Зміст
- Абіогенез, визначення та огляд
- Абіогенез не є спонтанним поколінням
- Теоретичні основи абіогенезу
- Експериментальна основа абіогенезу
- Подальші теоретичні пояснення абіогенезу
- Специфічні проблеми з другою частиною абіогенезу
- Перше життя: Альтернативні теорії походження життя на Землі
Хоча теорія еволюції Чарльза Дарвіна про те, як змінюються види, щоб адаптуватися до свого середовища, вона не стосується питання про те, як життя почалося спочатку. У один момент, звичайно, коли планета була ще гарячою і розплавленою, на Землі не було життя, хоча ми знаємо, що життя розвивалося пізніше.
Питання в тому, як виникли ранні форми життя Землі?
Існує кілька теорій про те, як виникли основні складові живих організмів. Механізм того, як стала нежива матерія самовідтворюються живі організми і тоді складні життєві форми до кінця не вивчені.
У ньому є деякі прогалини, але абіогенез має справу з цікавими поняттями і починає з пояснення.
Абіогенез, визначення та огляд
Абіогенез це природний процес, за допомогою якого живі організми виникли з неживих органічних молекул. Прості елементи, об'єднані для утворення сполук; сполуки стали більш структурованими і включали різні речовини. Врешті-решт, прості органічні сполуки були утворені і пов'язані для отримання складних молекул, таких як амінокислоти.
Амінокислоти - це будівельні блоки білків, що складають основу органічних процесів. Амінокислоти могли поєднуватися, утворюючи білкові ланцюги. Ці білки могли стати самостійно розмножуватися і стати основою для простих життєвих форм.
Такий процес сьогодні не міг відбутися на Землі, оскільки необхідних умов вже немає. Створення органічних молекул передбачає наявність теплого бульйону, який містить речовини, необхідні для появи цих органічних молекул.
Елементи та прості сполуки, такі як водень, вуглець, фосфати та цукри, повинні бути присутніми разом. An джерела енергії, таких як ультрафіолетові промені або блискавичні розряди допоможе їм зв'язатись. Такі умови, можливо, існували 3,5 мільйона років тому, коли життя на Землі почалося. Абіогенез детально описує механізми, як це могло відбутися.
Суміжний зміст: Луї Пастер: Біографія, винаходи, експерименти та факти
Абіогенез не є спонтанним поколінням
І абіогенез, і спонтанне покоління припускають, що життя може походять від неживої матерії, але подробиці двох абсолютно різні. Незважаючи на те, що абіогенез є справедливою теорією, яка не була спростована, спонтанне породження є застарілою вірою, яка виявилася неправильною.
Дві теорії відрізняються трьома основними способами. Теорія абіогенезу говорить, що:
Теорія мимовільного покоління говорить, що:
Вчені вірили у спонтанне покоління, але сьогодні навіть широка громадськість вже не вірить, що мухи походять із гнилого м’яса або миші надходять зі сміття. Деякі вчені також ставлять під сумнів, чи є абіогенез справедливою теорією, але вони не змогли запропонувати кращої альтернативи.
Теоретичні основи абіогенезу
Як могло виникнути життя, вперше запропонував російський вчений Олександр Опарін у 1924 р., А самостійно знову британський біолог Дж.Б.С. Haldane в 1929 році. Обидва припускали, що на ранній Землі було середовище, багате на аміак, вуглекислий газ, водень та вуглець, будівельні блоки органічних молекул.
Ультрафіолетові промені та блискавка забезпечували енергію для хімічних реакцій, які б дозволили цим молекулам зв’язатися.
Типовий ланцюг реакцій протікав би наступним чином:
Хоча теорія представляла послідовні та достовірні концепції, деякі етапи виявилися важкими здійснити в лабораторних умовах, які намагалися моделювати ті, що знаходяться на ранній Землі.
Суміжний зміст: елементи нуклеїнових кислот
Експериментальна основа абіогенезу
На початку 1950-х американський аспірант Стенлі Міллер та його випускник-консультант Гарольд Урей вирішили перевірити теорію абіогенезу Опаріна-Галдана, відтворивши раннє середовище Землі. Вони змішували прості сполуки та елементи з теорії у повітрі та скидали іскри через суміш.
Проаналізувавши отримані продукти хімічної реакції, вони змогли виявити амінокислоти, створені під час моделювання. Це свідчення того, що перша частина теорії була правильною, підтримували пізніші експерименти, які намагалися створити реплікаційні молекули з амінокислот. Ці експерименти були невдалими.
Подальші дослідження виявили, що в пребіотичній атмосфері ранньої Землі, ймовірно, було більше кисню та менше інших ключових речовин, ніж зразок, використаний в експерименті Міллера-Урея. Це призвело до питання, чи висновки все-таки справедливі.
Відтоді в деяких експериментах із застосуванням виправленої композиції атмосфери були також знайдені органічні молекули, такі як амінокислоти, таким чином підтримуючи вихідні висновки.
Суміжний зміст: Природний відбір: визначення, теорія Дарвіна, приклади та факти
Подальші теоретичні пояснення абіогенезу
Навіть тоді, коли буде встановлено, що умови для утворення простих органічних сполук були присутні пребіотична Земля, шлях до живих клітин спірний. Існує три можливі способи відносно простих сполук, таких як амінокислоти, з часом можуть стати життєздатними:
Кроки від амінокислот були серйозною проблемою, і жоден з різних теоретичних шляхів станом на травень 2019 року не був успішно модельований.
Специфічні проблеми з другою частиною абіогенезу
Немає сумнівів, що a моделювання ранньої атмосфери Землі можуть виробляти порівняно складні молекули, які є будівельними блоками органічних молекул, що знаходяться в живих клітинах. Однак існує декілька проблем, що переходять від складних молекул до реальних життєвих форм. До них належать:
Якщо абіогенез не відбувається так, як описана в теорії, альтернативні ідеї повинні розглядатися.
Перше життя: Альтернативні теорії походження життя на Землі
З начебто блокованим прогресом в абіогенезі були запропоновані альтернативні теорії походження життя. Життя могло виникнути таким чином, як теорія абіогенезу, але в Росії геотермальні отвори під морем або в межах Земна кора, а це може траплятися кілька разів у різних місцях. Жодна з цих теорій не має більш жорсткої підтримки даних, ніж класичний абіогенез.
В іншій теорії, яка взагалі відмовляється від абіогенезу, вчені запропонували, щоб складні органічні сполуки або повні форми життя, такі як віруси, могли бути доставлені на Землю метеорити або комети. Рання Земля (примітивна Земля) піддалася сильному обстрілу за часів Гадея (приблизно 4 - 4,6 мільярда років тому), коли життя, можливо, почалося.
Без більш важких даних єдиний висновок - це те, як саме виникло життя на Землі, досі залишається загадкою.