Jak było życie na planecie ziemi?

Pytanie o tym, jak życie pojawiło się na Ziemi, jest jednym z najgłębszych w nauce, a chociaż istnieje wiele teorii, naukowcy nadal nie mogą przyjść do jednej odpowiedzi. Nadal pozostaje tematem do dyskusji, ponieważ świadomość pochodzenia życia pomoże nam lepiej zrozumieć swoje miejsce we wszechświecie, a także wyśle ​​nasze poszukiwania życia pozaziemskiego. Istnieje wiele hipotez i teorii życia na ziemi, a poniżej przyjrzymy się na niektórych najpopularniejszych.

Pierwszy pomysł, przyciągnął uwagę naukowców, był "podstawowym rosorem": pomysł, że kiedy ziemia była młoda, oceany były wypełnione prostymi chemikaliami, które przyczyniają się do wystąpienia życia, a które niezależnie uformowały proste żywe komórki. Ta hipoteza zaproponowano w latach dwudziestych przez dwóch niezależnych badaczy: Alexander Oparin z ZSRR i brytyjskiego genetycznego. B. Z. Holdane.

Teoria rosowca pierwotnego była szeroko wspierana w 1953 r., Kiedy młody student amerykański absolwent o imieniu Stanley Miller pod kierownictwem zwycięzcy Nobla Nagrody Harold Suri posiadał słynny eksperyment. Miller mieszał cztery proste chemikalia w szklanych rurach, które ogrzewały i uderzają elektryczne iskry, naśladując zamek błyskawiczny. Podczas eksperymentu, kilka aminokwasów, bloków budowlanych białek. Eksperyment Miller-Yuri wykazał, że cząsteczki organiczne są w stanie tworzyć naturalny sposób.

Jednak stworzenie życia od podstaw okazało się znacznie bardziej skomplikowane niż eksperyment Millera. Przez dziesięciolecia proponowano kilka konkurencyjnych hipotez, a dziś ten obszar jest silnie spolaryzowany. Naukowcy nie zgadzają się w opiniach, na które pojawiły się pierwsze elementy chemiczne życia, jakie istotne procesy pojawiły się pierwszy i gdzie był życie po raz pierwszy na ziemi.

W pytaniu nawet czas wystąpienia życia. Po prostu wiemy, że stało się to po tym, jak ziemia powstała 4,5 miliarda lat temu i do 3,5 miliarda lat temu - bardzo najstarszy pomysł na świadectwo życia. Wielu paleontologów próbowało zawęzić horyzont, identyfikując więcej starożytnych śladów życia, ale ich spór.

Jeśli chodzi o lokalizację, wielu wciąż preferuje morze, ale niekoniecznie otwarte: niektórzy badacze uważają, że życie powstały w alkalicznych źródeł hydrotermicznych na dnie morskim. Inni uważają, że życie pojawiło się w zbiornikach wodnych na ziemi, być może w basenach geotermalnych, podobnych do faktu, że w Yellowstone. Na przykład było wiele innych miejsc, lód. Mniejsza część naukowców ma życie, że życie pojawiło się gdzieś we wszechświecie i został przeniesiony na Ziemię. Ta hipoteza jest znana jako "panx". Niemniej jednak większość badaczy uważa to mało prawdopodobne.

Proces stworzony przez życie

Najbardziej ostrym pytaniem jest mechanizm, z którym pochodzą życie. Który z wielu procesów występujących w żywych organizmach powstały pierwszy?

Jednym z pierwszych pomysłów spopularyzowanych przez biochemikę Foxa po eksperymencie Miller-Yuri było to, że aminokwasy idą do prostych białek. W nowoczesnych organizmach białka wykonują ogromny zakres funkcji, w tym działających jako enzymy, które przyspieszają główne reakcje chemiczne. Jednak ta hipoteza o białkach w dużej mierze straciła popularność.

Znacznie bardziej popularny jest pomysł, że życie rozpoczęło się od RNA blisko krewnego DNA (hipoteza świata RNA). RNA może prowadzić geny i samą kopiować, a także DNA, ale może również zwijać się i działać jako enzym. Idea polega na tym, że organizmy oparte wyłącznie na RNA pojawiły się pierwszy, a tylko później rozwinęły się DNA i białko.

Hipoteza RNA nagromadziła wiele potwierdzeń, ale nie jest jasne, czy wystarczy jeden RNA. W ostatnich latach niektórzy badacze zasugerowali, że RNA ujawniono swój potencjał tylko w połączeniu z białkami - a obie komponenty są potrzebne.

Kolejną myślą jest to, że pierwsze organizmy były prostymi kroplami lub bąbelkami. Te "Protector" przypominały nowoczesne komórki w jednej kluczowej właściwości: działały jako kontenery dla wszystkich innych elementów życia. Więcej zaawansowanych protokanów opracowanych przez Nagrodę Nobla Lauret biologa Jack Shostakov zawiera również RNA samokasputowe.

Ostatnią hipotezą jest to, że życie rozpoczęło się od serii reakcji chemicznych, które wyodrębniły energię ze środowiska i wykorzystał go do tworzenia cząsteczek życia. Pomysł został nominowany pod koniec lat 80-tych przez niemieckiego chemika Günther. WheryStrokeuser sugeruje, że wczesne życie może pojawić się na powierzchni żelaznych minerałów siarczkowych, stąd nazwa "hipoteza o żelaznym spokój siarczku". Jednak te dni ten pomysł został dostarczony przez założenie Michaela Russella, że ​​pierwsze życie było karmione prądy prętów naładowanych elektrycznie w alkalicznych źródeł hydrotermicznych na dnie morskim.

Krytyka Abiogeneza i panxermia

Chociaż eksperymenty prowadzone przez Stanley Miller i innych naukowców opartych na jego pracy pokazują, że życie może pojawić się z rosowca, ta szansa pozostaje teoretyczna. Nie ma świadectwa pionierskiego życia na ziemi. Ponadto krytycy hipotezy świata RNA zauważają, że eksperymenty potwierdzające tę koncepcję przeprowadzono z biologicznie utworzonym RNA. RNA może działać jako matryca do samoparności i jako enzym do wykonania tego procesu, ale wyniki te przeprowadzono w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Dlatego tylko częściowo dowodzą, że takie delikatne procesy mogą wystąpić w morzach starożytnej ziemi.

Z podobnych powodów hipoteza świata RNA została w dużej mierze odrzucona przez zwolenników Abiogenezy na rzecz innych teorii, takich jak jednoczesny rozwój białek i matryc genetycznych lub narodzin życia wokół źródeł hydrotermalnych, podobnych do tych obecnie zamieszkanych przez ekstremaniczność. Ale jest jeden ważny czynnik, który trudno jest przezwyciężyć każdą hipotezę abogenezy: czas. Uważa się, że życie oparte na DNA powstał na Ziemi około 3,8 miliarda lat temu, dając schronienie form życia około 1 miliardów lat, aby przeprowadzić losowe procesy kodowania użytecznych białek i zespołów ich poprzedników życia komórek. Krytycy Abiogenezy mówią, że materia nieorganiczna brakuje po prostu czasu, aby stać się teoretycznie informowanym lekarzem. Według jednego z szacunków, dla losowo tworzenia jednego użytecznego białka, potrzebuje około 10⁴⁵⁰ Lata.

Jest to jedna z głównych przeszkód sprawia, że ​​Panzermia atrakcyjnego pomysłu: nie wyjaśnia pochodzenia życia, ale tylko jej wygląd na ziemi. Hipoteza PanCupermia niekoniecznie niekoniecznie zaprzecza atogenezy, po prostu przenosi źródło życia do innego miejsca. Niemniej jednak nadal nie ma żadnych ocen na kilku ważnych czynnikach, które należy zaobserwować, aby Panzermia była poprawna. Czy jest na przykład, że żywotność mikrobiologiczna przetrwała w trudnych warunkach lotu w przestrzeni, wejdź do atmosfery ziemi i kolizji z powierzchnią naszej planety?

Niektóre ostatnie hipotezy sugerują, że życie nie musiał przetrwać. Niektórzy naukowcy postulowują, że martwe cząstki DNA mogły przybyć na ziemię za pomocą parsermi balistycznej i zostały odtworzone przy użyciu procesu rozpoczęcia podobnego do świata RNA. Inni starają się odkrywać Marsa w poszukiwaniu skamieniałości i porównować każdy materiał genetyczny z tym, co dzieje się wszędzie na Ziemi, aby określić relację.

Niemniej jednak, jeśli życie na Ziemi pochodziło gdzie indziej i przeniosło się do naszej planety, pytanie jest nadal otwarte: jak życie się wydarzyło?