10 TEORIJE O PODRIJETLU ŽIVOTA - BIOLOGIJA - 2026

U teorije o porijeklu života pokušavaju objasniti kako živa bića potječu. Kako je nastao život kako znamo, pitanje je koje su nam postavljali mnogi filozofi, teolozi i znanstvenici dugi niz godina, u stvari, mogli bismo reći da je gotovo budući da je čovjek čovjek.

Različiti znanstveni zapisi utvrđuju da je zemlja nastala prije otprilike 4,5-5 milijardi godina i da su najstariji poznati fosili, koji odgovaraju ostacima cijanobakterija pronađenih u zapadnoj Australiji, datirani prije najmanje 3,5 milijardi godina.

Slika s WikiImagesa na www.pixabay.com

Iako ne postoje fosilni zapisi ili stariji geološki dokazi, mnogi se znanstvenici slažu da su drugi oblici života možda postojali i ranije, ali da su fosili mogli biti uništeni zbog vrućine i promjena oblika mnogih stijena tijekom Pretkambrij.

Što se dogodilo tijekom gotovo 2 milijarde godina koje su prošle od nastanka zemlje i pojave prvih fosila? Upravo su biološki događaji koji su se tada dogodili omogućili život i oni o kojima se danas toliko raspravlja u znanstvenoj zajednici.

Dalje ćemo pronaći neke od glavnih hipotetskih teorija koje su iznijeli različiti autori kako bi objasnili podrijetlo prvih živih organizama iz kojih su se vjerojatno razvili najnapredniji oblici života.

Kakva je bila zemlja prije pojave života?

Najstariji poznati životni oblici na Zemlji su pretpostavljeni fosilizirani mikroorganizmi koji se nalaze u hidrotermalnim otvorima. Procjenjuje se da su živjeli prije 4,28 milijardi godina.

Neki znanstvenici predlažu da su na "početnu" zemlju utjecali različiti tipovi nebeskih objekata i da su temperature na ovom planetu bile toliko visoke da voda nije bila u tekućem stanju, već u obliku plina.

Međutim, mnogi se slažu da je predkambrijsko zemljište možda imalo temperature slične danas, što znači da bi voda mogla biti u tekućem obliku, kondenzirana da formira oceane, mora i jezera.

S druge strane, smatra se da se zemaljska atmosfera vremena snažno smanjuje (s nulom ili vrlo malo slobodnog kisika), tako da bi nakon izlaganja različitim oblicima energije mogli nastati prvi organski spojevi.

Glavne teorije o podrijetlu života

- Život spontanom generacijom

Aristotel, preteča spontane generacije

Od Grka do mnogih znanstvenika polovice devetnaestog stoljeća prihvaćen je prijedlog da živa bića mogu nastati spontano, bez drugih roditeljskih organizama, iz "nežive" materije.

Stoga su se stoljećima različiti mislioci uvjeravali da su insekti, crvi, žabe i druge štetnice nastali spontano na blatu ili na raspadajućoj materiji.

Te su teorije više puta diskreditirane pokusima koje su, primjerice, proveli Francesco Redi (1668.) i Louis Pasteur (1861.).

Portret Francesca Redija (Izvor: Valérie75, putem Wikimmedia Commonsa)

Redi je dokazao da ako odrasli insekti ne polože jaja na komad mesa, ličinke se spontano ne pojave na njemu. S druge strane, Pasteur je kasnije pokazao da mikroorganizmi mogu poticati samo od već postojećih mikroorganizama.

Nadalje, mora se reći da je i ova teorija bila zanemarena, jer se u različitim povijesnim kontekstima "spontana generacija" odnosila na dva sasvim različita koncepta, naime:

- Abiogeneza: pojam porijekla života od neorganske materije i

- Heterogeneza: ideja da život nastaje iz mrtve organske materije, baš kao što su se crvi "pojavili" na raspadajućem mesu.

Darwin i Wallace, malo ranije, 1858. godine, samostalno su objavili svoje teorije o evoluciji prirodnim odabirom, pomoću kojih su jasno postavili do znanja da su najkompleksnija živa bića mogla evoluirati iz „jednostavnijih“ jednoćelijskih bića.

Tako je teorija spontane generacije nestala s scene i znanstvena se zajednica počela pitati kako su se pojavila ona "jednostavnija jednocelična bića" o kojima su govorili evolucionisti.

- Teorija primarne juhe i postupna kemijska evolucija

Alexander Oparin u svom laboratoriju (desno).

Znanstvenici A. Oparin i J. Haldane 1920. su odvojeno predložili hipotezu o podrijetlu života na zemlji koja danas nosi njihova imena i pomoću kojih su utvrdili da je život na zemlji mogao nastati " korak po korak ”od nežive materije, preko“ kemijske evolucije ”.

Veliko prizmatično proljeće u Yellowstoneu. Smatra se da je ovo okruženje s visokom temperaturom slično izvornom okruženju Zemljinih mora. Izvor:

Oba istraživača su predlagala da je "početna" zemlja trebala imati atmosferu redukcije (siromašna kisikom, u kojoj su sve molekule donirale elektrone), stanje koje bi moglo savršeno objasniti neke događaje:

- Da neke anorganske molekule međusobno reagiraju da formiraju organske strukturalne "blokove" živih bića, proces usmjeren električnom energijom (od zraka) ili svjetlosti (od sunca) i čiji se proizvodi akumuliraju u oceanima tvoreći "primarnu juhu",

Slika Eliasa Sch. na www.pixabay.com

- Rečene organske molekule naknadno su kombinirane, sastavljajući složenije molekule, formirane fragmentima jednostavnijih molekula (polimera), poput proteina i nukleinskih kiselina.

- Rečeni polimeri bili su sastavljeni u jedinice sposobne da se razmnožavaju, bilo u metaboličkim skupinama (Oparin prijedlog) ili unutar membrana koje su tvorile „ćelijske“ strukture (Haldaneov prijedlog).

- Panspermija

Ilustracija bakterije na kometi. Izvor: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

1908. godine, znanstvenik po imenu August Arrhenius predložio je da se "životvorna sjemena" razbacuju po svemirskom svemiru i da padaju na planete i "klijaju" kada su tamo bili povoljni uvjeti.

Ovu teoriju, poznatu i kao teorija panspermije (s grčkog panja, što znači "sve" i sperme, što znači "sjeme"), podržali su različiti znanstvenici, a možemo je pronaći i u nekim tekstovima kao "izvanzemaljsko podrijetlo život".

- Život strujom

Slika FelixMittermeier sa Pixabay.com

Kasnije je dio znanstvene zajednice sugerirao da je podrijetlo života koje su predložili Oparin i Haldane moglo započeti na zemlji zahvaljujući električnoj iskri koja je osigurala energiju potrebnu za "organizaciju" temeljnih organskih spojeva iz anorganskih spojeva (oblik abiogeneze).

Ove ideje su eksperimentalno podržala dva istraživača iz Sjeverne Amerike: Stanley Miller i Harold Urey.

Kroz svoje eksperimente, oba su znanstvenika pokazala da iz anorganskih tvari i pod nekim posebnim atmosferskim uvjetima električni pražnjenje može tvoriti organske molekule poput aminokiselina i ugljikohidrata.

Ta je teorija tada sugerirala da su se s vremenom mogle formirati najsloženije molekule koje danas karakteriziraju živa bića; zbog čega je ovo bilo vrlo poprilično Oparinovim i Haldaneovim teorijama "prvobitne zalihe" nekoliko godina ranije.

- Život pod ledom

Slika Davida Marka na www.pixabay.com

Druga teorija, možda malo manje poznata i prihvaćena, predlaže da život nastane u dubokim oceanima, čija je površina vjerojatno bila prekrivena debelim i debelim slojem leda, jer Sunce početne zemlje vjerojatno nije tako snažno utjecalo na površina kao sada.

Teorija sugerira da je led mogao zaštititi bilo koji biološki fenomen koji se dogodio u moru, omogućujući interakciju različitih spojeva koji su nastali u prvim živim oblicima.

- Život iz organskih polimera

Protein

Nakon što se u laboratoriju moglo pokazati da organski spojevi poput aminokiselina mogu nastati iz anorganske tvari pod određenim uvjetima, znanstvenici su se počeli pitati kako se odvijao proces polimerizacije organskih spojeva.

Sjetimo se da se stanice sastoje od velikih i složenih vrsta polimera: proteina (polimera aminokiselina), ugljikohidrata (polimera šećera), nukleinskih kiselina (polimera dušičnih baza) itd.

Sidney Fox

1950. biokemičar Sidney Fox i njegova radna skupina otkrili su da bi se u eksperimentalnim uvjetima, ako se skup aminokiselina zagrije u nedostatku vode, mogle udružiti u tvorbu polimera, odnosno proteina.

Ova otkrića navela su Fox da sugerira da bi se u "primitivnom bujonu" koji su predlagali Oparin i Haldane mogli stvoriti aminokiseline koje bi u dodiru s vrućom površinom, promičući isparavanje vode, mogle stvarati proteine.

Ribonukleinska kiselina i život na glini

Organski kemičar Alexander Cairns-Smith kasnije je predložio da se prve molekule koje su omogućile život mogu pronaći na glinenim površinama, što ne samo da im je pomoglo koncentriranju, već je i promoviralo njihovu organizaciju u definirane obrasce.

Ove ideje, koje su se pojavile u 1990-ima, potvrdile su da bi glina mogla poslužiti kao "katalizator" u stvaranju RNA (ribonukleinske kiseline) polimera, djelujući zauzvrat kao potpora katalizatora.

- Hipoteza „prvi geni“

Uzimajući u obzir ideje o „spontanom“ stvaranju esencijalnih organskih polimera, neki su autori zamislili mogućnost da su prvi životni oblici jednostavno samoobnavljajući nukleinske kiseline, poput DNK (deoksiribonukleinska kiselina) ili RNA.

Stoga se sugerira da se drugi važni elementi, poput metaboličkih mreža i stvaranja membrane, na primjer, kasnije dodaju u sustav "pradavnih".

S obzirom na karakteristike reaktivnosti RNA, mnogi znanstvenici podržavaju ideju da su prve nukleinske kiseline (očito kao ribozimi) nastale prve autokatalitičke strukture, hipoteze poznate kao "svijet RNA".

Prema tome, RNA je potencijalno mogla katalizirati reakcije koje su omogućile njeno kopiranje, čineći ga sposobnim za prijenos genetskih informacija s generacije na generaciju, pa čak i evoluciju.

- Hipoteza „prvi metabolizam“

S druge strane, različiti istraživači radije su podržali ideju da se život odvijao prvo u organskim molekulama sličnim proteinima, utvrdivši da su se početni oblici života mogli sastojati od "samoodrživih" metaboličkih mreža prije nukleinskih kiselina.

Hipoteza podrazumijeva da su se „metaboličke mreže“ mogle formirati u područjima u blizini hidrotermalnih otvora, koji su održavali kontinuiranu opskrbu kemijskim prekursorima.

Dakle, raniji jednostavniji putevi možda su proizveli molekule koje su djelovale kao katalizatori za stvaranje složenijih molekula, a na kraju bi metaboličke mreže mogle formirati druge, još složenije molekule, poput nukleinskih kiselina i velikih proteina.

Konačno, ti bi se samoodrživi sustavi mogli „ugraditi“ u membrane, stvarajući tako prva stanična bića.

- Ishodište života prema "nužnosti"

Neki istraživači koji pripadaju Massachusetts Institute of Technology (MIT, SAD) pridonijeli su oblikovanju teorije koja pojašnjenje prvih živih bića objašnjava "potrebom", nekako "slijedeći zakone prirode", a ne po "Šansa" ili "šansa".

Prema ovoj teoriji, nastanak života bio je neizbježna stvar, jer je utvrđeno da se materija uglavnom razvija u "sustavima" koji su, usmjereni vanjskim izvorom energije i okruženi toplinom, učinkovitiji u raspršivanju. energija.

Eksperimenti povezani s ovom teorijom pokazali su da se, kada je populacija slučajnih atoma izložena izvoru energije, oni se organiziraju kako bi učinkovitije rasipali energiju, sugerirajući da bi to „pre-modeliranje“ na kraju prekinulo stvaranje života., Alternativni izvor energije lako bi mogao biti sunce, premda se druge mogućnosti ne isključuju u potpunosti.

- Kreacionizam

Slika Barbara Jackson na www.pixabay.com

Kreacionizam je još jedna od teorija koju podržava važan dio današnjih društava, uglavnom na djelu vjere. Prema ovoj struji misli, svemir i svi životni oblici koji se nalaze u njemu stvoreni su od "nečega" od Boga.

To je teorija zanimljivo suprotstavljena modernim teorijama evolucije, koje nastoje objasniti porijeklo raznolikosti živih oblika bez potrebe za Bogom ili bilo kojom drugom „božanskom silom“ i, mnogo puta, jednostavno „slučajnošću. ”.

Postoje dvije vrste kreacionista: biblijski i "stara zemlja". Prvi vjeruju da je sve što je navedeno u Poglavlju Postanka Biblije doslovno istinito, dok drugi smatraju da je stvoritelj stvorio sve što postoji, ali ne potvrđujući da je priča o Postanku doslovna priča.

Međutim, obje vrste kreacionista vjeruju da promjene u organizmima mogu podrazumijevati promjene u nekoj vrsti, a vjeruju i u promjene "prema dolje", kao što su negativne mutacije, na primjer.

Međutim, ne vjeruju da bi te promjene mogle dovesti do evolucije „niže“ vrste u „višu“ ili mnogo složeniju vrstu.

Kreacionizam i evolucionizam bili su predmet rasprave i spora od objavljivanja prvih evolucijskih teorija, pa čak i danas izgleda da su oba gledišta međusobno isključiva.

Reference

1. Andrulis, ED (2012). Teorija podrijetla, evolucije i prirode života. Život, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Znanost uživo. Preuzeto 26. travnja 2020. s www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, i Miller, SL (1962). Aktualne teorije o podrijetlu života. U Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN i EL Taylor. 1993. Biologija i evolucija fosilnih biljaka. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL i Olsen, RL (1992). Misterija podrijetla života na.
6. Urednici Encyclopaedia Britannica. (2017). Encyclopaedia Britannica. Preuzeto 26. travnja 2020. s web stranice www.britannica.com/topic/creationism