10 ТЕОРИЈЕ О ПОРЕКЛУ ЖИВОТА - БИОЛОГИЈА - 2025

На теорије о пореклу живота покушати да објасни како жива бића настала. Како је настао живот као што знамо, питање је које су многи филозофи, теолози и научници поставили дуги низ година, у ствари, могли бисмо рећи да је готово човек био човек.

Различити научни записи утврђују да је земља настала пре око 4,5-5 милијарди година и да су најстарији познати фосили, који одговарају остацима цијанобактерија пронађених у Западној Аустралији, датирани пре најмање 3,5 милијарди година.

Слика са ВикиИмагес-а на ввв.пикабаи.цом

Иако не постоје фосилни записи или старији геолошки докази, многи научници се слажу да су други облици живота можда постојали и раније, али да су фосили могли бити уништени због врућине и промене облика многих стијена током Преткамбријски.

Шта се догодило током скоро две милијарде година које су прошле од настанка земље и појаве првих фосила? Управо су биолошки догађаји који су се догодили у то време омогућили живот и они о којима се данас толико расправља у научној заједници.

Даље ћемо пронаћи неке од главних хипотетских теорија које су изнели различити аутори како би објаснили порекло првих живих организама из којих су, вероватно, еволуирали најнапреднији облици живота.

Каква је била земља пре него што је настао живот?

Најстарији познати животни облици на Земљи су претпостављени фосилизовани микроорганизми који се налазе у хидротермалним отворима. Процењује се да су живели пре 4,28 милијарди година.

Неки научници предлажу да су на "почетну" земљу утицали различити типови небеских објеката и да су температуре на овој планети биле толико високе да вода није била у течном стању, већ у облику гаса.

Међутим, многи се слажу да је предкамбријска земља могла имати температуре сличне данас, што значи да би вода могла бити у течном облику, кондензована да би створила океане, мора и језера.

С друге стране, сматра се да се земаљска атмосфера снажно смањује (са нулом или врло мало слободног кисеоника), тако да би након излагања различитим облицима енергије могла да се формирају прва органска једињења.

Главне теорије о пореклу живота

- Живот спонтаном генерацијом

Аристотел, претеча спонтане генерације

Од Грка до многих научника средином деветнаестог века прихваћен је предлог да жива бића могу настати спонтано, без других родитељских организама, из „неживе“ материје.

Стога су током многих векова различити мислиоци били убеђени да се инсекти, црви, жабе и друге штетнице спонтано формирају на блату или на материји која се распада.

Те су теорије више пута дискредитоване експериментима које су спровели, на пример, Францесцо Реди (1668) и Лоуис Пастеур (1861).

Портрет Францесца Редија (Извор: Валерие75, путем Викиммедиа Цоммонс)

Реди је доказао да ако одрасли инсекти нису положили своја јаја на комад меса, личинке се на њему спонтано нису појавиле. С друге стране, Пастер је касније показао да микроорганизми могу потицати само од већ постојећих микроорганизама.

Надаље, мора се рећи да је ова теорија такође занемарена јер се у различитим историјским контекстима „спонтана генерација“ односила на два сасвим различита концепта, наиме:

- Абиогенеза : појам настанка живота од неорганских материја и

- Хетерогенеза : идеја да је живот настао из мртве органске материје, баш као што су се црви "појавили" на пропадању меса.

Дарвин и Валлаце, мало раније, 1858. године, самостално су објавили своје теорије о еволуцији природним одабиром, помоћу којих су јасно поставили до знања да су најкомплекснија жива бића могла да еволуирају из „једноставнијих“ једноћелијских бића.

Тако је теорија спонтане генерације нестала са сцене и научна заједница је почела да се пита како су настала она "једноставнија једноцелична бића" о којима су говорили еволуционисти.

- Теорија примарног бујона и постепена хемијска еволуција

Александар Опарин у својој лабораторији (десно).

Научници А. Опарин и Ј. Халдане 1920. године одвојено су предложили хипотезу о пореклу живота на земљи која данас носи њихова имена и помоћу којих су утврдили да је живот на земљи могао настати " корак по корак “од неживе материје, преко„ хемијске еволуције “.

Велико призматично пролеће у Иелловстонеу. Сматра се да је ово окружење високих температура слично као првобитно окружење Земљиних мора. Извор:

Оба истраживача су сугерисала да је "почетна" земља морала имати атмосферу редукције (сиромашна кисеоником, у којој су сви молекули склони давати електроне), стање које би могло савршено објаснити неке догађаје:

- Да неки неоргански молекули реагују један са другим да формирају органске структуралне „блокове“ живих бића, процес усмерен на електричну енергију (од зрака) или светлости (од сунца) и чији се производи накупљају у океанима формирајући „примарни бујот“ .

Слика Елиас Сцх. на ввв.пикабаи.цом

- Речени органски молекули су касније комбиновани, састављајући сложеније молекуле, формиране од фрагмената једноставнијих молекула (полимера), као што су протеини и нуклеинске киселине.

- Речени полимери су састављени у јединице способне да се реплицирају, било у метаболичким групама (Опарин предлог) или унутар мембрана које су формирале „ћелијске“ структуре (Халданеов предлог).

- Панспермија

Илустрација бактерије на комети. Извор: Силвер Споон Сокпоп / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0)

1908. године, научник по имену Аугуст Аррхениус предложио је да се „животворна семена“ расипају по свемирском свемиру и да падају на планете и „клијају“ када су тамо били повољни услови.

Ову теорију, познату и као теорија панспермије (од грчког панула, што значи "све" и сперме, што значи "семе"), подржали су различити научници и можемо је такође наћи у неким текстовима као "ванземаљско порекло живот ".

- Живот струјом

Слика ФеликМиттермеиер са Пикабаи.цом

Касније је део научне заједнице сугерисао да би порекло живота које су предлагали Опарин и Халдане могло почети на земљи захваљујући електричној „варници“ која је обезбедила енергију потребну за „организацију“ основних органских једињења из неорганских једињења (облик абиогенезе).

Ове идеје су експериментално подржала два истраживача из Северне Америке: Станлеи Миллер и Харолд Уреи.

Кроз своје експерименте, оба научника су показала да из анорганских супстанци и под неким посебним атмосферским условима електрични пражњење може да формира органске молекуле попут аминокиселина и угљених хидрата.

Ова теорија је, дакле, предложила да би се с временом могли формирати сложенији молекули који данас карактеришу жива бића; због чега је ово било у великој мери подржавање Опаринових и Халданеових теорија о "првобитним залихама" неколико година раније.

- Живот под ледом

Слика Давид Марк-а на ввв.пикабаи.цом

Друга теорија, можда мало мање позната и прихваћена, предлаже да живот настане у дубоким океанским водама, чија је површина вероватно била прекривена дебелим и дебелим слојем леда, јер Сунце почетне земље вероватно није тако снажно утицало на површину као сада.

Теорија каже да је лед могао заштитити било који биолошки феномен који се догодио у мору, омогућавајући интеракцију различитих једињења која су настала у првим живим облицима.

- Живот из органских полимера

Беланчевина

Након што се у лабораторији могло показати да се органска једињења попут аминокиселина могу формирати из неорганских материја под одређеним условима, научници су се почели питати како је дошло до процеса полимеризације органских једињења.

Подсетимо се да се ћелије састоје од великих и сложених врста полимера: протеина (полимера аминокиселина), угљених хидрата (полимера шећера), нуклеинских киселина (полимера азотних база), итд.

Сиднеи Фок

1950. године, биохемичар Сиднеи Фок и његова радна група открили су да би се у експерименталним условима, ако се скуп аминокиселина загрева у недостатку воде, могле удружити у формирање полимера, односно протеина.

Ова открића навела су Фок да сугерише да би се у „примитивном бујону“, који су предложили Опарин и Халдане, створиле аминокиселине које би у додиру са врућом површином, подстичући испаравање воде, могле да формирају протеине.

Рибонуклеинска киселина и живот на глини

Органски хемичар Алекандер Цаирнс-Смитх касније је предложио да се први молекули који су омогућили живот могу пронаћи на глиненим површинама, што не само да им је помогло концентрацији, већ је и промовисало њихову организацију у дефинисане обрасце.

Ове идеје, које су се појавиле у деведесетима, потврдиле су да глина може послужити као "катализатор" у стварању РНА (рибонуклеинске киселине) полимера, делујући заузврат као подлога катализатора.

- Хипотеза „први гени“

Узимајући у обзир идеје о „спонтаном“ стварању есенцијалних органских полимера, неки аутори су замислили могућност да су први животни облици били једноставно самообнављајући нуклеинске киселине, као што је ДНК (деоксирибонуклеинска киселина) или РНА.

Због тога се сугерише да се други важни елементи, као што су метаболичке мреже и формирање мембрана, на пример, додају касније у „прадавни“ систем.

С обзиром на карактеристике реактивности РНК, многи научници подржавају идеју да су прве нуклеинске киселине (очигледно као рибозими) формиране прве аутокаталитичке структуре, хипотезе познате као "свет РНА".

Сходно томе, РНА је потенцијално могла катализирати реакције које су омогућиле њено копирање, чинећи га способним да преноси генетске информације из генерације у генерацију, па чак и да се развија.

- Хипотеза „метаболизам први“

С друге стране, различити истраживачи су радије подржали идеју да се живот први пут одвијао у „протеинима“ органским молекулама, утврдивши да су се почетни облици живота могли састојати од „самоодрживих“ метаболичких мрежа пре нуклеинских киселина.

Хипотеза подразумева да су се „метаболичке мреже“ могле формирати у областима у близини хидротермалних отвора, који су одржавали непрекидно снабдевање хемијских прекурсора.

Дакле, ранији једноставнији путеви су можда произвели молекуле који су деловали као катализатори за формирање сложенијих молекула, и на крају метаболичке мреже могу бити у стању да формирају друге, још сложеније молекуле, попут нуклеинских киселина и великих протеина.

Коначно, ови самоодрживи системи су могли бити „капсулирани“ унутар мембрана, стварајући тако прва ћелијска бића.

- Порекло живота „нуждом“

Неки истраживачи који припадају Масачусетском технолошком институту (МИТ, САД) допринели су формулисању теорије која објашњава порекло првих живих бића „потребом“, некако „пратећи законе природе“, а не по "Шанса" или "шанса".

Према овој теорији, настајање живота је била неизбежна ствар, пошто је утврђено да се материја углавном развија у "системима" који су, усмерени вањским извором енергије и окружени топлином, ефикаснији у распршивању. енергије.

Експерименти повезани са овом теоријом показали су да када се популација насумичних атома изложи извору енергије, они се организују како би ефикасније распршили енергију, сугеришући да би ово „пре-моделирање“ на крају завршило формирање живота. .

Алтернативни извор енергије лако би могао бити сунце, мада друге могућности нису у потпуности искључене.

- Креационизам

Слика Барбара Јацксон на ввв.пикабаи.цом

Креационизам је још једна од теорија коју подржава важан део данашњих друштава, углавном чином вере. Према овој струји мисли, универзум и сви животни облици који се налазе у њему створени су из "ничега" од Бога.

То је теорија занимљиво супротстављена модерним теоријама еволуције, које настоје објаснити порекло разноликости живих облика без потребе за Богом или било којом другом „божанском снагом“ и, много пута, једноставно „случајношћу. “.

Постоје две врсте креациониста: библијски и "стара земља". Први сматрају да је све што је наведено у Поглављу Постанка у Библији буквално тачно, док други сматрају да је творац створио све што постоји, али не потврђујући да је прича о Постанку дословна прича.

Међутим, обе врсте креациониста верују да промене у организму могу подразумевати промене у некој врсти, а верују и у промене „наниже“, на пример негативне мутације.

Међутим, они не верују да би ове промене могле водити еволуцији „ниже“ врсте у „вишу“ или много сложенију врсту.

Креационизам и еволуционизам били су предмет расправе и спора од објављивања првих еволуцијских теорија, па чак и данас, оба става изгледају међусобно искључива.

Референце

1. Андрулис, ЕД (2012). Теорија порекла, еволуције и природе живота. Живот, 2 (1), 1-105.
2. Цхои, Ц. (2016). Ливе Сциенце. Преузето 26. априла 2020. са ввв.ливесциенце.цом/13363-7-тхеориес-оригин-лифе.хтмл
3. Хоровитз, НХ, и Миллер, СЛ (1962). Актуелне теорије о пореклу живота. Ин Фортсцхритте дер Цхемие Органисцхер Натурс
4. ТН и ЕЛ Таилор. 1993. Биологија и еволуција фосилних биљака. Прентице Халл, Нев Јерсеи.
5. Тхактон, ЦБ, Брадлеи, ВЛ и Олсен, РЛ (1992). Мистерија поријекла живота на.
6. Уредници Енцицлопаедиа Британница. (2017). Енцицлопаедиа Британница. Преузето 26. априла 2020. са ввв.британница.цом/топиц/цреатионисм