Теорија Опаринови порекло живота , познат и као "Теорије примитивне или примордијалне супе" покушава да објасни како је живот настао на Земљи у условима који су карактеристични за милионима година пре када су се појавиле прве органски молекули.
Ова теорија коју је успоставио Опарин једна је од најприхваћенијих у научној заједници. Оно остаје на снази, чак и поред многих напретка савремене науке, јер нова повезана открића успевају да је допуњују и ојачају.
Фотографија Александра Опарина (Извор: Павел Трошкин преко Викимедиа Цоммонс)
Опарин је у својим списима живе (биотске) организме класификовао на ниво организације неживе материје (абиотски). Тада је предложио да се та нежива материја прогресивно мења и постаје сложенија, све док није формирала прве живе ћелије.
Опаринова теорија отворила је врата развоју гране биолошких наука познате као "Синтетска биологија". Ова наука покушава да створи околне услове у којима је „примитивна супа“ родила живе организме који данас насељавају земљу.
Сличну теорију је самостално изнио еволутивни биолог Јохн Халдане, који је прве касне преткамбријске тела која су углавном сачињена од металних елемената и воде назвала "Примитивна супа".
Поријекло теорије
Опаринову теорију предложио је Александар Иванович Опарин, рођен 1894. године у малом руском граду званом Углицх. Још од малих ногу Опарин је већ био страствен према биљкама и био је упознат са Дарвиновим еволуцијским теоријама.
Студирао је биљну физиологију на Универзитету у Москви, где је годинама касније предавао на катедрама биохемије и физиологије биља.
Током његових универзитетских студија Опарин је почео да има озбиљну забринутост због микроорганизама који, састављени само од атома угљеника, азота и воде, имају способност да се организују да извршавају сложене процесе као што је фотосинтеза.
Опарин је 1923. године објавио своје експерименте у књизи под насловом "Поријекло живота". Ова књига садржи теорију која заједно са доприносима другог истраживача времена по имену Јохн Халдане жели да објасни како су настале животне искоре на нашој планети.
Опарин текст објашњава, врло једноставним и дидактичким језиком, како је започела "еволуција" органске материје пре формирања планете Земље. Такође објашњава како органске материје настају дејством сунчевих зрака, вулканских ерупција и електричних пражњења природног порекла.
Важно је истаћи да се Опарин горљиво супротстављао теорији спонтане генерације, подржавајући своје идеје о Дарвиновој теорији еволуције и Менделеевој "абиогеној" синтези нафте; утврдивши да је почетак живота настао због својеврсне "хемијске еволуције" која је организовала елементе примитивне земље како би формирали сложене молекуле.
Постулати
Иако је прошло скоро 100 година од како је Опарин изнео своју теорију, она важи и данас. Опаринов помирљиви приступ, који окупља разнолике дисциплине као што су хемија, астрономија, физика и биологија, нуди за многе научнике рационалан приступ објашњавању како се живот формирао на земљи.
Опарин лоцира настанак живота током преткамбријског периода, где је постојала високо редуцирајућа атмосфера, богата двама најбогатијим елементима живих организама: угљеником (у облику метана и цианогена) и азотом (у облику амонијака).
Његова теорија се заснивала, углавном, на чињеници да је енергија која долази од ултраљубичастог светла, вулкана и електричних олуја узроковала таложење воде у плиновитом облику, изазивајући бујице кише које су таложиле друга једињења, попут амонијака , метан, азот итд.
Обилне кише одвукле су оборинске елементе у мора, стварајући оно што је Опарин назвао "примитивном буром". Овај бујон послужио је као позорница за низ хемијских реакција које су створиле прве органске молекуле сличне аминокиселинама.
Ти колоидни молекули слични „аминокиселинама“ и други сличне природе спонтано су се организовали тако да формирају пептидне, протеинске и липидне структуре које је Опарин назвао коацервати.
Након тога, коацервати су се још више специјализовали, успевајући да формирају структуре врло сличне живим ћелијама какве данас познајемо.
Те примитивне "ћелије" временом су стекле способност развијања примитивног метаболизма, узимајући хемијска једињења из окружења како би из њих извлачили храну и енергију, како би преживели и размножавали се.
Природна селекција код коацервата
Коацервати које је предложио Опарин, као што је већ поменуто, користили су мале молекуле заробљене из окружења за храну и енергију. Према Опарину, ове молекуле су асимилирали други већи молекули, које је он назвао "примитивним ензимима" коацервата.
Стјецање механизма апсорпције и асимилације унутар сваког коацервата представљало би предност у односу на остале коацервате, дакле, коацервати с бољим способностима асимилације би расли брже и ефикасније.
Опарин је утврдио да постоји граница раста за "најуспешније" коацервате у тачки у којој су, термодинамички, постали нестабилни. Сходно томе, коацервати су почели да се делију или „поделе“ на мање коацервате.
Могућност поделе великих коацервата на мање коацервате повећала би количину коацервата ове врсте у средини. Ови коацервати, који се налазе у већем броју или фреквенцији, могли су вршити неку врсту "селективног притиска" на друге, фаворизујући оне са већим капацитетом за "поделу" или сегментирање.
Још једна карактеристика коацервата који су могли да врше неку врсту "природне селекције" на другима био је, можда, способност да синтетишу неки енергетски метаболит из хране добијене из примитивног бујона где су "расли".
Тако су вероватно преживели само коацервати који су способни да метаболишу једињења из околине и производе властиту храну и резервну енергију.
Актуелност теорије
Дарвинова теорија природне селекције била је пресудна за Опарина да схвати "конкуренцију" и "преваленцију" међу коацерватима. Чак и годинама касније, открићем гена и наследног материјала, Опарин је тим молекулима приписао одговорност за велики део репликације коацервата.
Тренутно су многи биолози посвећени рекреацији примитивних услова земље који су створили коацервате које је предложио Опарин.
Један од најпознатијих експеримената овог типа био је Станлеи Миллер и Харолд Уреи, који су експериментално верификовали „абиогенезу“ аминокиселина као што су глицин (глицински тип).
Неколико научника специјализованих за синтетску биологију изводи експерименте како би вештачки постигло организацију живота, али засновано на једињењима која нису угљеник, сугерирајући да је тај „живот“ можда врста живота коју налазимо на другим планетима.
Теме интереса
Теорије о пореклу живота.
Хемосинтетска теорија.
Креационизам.
Панспермија.
Теорија спонтане генерације.
Референце
- Дас, А. (2019). Поријекло живота на Земљи-вирусима и микробима. Ацта Сциентифиц Мицробиологи, 2, 22-28.
- Фри, И. (2006). Порекло истраживања о пореклу живота. Ендеавоур, 30 (1), 24-28.
- Херрера, АС (2018). Меланин је порекло живота. МОЈ Целл Сци Реп, 5 (1), 00105.
- Колб, ВМ (2016). Порекло живота: хемијски и филозофски приступи. Еволуциона биологија, 43 (4), 506-515.
- Лазцано, А. (2016). Александер И. Опарин и порекло живота: историјско преиспитивање хетеротрофне теорије. Часопис за молекуларну еволуцију, 83 (5-6), 214-222.
- Опарин, АИ (1957). Порекло живота на земљи. Порекло живота на земљи., (3. изд.).