10 TEORIJE NASTANKA ŽIVLJENJA - BIOLOGIJA - 2026

V teorije o izvoru življenja, poskušajo razložiti, kako se živa bitja izvira. Kako je življenje nastalo, kot vemo, je vprašanje, ki so si ga številni filozofi, teologi in znanstveniki zastavili že vrsto let, v resnici bi lahko rekli, da skoraj odkar je človek človek.

Različni znanstveni zapisi dokazujejo, da je zemlja nastala pred približno 4,5–5 milijardami let in da najstarejši znani fosili, ki ustrezajo ostankom cianobakterij, ki so jih našli v zahodni Avstraliji, izvirajo pred najmanj 3,5 milijarde let.

Slika s strani WikiImages na www.pixabay.com

Čeprav ni fosilnih zapisov ali starejših geoloških dokazov, se mnogi znanstveniki strinjajo, da so druge življenjske oblike morda obstajale že prej, vendar so fosili morda uničeni zaradi vročine in oblike številnih kamnin med Predkambrijski.

Kaj se je zgodilo med skoraj dvema milijardama let, ki sta pretekla od nastanka zemlje in nastanka prvih fosilov? O bioloških dogodkih, ki so se zgodili v tistem času, je bilo mogoče življenje in tistih, o katerih se v znanstveni skupnosti toliko razpravlja danes.

Nato bomo našli nekaj glavnih hipotetičnih teorij, ki jih različni avtorji navajajo, da pojasnijo izvor prvih živih organizmov, iz katerih se je verjetno razvilo najbolj "napredne" oblike življenja.

Kakšna je bila zemlja pred nastankom življenja?

Najstarejše znane življenjske oblike na Zemlji so domnevni fosilizirani mikroorganizmi, ki jih najdemo v hidrotermalnih zračnikih. Ocenjujejo, da so živeli pred 4,28 milijarde let.

Nekateri znanstveniki predlagajo, da so na "začetno" zemljo vplivale različne vrste nebesnih objektov in da so bile temperature na tem planetu tako visoke, da voda ni bila v tekočem stanju, ampak v obliki plina.

Vendar se mnogi strinjajo, da bi lahko imelo predkambrijsko zemljo temperature, podobne kot danes, kar pomeni, da bi vodo lahko našli v tekoči obliki, kondenzirano v oceane, morja in jezera.

Po drugi strani naj bi bilo zemeljsko ozračje močno zmanjšano (z nič ali zelo malo prostega kisika), tako da bi lahko po izpostavitvi različnim oblikam energije nastale prve organske spojine.

Glavne teorije nastanka življenja

- Življenje po spontani generaciji

Aristotel, predhodnik spontane generacije

Od Grkov do mnogih znanstvenikov sredi devetnajstega stoletja je bil sprejet predlog, da lahko živa bitja nastanejo spontano, brez drugih starševskih organizmov, iz "nežive" materije.

Zato so bili različni misleci dolga stoletja prepričani, da se žuželke, črvi, žabe in druge škodljivce spontano tvorijo na blatu ali na razpadajočih snoveh.

Te teorije so bile večkrat diskreditirane na primer s poskusoma, ki sta jih izvedla Francesco Redi (1668) in Louis Pasteur (1861).

Portret Francesca Redija (Vir: Valérie75, prek Wikimmedia Commons)

Redi je dokazal, da če ličinke odraslih žuželk ne položijo jajc na kos mesa, se ličinke na njej spontano ne pojavijo. Po drugi strani je Pasteur pozneje pokazal, da lahko mikroorganizmi izvirajo samo iz že obstoječih mikroorganizmov.

Poleg tega je treba povedati, da je bila ta teorija prezrta tudi zato, ker se je v različnih zgodovinskih kontekstih "spontana generacija" sklicevala na dva precej različna pojma, in sicer:

- Abiogeneza : pojem izvora življenja iz anorganskih snovi in

- Heterogeneza : ideja, da je življenje nastalo iz mrtve organske snovi, tako kot so se črvi "pojavili" na propadajočem mesu.

Darwin in Wallace sta malo prej, leta 1858, samostojno objavila svoje teorije o evoluciji z naravno selekcijo, s pomočjo katere sta jasno povedala, da se je najkompleksnejša živa bitja lahko razvila iz bolj »preprostih« enoceličnih bitij.

Tako je teorija spontane generacije izginila s prizorišča in znanstvena skupnost se je začela spraševati, kako so se pojavila tista »preprostejša enocelična bitja«, o katerih so govorili evolucionisti.

- Teorija primarne juhe in postopna kemična evolucija

Aleksander Oparin v svojem laboratoriju (desno).

Leta 1920 sta znanstvenika A. Oparin in J. Haldane ločeno predlagala hipotezo o izvoru življenja na zemlji, ki danes nosi njuna imena in s katero sta ugotovila, da bi življenje na zemlji lahko nastalo " korak za korakom ”od nežive materije, prek“ kemične evolucije ”.

Velika prizmatična pomlad v Yellowstoneu. Menijo, da je to visokotemperaturno okolje podobno prvotnemu okolju Zemeljskih morij. Vir:

Oba raziskovalca sta predlagala, da mora imeti "začetna" zemlja redukcijsko ozračje (slabo kisik, v katerem so vse molekule davale elektrone), stanje, ki bi lahko popolnoma razložilo nekatere dogodke:

- da nekatere anorganske molekule med seboj reagirajo, da tvorijo organske strukturne "bloke" živih bitij, proces, ki ga usmerja električna energija (iz žarkov) ali svetlobe (od sonca) in katerih produkti se kopičijo v oceanih in tvorijo "primarno juho" .

Slika Eliasa Sch. na www.pixabay.com

- Te organske molekule so bile kasneje združene in so sestavljale bolj zapletene molekule, ki so jih tvorili drobci preprostejših molekul (polimerov), kot so beljakovine in nukleinske kisline.

- Omenjeni polimeri so bili sestavljeni v enote, ki se lahko razmnožujejo, bodisi v presnovnih skupinah (Oparinov predlog) bodisi znotraj membran, ki tvorijo "celicam podobne" strukture (Haldanejev predlog).

- Panspermija

Ponazoritev bakterije na kometu. Vir: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Leta 1908 je znanstvenik, imenovan August Arrhenius, predlagal, da se "življenjska semena" raztresejo po vesoljskem vesolju in da padajo na planete in "kalijo", ko so bile tam ugodne razmere.

To teorijo, znano tudi kot teorijo panspermije (iz grške ponve, ki pomeni "vse", in sperme, kar pomeni "seme"), so podprli različni znanstveniki in najdemo jo tudi v nekaterih besedilih kot "nezemeljski izvor življenje «.

- Življenje z elektriko

Slika FelixMittermeier s Pixabay.com

Kasneje je del znanstvene skupnosti predlagal, da bi se lahko začelo življenje, ki sta ga predlagala Oparin in Haldane, začelo na zemlji, zahvaljujoč električni iskri, ki je zagotovila energijo, potrebno za "organizacijo" temeljnih organskih spojin iz anorganskih spojin (oblika abiogeneze).

Te ideje sta eksperimentalno podprla dva severnoameriška raziskovalca: Stanley Miller in Harold Urey.

S svojimi poskusi sta oba znanstvenika dokazala, da lahko iz anorganskih snovi in ​​v nekaterih posebnih atmosferskih pogojih električni izcedek tvori organske molekule, kot so aminokisline in ogljikovi hidrati.

Ta teorija je torej predlagala, da bi s časom lahko nastale najbolj zapletene molekule, ki danes predstavljajo živa bitja; zato je bilo to v podporo Oparinu in Haldaneovim teorijam o "prvotnih zalogah" nekaj let prej.

- Življenje pod ledom

Slika David Mark na www.pixabay.com

Druga teorija, morda malo manj znana in sprejeta, predlaga, da je življenje nastalo v globokih oceanskih vodah, katerih površino je verjetno pokrivala debela in debela plast ledu, saj Sonce začetne zemlje najbrž ni tako močno vplivalo na površino kot zdaj.

Teorija predlaga, da bi led lahko zaščitil ne glede na biološki pojav v morju, kar bi omogočilo interakcijo različnih spojin, ki so nastale v prvih živih oblikah.

- Življenje iz organskih polimerov

Beljakovine

Potem ko je bilo mogoče v laboratoriju dokazati, da se organske spojine, kot so aminokisline, lahko pod določenimi pogoji tvorijo iz anorganske snovi, so se znanstveniki začeli spraševati, kako je prišlo do procesa polimerizacije organskih spojin.

Spomnimo se, da celice sestavljajo velike in zapletene vrste polimerov: beljakovine (polimeri aminokislin), ogljikovi hidrati (polimeri sladkorjev), nukleinske kisline (polimeri dušikovih baz) itd.

Sidney Fox

Leta 1950 sta biokemičarka Sidney Fox in njegova delovna skupina odkrila, da se lahko v eksperimentalnih pogojih, če nabor aminokislin segreje v odsotnosti vode, združijo in tvorijo polimer, to je protein.

Zaradi teh ugotovitev je Fox namigoval, da bi lahko v "primitivni juhi", ki sta jo predlagali Oparin in Haldane, nastale aminokisline, ki bi ob stiku z vročo površino, ki spodbuja izhlapevanje vode, lahko tvorile beljakovine.

Ribonukleinska kislina in življenje na glini

Organski kemik Alexander Cairns-Smith je pozneje predlagal, da se prve molekule, ki so omogočile življenje, najdejo na glinenih površinah, ki niso le pomagale pri njihovi koncentraciji, ampak so tudi spodbujale njihovo organizacijo v določene vzorce.

Te ideje, ki so se pojavile v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, so potrdile, da glina lahko služi kot "katalizator" pri tvorbi polimerov RNA (ribonukleinska kislina), ki delujejo kot podpora katalizatorju.

- Hipoteza "prvi geni"

Ob upoštevanju idej o "spontani" tvorbi esencialnih organskih polimerov so si nekateri avtorji zamislili možnost, da so bile prve življenjske oblike preprosto samoponovljive nukleinske kisline, kot je DNK (deoksiribonukleinska kislina) oz. RNA.

Zato je bilo predlagano, da se pozneje v sistem "prvinskega" dodajo tudi drugi pomembni elementi, kot so na primer presnovne mreže in tvorba membran.

Glede na značilnosti reaktivnosti RNA mnogi znanstveniki podpirajo domnevo, da so te nukleinske kisline (očitno kot ribocimi) tvorile prve avtokatalitične strukture, hipoteze, znane kot "svet RNA".

V skladu s tem bi lahko RNA potencialno katalizirala reakcije, ki so omogočile njeno lastno kopiranje, zaradi česar bi lahko prenašale genetske informacije iz roda v rod in se celo razvijale.

- Hipoteza "prvi metabolizem"

Po drugi strani so različni raziskovalci raje podprli idejo, da se je življenje najprej odvijalo v "beljakovinsko podobnih" organskih molekulah, pri čemer so ugotovili, da so bile začetne oblike življenja lahko sestavljene iz "samoodpornih" presnovnih mrež pred nukleinskimi kislinami.

Hipoteza pomeni, da bi se lahko "metabolična omrežja" oblikovala na območjih v bližini hidrotermalnih zračnikov, ki so vzdrževali neprekinjeno oskrbo s kemičnimi predhodniki.

Tako so lahko prejšnje, enostavnejše poti proizvajale molekule, ki so delovale kot katalizatorji za tvorbo kompleksnejših molekul in sčasoma so lahko metabolične mreže tvorile druge, še bolj zapletene molekule, kot so nukleinske kisline in velike beljakovine.

Končno bi te sisteme za samooskrbo lahko "zapirali" v membrane in tako oblikovali prva celična bitja.

- Izvor življenja po nujnosti

Nekateri raziskovalci, ki spadajo na Massachusetts Institute of Technology (MIT, ZDA), so prispevali k oblikovanju teorije, ki pojasni izvor prvih živih bitij s "nujnostjo", nekako "po naravnih zakonih" in ne po "Možnost" ali "priložnost".

Po tej teoriji je bil nastanek življenja neizogibna zadeva, saj je bilo ugotovljeno, da se materija na splošno razvija v "sistemih", ki so, usmerjeni z zunanjim virom energije in obdani s toploto, učinkovitejši pri odvajanju energija.

Poskusi, povezani s to teorijo, so pokazali, da se v primeru, ko je populacija naključnih atomov izpostavljena energetskemu viru, organizirajo, da bi energijo bolj učinkovito razpršili, kar kaže na to, da bi s takšnim ponovnim modeliranjem sčasoma končali nastanek življenja. .

Nadomestni vir energije bi zlahka bilo sonce, čeprav drugih možnosti ne izključujemo v celoti.

- Kreacionizem

Slika Barbara Jackson na www.pixabay.com

Kreacionizem je še ena od teorij, ki jih podpira pomemben del današnje družbe, predvsem z vero. V skladu s tem razmišljanjem je vesolje in vse življenjske oblike, ki so v njem, ustvarili iz "nič" Boga.

Gre za teorijo, ki je zanimivo nasprotna sodobnim teorijam evolucije, ki poskušajo razložiti izvor raznolikosti živih oblik, ne da bi potrebovali Boga ali kakšno drugo "božansko moč" in mnogokrat preprosto "slučajno". “.

Obstajata dve vrsti kreacionistov: biblijska in "stara zemlja." Prvi verjamejo, da je vse, kar je zapisano v poglavju Geneze v Bibliji, dobesedno resnično, medtem ko drugi menijo, da je ustvarjalec naredil vse, kar obstaja, vendar ne da bi pritrdil, da je zgodba o Postanku dobesedna zgodba.

Vendar obe vrsti kreacionistov verjameta, da spremembe v organizmih lahko pomenijo spremembe v vrsti, verjamejo pa tudi v spremembe "navzdol", na primer negativne mutacije.

Vendar ne verjamejo, da bi te spremembe lahko privedle do razvoja "nižje" vrste v "višjo" ali veliko bolj zapleteno vrsto.

Kreacionizem in evolucionizem sta bila predmet razprav in sporov že od objave prvih evolucijskih teorij in še danes se zdi, da sta obe pogledi medsebojno izključujoči.

Reference

1. Andrulis, ED (2012). Teorija nastanka, evolucije in narave življenja. Življenje, 2 (1), 1–105.
2. Choi, C. (2016). Živa znanost. Pridobljeno 26. aprila 2020 z www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, in Miller, SL (1962). Aktualne teorije o nastanku življenja. V Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Biologija in razvoj fosilnih rastlin. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL in Olsen, RL (1992). Skrivnost življenjskega izvora. na.
6. Uredniki Encyclopeedia Britannica. (2017). Enciklopedija Britannica. Pridobljeno 26. aprila 2020 z www.britannica.com/topic/creationism