Ceea ce este abiogeneza? Esența ipotezei, susținătorii conceptului și experimentelor

Acest articol oferă definiția termenului "abogeneză" și sunt considerate dovezi care confirmă această teorie. Vom discuta, de asemenea, terenurile și oportunitățile timpurii pentru apariția primei vieți de pe planetă, cu un punct de vedere pur științific.

Definiție

Cum a apărut viața pe pământ? Când totul a început? Aceste întrebări au rămas un mister peste mileniul istoriei umane. Știm că vârsta Pământului este de aproximativ 4,5 miliarde de ani și că primele bacterii au locuit deja pe planetele noastre cu mai mult de 3,5 miliarde de ani în urmă. Evolution Teory ne oferă o explicație a modului în care a început viața cu bacterii cu un singur celule și sa răspândit în milioane de specii de animale, plante, ciuperci și bacterii. Dar de unde a venit prima colină vii?

Abiogeneza este o teorie științifică care susține că viața de pe pământ a apărut spontană în mod natural datorită condițiilor existente în acel moment. Cu alte cuvinte, materie vie au apărut de la neînsuflețire.

Abiogeneza sugerează că primele forme de viață create au fost foarte primitive și au devenit treptat mai complicate. Biogeneza, în care viața apare ca urmare a reproducerii unei alte vieți, a preparat abogeneza, care a devenit imposibilă atunci când atmosfera Pământului a acceptat compoziția actuală.

Teren timpuriu

Imaginați-vă pământul fără viață: erupții vulcanice constante, furtuni puternice, oceanele fierbinți, cutremure frecvente și atmosfera cu niveluri ridicate de gaze toxice.

Deci, cum a apărut viața în aceste condiții? Acest subiect a fost interesat de mulți oameni de știință care au vrut să găsească un răspuns fiabil la o astfel de întrebare importantă.

Teoria Oparin - Holtan

În anii 20 ai secolului trecut, omul de știință britanic Holtan, John Burdeon Sanderson și Biochimistul Rusiei Alexander Oparin, au prezentat independent idei similare cu privire la condițiile necesare apariției vieții pe pământ. Ambele au crezut că moleculele organice pot fi formate din materiale abiogene în prezența unei surse de energie externă (de exemplu, radiația ultravioletă) și că atmosfera primitivă a fost cu o cantitate foarte mică de oxigen liber și amoniac conținut, vapori de apă, hidrogen și metan.

.

Oparinul a crezut că viața provenită din Coacervatov, unitățile sferice spontan ale moleculelor lipidice, care sunt ținute împreună în detrimentul forțelor electrostatice și pot fi predecesorii celulelor. Lucrarea lui Oparin cu Coacervati a confirmat că enzimele care stau la baza reacțiilor metabolice biochimice funcționează mai eficient atunci când sunt conținute în zone legate de membrană decât atunci când sunt libere în soluții apoase.

Holtan, nefamiliar cu Koacevati Oparin, a crezut că, primele molecule organice sunt formate pentru prima dată și, în prezența luminii ultraviolete, ele devin din ce în ce mai complexe, formând în cele din urmă celule. Ideile lui Holtan și Oparin au constituit baza multor studii de abiogeneză deținute în următoarele decenii.

Experimentul Miller - Yuri

În 1953, chimistii americani Harold Clayton Yuri si Stanley Miller au verificat teoria lui Oparin - Holtan. În experimentul său, au folosit dispozitivul cu un balon umplut cu apă și substanțe chimice, considerate a fi existe pe terenuri timpurii. Oamenii de știință au descoperit că aceste substanțe chimice în anumite condiții formează spontan molecule organice. Experimentul presupune că moleculele organice se pot forma spontan pe terenul tânăr, devenind o bază pentru apariția primelor ființe vii.

Unii oameni de știință consideră că condițiile experimentului lui Miller - ICI nu corespundeau unor experimente reale, dar ulterioare cu o atmosferă modificată au arătat rezultate similare ale formării spontane a aminoacizilor, lipidelor și nucleotidelor.

ARN a venit primul

Timp de mulți ani, oamenii de știință au susținut că este mai important - ADN sau ARN. ADN servește ca principalele mijloace de stocare a informațiilor genetice. ARN este un acid ribonucleic care poate acționa ca o bibliotecă genetică și reacții de catalizare. Această abilitate face ARN un candidat ideal pentru apariția primei vieți de pe Pământ.

De unde a venit ARN? Poate forma spontan ARN? În primul rând, luați în considerare structura ARN formată din patru motive nucleotide:

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

Aceste patru nucleotide construiesc blocuri de ARN. Dacă acestea pot fi sintetizate spontan în condițiile de teren timpuriu, atunci va fi posibilă rezolvarea cea mai mare parte a puzzle-ului asupra modului în care a provenit viața. Și acum, sa constatat recent că unele molecule pot forma cu adevărat toate cele patru nucleotide în prezența radiațiilor ultraviolete sau a luminii solare.

Primele celule

Deci, dacă moleculele organice și ARN pot fi formate spontan, atunci cum despre celule? Cum se creează membrane celulare?

. Așa cum a devenit clar din experimentul lui Miller - Yuri, lipidele pot fi formate în mod spontan în anumite condiții atmosferice. Au o latură hidrofilă și hidrofobică. În timp ce partea hidrofilă poate interacționa cu apă, partea hidrofobă nu este și, prin urmare, ele formează clustere în apă. Partea hidrofilă este întoarsă spre exterior și hidrofoba - în interior. Se pare că uleiul din banda de lavă nu este niciodată amestecată cu lichid.

. Acest lucru împiedică trecerea apei între ele și formează membrana celulară. Apa din celulă nu iese și apa din afara celulei nu pătrunde în interior. Din cauza structurii lipidice, se poate aduna spontan într-un bilayer în prezența apei. . Aceste celule primitive au dat naștere la primele celule vii.

Altă ipoteză

Deși dovezile științifice ale abiogenezei sunt teorii științifice autoritare, unii oameni de știință au formulat alte ipoteze pentru a explica originea vieții pe pământ. Una dintre aceste ipoteze este panxermia, care susține că viața a ajuns pe Pământ din spațiu și, prin urmare, provine din alte părți ale galaxiei. Aceasta este o ipoteză interesantă, dar este dificil să o verificați.

Rezumând

Teoria abogenezei spune că viața inițial a apărut în anumite condiții de materie neînsuflețită. Cum au venit oamenii de știință la această ipoteză? Experimentele arată că moleculele organice, nucleotidele ARN și membranele celulare pot forma spontan în condiții similare cu terenul timpuriu. ARN este un acid nucleic care poate acționa ca o bibliotecă genetică și poate cataliza reacția, deci este probabil ca prima viață de pe Pământ să fie capabilă să funcționeze exclusiv cu ARN. Timp de milioane de ani, aceste molecule ARN au dezvoltat noi abilități catalitice și, în cele din urmă, transformate în celule complexe pe care le cunoaștem astăzi.