Innehåll
- Abiogenes, definition och översikt
- Abiogenes är inte spontan generation
- Teoretisk grund för abiogenes
- Den experimentella grunden för abiogenes
- Ytterligare teoretiska förklaringar av Abiogenesis
- Specifika problem med den andra delen av Abiogenesis
- Första livet: Alternativa teorier om livets ursprung på jorden
Medan Charles Darwins Theory of Evolution handlar om hur arter förändras för att anpassa sig till deras miljö, tar det inte upp frågan om hur livet började ursprungligen. Vid ett tillfälle, säkert när planeten fortfarande var varm och smält, fanns det inget liv på jorden, även om vi vet att livet utvecklats senare.
Frågan är, hur har tidiga jordens livsformer härstammat?
Det finns flera teorier om hur de grundläggande byggstenarna för levande organismer bildades. Mekanismen för hur icke-levande materia blev självreplikerande levande organismer och då förstås inte komplicerade livsformer.
Det har några luckor, men uralstring hanterar intressanta begrepp och gör en början på en förklaring.
Abiogenes, definition och översikt
uralstring är den naturliga process som levande organismer uppstod från organiska molekyler som inte lever. Enkla element kombinerade för att bilda föreningar; föreningarna blev mer strukturerade och involverade olika ämnen. Så småningom bildades och kopplades enkla organiska föreningar för att producera komplexa molekyler såsom aminosyror.
Aminosyror är byggstenarna i proteinerna som utgör grunden för organiska processer. Aminosyrorna kunde ha kombinerats för att bilda proteinkedjor. Dessa proteiner kunde ha blivit självreplikerande och bildat grunden för enkla livsformer.
En sådan process kunde inte äga rum på jorden idag eftersom de nödvändiga förhållandena inte längre finns. Skapandet av organiska molekyler förutsätter förekomsten av en varm buljong som innehåller de ämnen som krävs för att de organiska molekylerna ska visas.
Element och enkla föreningar som väte, kol, fosfater och socker måste alla finnas tillsammans. Ett energikälla såsom ultravioletta strålar eller blixtnedladdningar skulle hjälpa dem att binda. Förhållanden som detta kan ha funnits för 3,5 miljoner år sedan när livet på jorden tros ha börjat. Abiogenes specificerar mekanismerna för hur det kan ha skett.
Relaterat innehåll: Louis Pasteur: Biografi, uppfinningar, experiment och fakta
Abiogenes är inte spontan generation
Både abiogenes och spontan generation föreslår att livet kan härstammar från icke-levande material, men detaljerna om de två är helt annorlunda. Även om abiogenes är en giltig teori som inte har åsidosatts, är spontan generation en föråldrad tro som har visat sig vara felaktig.
De två teorierna skiljer sig åt på tre huvudsakliga sätt. Teorin för abiogenes säger att:
Teorin för spontan generation säger att:
Forskare brukade tro på spontan generation, men i dag tror inte ens allmänheten längre att flugor kommer från ruttna kött eller möss kommer från skräp. Vissa forskare ifrågasätter också om abiogenes är en giltig teori, men de har inte kunnat föreslå ett bättre alternativ.
Teoretisk grund för abiogenes
Hur livet kan ha sitt ursprung föreslogs först av den ryska forskaren Alexander Oparin 1924 och oberoende igen av den brittiska biologen J.B.S. Haldane 1929. Båda antog att den tidiga jorden hade en miljö rik på ammoniak, koldioxid, väte och kol, byggstenarna i organiska molekyler.
Ultravioletta strålar och blixtar gav energi för kemiska reaktioner som skulle göra det möjligt för dessa molekyler att kopplas samman.
En typisk reaktionskedja skulle fortsätta enligt följande:
Medan teorin presenterade konsistenta och trovärdiga begrepp, visade sig några av stegen vara svåra att utföra under laboratorieförhållanden som försökte simulera dem på tidig jord.
Relaterat innehåll: Element av nukleinsyror
Den experimentella grunden för abiogenes
I början av 1950-talet bestämde den amerikanska doktoranden Stanley Miller och hans doktorandrådgivare Harold Urey att testa Oparin-Haldane abiogenesteori genom att återskapa en tidig jordmiljö. De blandade de enkla föreningarna och elementen från teorin i luft och släppte gnistor genom blandningen.
När de analyserade de resulterande kemiska reaktionsprodukterna kunde de upptäcka aminosyror som skapats under simuleringen. Detta bevis på att den första delen av teorin var korrekt stödde senare experiment som försökte skapa replikerande molekyler från aminosyrorna. Dessa experiment lyckades inte.
Efterföljande forskning fann att den prebiotiska atmosfären i den tidiga jorden antagligen hade mer syre och färre andra viktiga ämnen än provet som användes i Miller-Urey-experimentet. Detta ledde till fråga om slutsatserna fortfarande var giltiga.
Sedan dess har vissa experiment med en korrigerad atmosfärskomposition också hittat organiska molekyler såsom aminosyror, vilket således stödjer de ursprungliga slutsatserna.
Relaterat innehåll: Naturligt urval: Definition, Darwins teori, exempel och fakta
Ytterligare teoretiska förklaringar av Abiogenesis
Även när det konstateras att förhållandena för alstring av enkla organiska föreningar var närvarande på prebiotiska jorden, vägen till levande celler har varit i tvist. Det finns tre möjliga sätt på vilka relativt enkla föreningar som aminosyror så småningom kan bli ett självhushållande liv:
Stegen från aminosyror på var ett allvarligt problem, och ingen av de olika teoretiska vägarna har, från maj 2019, varit framgångsrik simulerad.
Specifika problem med den andra delen av Abiogenesis
Det råder ingen tvekan om att a simulering av den tidiga jordatmosfären kan producera relativt komplexa molekyler som är byggstenarna i de organiska molekylerna som finns i levande celler. Det finns emellertid flera problem med att komma från de komplexa molekylerna till faktiska livsformer. Dessa inkluderar:
Om abiogenes inte sker på det sätt som teorin beskriver, alternativa idéer måste beaktas.
Första livet: Alternativa teorier om livets ursprung på jorden
Eftersom framstegen med abiogenes tycks blockeras har alternativa teorier för livets ursprung föreslagits. Livet kan ha sitt ursprung på ett sätt som liknar abiogenesteorin men i geotermiska ventiler under havet eller inom Jordskorpan, och det kan ha hänt flera gånger på olika platser. Ingen av dessa teorier har mer hårddatasupport än klassisk abiogenes.
I en annan teori som överger abiogenes helt har forskare föreslagit att komplexa organiska föreningar eller fullständiga livsformer som virus kan ha levererats till jorden av meteoriter eller kometer. Tidig jord (primitiv jord) utsattes för kraftigt bombardemang under Hadean-tiden (för cirka 4 till 4,6 miljarder år sedan) då livet kan ha börjat.
Utan mer hård data är den enda slutsatsen att exakt hur livet på jorden härstammar fortfarande är ett mysterium.