Oparin ir Haldane. Tačiau tai, kad tai įvyko per milijardus metų, negali būti ignoruojama.

Dėl šio ilgo laiko, apimančio gyvybės atsiradimo žemėje procesą, tai neįmanoma atgaminti visą ir ištikimybę laboratorijose.

Laiko kliūtis mokslininkams sukėlė sunkų scenarijų, nes niekada negali būti tiksliai žinoma, kaip buvo suformuoti pirmieji planetos gyventojai.

Nepaisant šio trūkumo, chemosintezės teorija leido mums piešti vaizdą gana arti to, kas galėjo būti gyvybės genezė Žemėje.