Што е абиогенеза? Суштината на хипотезата, поддржувачите на концептот и експериментите

Оваа статија дава дефинирање на терминот "Abogeneses" и се сметаат за докази кои ја потврдуваат оваа теорија. Ние исто така ќе разговараме за раното земјиште и можности за појава на првиот живот на планетата со чисто научна гледна точка.

Дефиниција

Како се појавил животот на Земјата? Кога сето тоа започна? Овие прашања останаа мистерија во текот на милениумот на човечката историја. Знаеме дека возраста на земјата е околу 4,5 милијарди години, и дека првите бактерии веќе живеат на нашите планети пред повеќе од 3,5 милијарди години. Теоријата на еволуцијата ни дава објаснување за тоа како животот започна со еднокобилни бактерии и се шири на милиони животински видови, растенија, печурки и бактерии. Но, од каде дојде првиот живи кафез од?

Abiogenesis е научна теорија која тврди дека животот на Земјата се појавува спонтано природно поради постоечките услови во тоа време. Со други зборови, се појави во живо материјали од неживи.

Abiogeneses сугерира дека првите креирани форми на живот беа многу примитивни и постепено станаа посложени. Биогенезата, во која се јавува животот како резултат на репродукцијата на друг живот, веројатно му претходеше на Abogeneses, која стана невозможна кога атмосферата на Земјата го прифати својот сегашен состав.

Рано земјиште

Замислете безживотно земјиште: постојани вулкански ерупции, моќни грмотевици, вриење океани, чести земјотреси и атмосфера со високи нивоа на токсични гасови.

Па, како се појави животот под овие услови? Оваа тема беше заинтересирана за многу научници кои сакаа да најдат сигурен одговор на такво важно прашање.

Теорија на Опарин - Холандија

Во 20-тите години на минатиот век, британскиот научник, Џон Бурдеон Сандерсон и рускиот биохемичар Александар Опарин, независно изнесе слични идеи во врска со условите потребни за појава на живот на Земјата. Двајцата верувале дека органските молекули можат да се формираат од абиогени материјали во присуство на надворешен извор на енергија (на пример, ултравиолетово зрачење), и дека примитивната атмосфера била со многу ниска количина на слободен кислород и содржана амонијак, водена пареа, водород и метан.

И двајцата, исто така, се сомневаа дека првите форми на живот се појавија во топлиот примитивен океан и биле хетеротрофични (примале претходно формирани хранливи материи од соединенијата што постојат на рана земја), а не автотрафовите (синтетизирање на хранливи материи од сончева светлина или неоргански супстанции).

Опарин верувал дека животот потекнува од coacervatov, микроскопски спонтано формирани сферични единици на липидните молекули, кои се одржуваат заедно на сметка на електростатските сили и можеби биле претходници на клетките. Работата на Опарин со Coacervati потврди дека ензимите кои основни биохемиски метаболички реакции функционираат поефикасно кога се содржани во областите поврзани со мембраната отколку кога се бесплатни во водени решенија.

Холангата, непознат со Коацевти Опарин, верува дека првите органски молекули прво се формираат, а во присуство на ултравиолетова светлина, тие стануваат сложени, во крајна линија формираат клетки. Идеите на Холандија и Опарин ја формираа основата на многу студии за абиогенеза што се одржа во наредните децении.

Милер експеримент - Јури

Во 1953 година, американските хемичари, Харолд Клејтон Јури и Стенли Милер ја проверија теоријата на Опарин - Холандија. Во неговиот експеримент, го користеа уредот со колба исполнета со вода и хемикалии, кои се сметаа дека постоеле на рана земја. Научниците откриле дека овие хемикалии под одредени услови спонтано формираат органски молекули. Експериментот претпоставува дека органските молекули можат спонтано да се формираат на младата земја, да стануваат основа за појава на првите живи суштества.

Некои научници веруваат дека условите на експериментот на Милер - ICI не одговараат на вистински, но последователните експерименти со модифицирана атмосфера покажаа слични резултати од спонтано формирање на амино киселини, липиди и нуклеотиди.

РНК прв

Долги години, научниците тврдеа дека е поважно - ДНК или РНК. ДНК служи како главни средства за складирање на генетски информации. РНК е рибонуклеинска киселина која може да дејствува како генетска библиотека и реакции на каталогијата. Оваа способност ја прави РНК со идеален кандидат за појава на првиот живот на Земјата.

Од каде доаѓа РНК? Може РНК спонтано да се формира? Прво, размислете за структурата на РНК се состои од четири нуклеотидни основи:

1. Аденон
2. Гваан
3. Cytozin
4. Уракил

Овие четири нуклеотиди градат блокови на РНК. Ако тие можат да се синтетизираат спонтано во услови на раната земја, тогаш ќе биде можно да се реши поголемиот дел од сложувалката за тоа како животот потекнува. И сега, неодамна беше откриено дека некои молекули навистина можат да ги формираат сите четири нуклеотиди во присуство на ултравиолетово зрачење или сончева светлина.

Први клетки

Значи, ако органските молекули и РНК може спонтано да се формираат, тогаш како за клетките? Како да креирате клеточни мембрани?

Липидите се молекули кои сочинуваат слој од клеточна мембрана. Како што стана јасно од експериментот на Милер - Јуриди, липидите можат да бидат спонтано формирани под одредени атмосферски услови. Тие имаат хидрофилна и хидрофобна страна. Додека хидрофилната страна може да комуницира со вода, хидрофобната страна не е, и затоа тие формираат кластери во вода. Хидрофилната страна се сврти нанадвор и хидрофобни - внатре. Изгледа дека маслото во Lava Lane Lane никогаш не се меша со течност.

Во Липид, молекулите се ориентирани на таков начин што нивните поларни делови се насочени кон водена фаза и формираат две хидрофилни страни и не-поларни "остарници" формираат хидрофобична внатре во бислајот. Ова го спречува преминувањето на водата меѓу нив и ја формира клеточната мембрана. Водата од ќелијата не излегува, а водата надвор од ќелијата не навлегува внатре. Поради липидната структура, може спонтано да се собере во билтар во присуство на вода. Знаејќи го сето ова, може да се претпостави дека некои од првите Структури на РНК биле затворени во примитивна клетка која се состоела од липид bilayer исполнет со вода, неоргански и органски молекули. Овие примитивни клетки потоа доведоа до првите живи клетки.

Друга хипотеза

Иако научните докази за абиогенезата се авторитативна научна теорија, некои научници формулирале други хипотези за да го објаснат потеклото на животот на Земјата. Една од таквите хипотези е Панџерма, која тврди дека животот пристигнал на Земјата од вселената и затоа, потекнува од други делови на галаксијата. Ова е интересна хипотеза, но тешко е да се провери.

Сумирајќи

Теоријата на Abogenesis вели дека животот првично се појави под одредени услови од неживата материја. Како научниците дојдоа до оваа хипотеза? Експериментите покажуваат дека органските молекули, нуклеотидите на РНК и клеточните мембрани можат спонтано да се формираат во услови слични на раното земјиште. РНК е нуклеинска киселина која може да дејствува како генетска библиотека и ја катализира реакцијата, па веројатно е дека првиот живот на Земјата можел да функционира исклучиво со РНК. За милиони години, овие РНК молекули имаат развиено нови каталитички способности и на крајот се претворија во сложени клетки што ги знаеме денес.