10 TEORIER OM LIVETS OPPRINNELSE - BIOLOGI - 2025

De teorier om livets opprinnelse prøve å forklare hvordan levende ting stammer fra. Hvordan livet oppsto slik vi kjenner det, er et spørsmål som mange filosofer, teologer og forskere har stilt i mange år, faktisk, vi kan si det nesten siden mennesket var en mann.

Ulike vitenskapelige poster viser at jorden ble dannet for rundt 4,5-5 milliarder år siden, og at de eldste kjente fossilene, tilsvarende restene av cyanobakterier som ble funnet i Vest-Australia, stammet fra minst 3,5 milliarder år siden.

Bilde fra WikiImages på www.pixabay.com

Selv om det ikke er fossilregister eller eldre geologiske bevis, er mange forskere enige om at andre livsformer kan ha eksistert tidligere, men at fossiler kan ha blitt ødelagt av varme og formforandringene til mange bergarter i løpet av urtiden.

Hva skjedde i løpet av de nesten 2 milliarder årene som gikk siden jordens opprinnelse og forekomsten av de første fossilene? Det er de biologiske hendelsene som skjedde på den tiden som gjorde livet mulig og de som er så mye omdiskutert i det vitenskapelige samfunnet i dag.

Deretter vil vi finne noen av de viktigste hypotetiske teoriene fremmet av forskjellige forfattere for å forklare opprinnelsen til de første levende organismer, hvorfra de mest "avanserte" livsformene antagelig utviklet seg.

Hvordan var jorden før livet oppsto?

De tidligste kjente livsformene på jorden er formodede fossiliserte mikroorganismer som finnes i hydrotermiske ventilasjonsåpninger. De anslås å ha levd for 4,28 milliarder år siden.

Noen forskere foreslår at den "første" jorden ble påvirket av forskjellige typer himmelobjekter og at temperaturene på denne planeten var så høye at vannet ikke var i flytende tilstand, men i form av gass.

Imidlertid er mange enige om at prekambrisk land kan ha hatt temperaturer som land i dag, noe som betyr at vann kan være i flytende form, kondensert til dannelse av hav, hav og innsjøer.

Tidens terrestriske atmosfære antas derimot å være sterkt reduserende (med null eller veldig lite fritt oksygen), slik at de første organiske forbindelsene kunne ha blitt dannet etter eksponering for forskjellige energiformer.

Hovedteorier om livets opprinnelse

- Livet etter spontan generasjon

Aristoteles, forløper for spontan generasjon

Fra grekerne til mange forskere i midten av det nittende århundre ble forslaget akseptert at levende ting kunne oppstå spontant, uten andre foreldreorganismer, fra "ikke-levende" materie.

Derfor var forskjellige tenkere i mange århundrer overbevist om at insekter, ormer, frosker og annet skadedyr dannet seg spontant på gjørme eller på nedbrytende materie.

Disse teoriene ble diskreditert ved mer enn én anledning av eksperimentene utført av Francesco Redi (1668) og Louis Pasteur (1861), for eksempel.

Portrett av Francesco Redi (Kilde: Valérie75, via Wikimmedia Commons)

Redi beviste at med mindre voksne insekter la eggene sine på et stykke kjøtt, så kom ikke larvene spontant opp på den. På den annen side viste Pasteur senere at mikroorganismer bare kunne komme fra eksisterende mikroorganismer.

Videre må det sies at denne teorien også ble ignorert fordi "spontan generasjon" i forskjellige historiske sammenhenger refererte til to ganske forskjellige begreper, nemlig:

- Abiogenese : forestillingen om livets opprinnelse fra uorganisk materiale og

- Heterogenese : ideen om at livet oppsto fra dødt organisk materiale, akkurat som ormer "dukket opp" på råtnende kjøtt.

Darwin og Wallace, litt tidligere, i 1858, publiserte uavhengig teorier om evolusjon ved naturlig seleksjon, ved hjelp av hvilke de gjorde det klart at de mest komplekse levende vesener hadde vært i stand til å utvikle seg fra mer "enkle" encellede vesener.

Dermed forsvant teorien om spontan generasjon fra scenen, og det vitenskapelige samfunnet begynte å lure på hvordan de "enklere encellet vesener" dukket opp som evolusjonister snakket om.

- Teori om primær buljong og gradvis kjemisk evolusjon

Alexander Oparin i laboratoriet sitt (til høyre).

I 1920 foreslo forskerne A. Oparin og J. Haldane hver for seg hypotesen om livets opprinnelse på jorden som i dag bærer navnene og ved hjelp av hvilke de slo fast at livet på jorden kunne ha oppstått. " trinn-for-trinn ”fra ikke-levende stoff, gjennom“ kjemisk evolusjon ”.

Stor prismatisk vår i Yellowstone. Dette høye temperaturmiljøet antas å være likt det urbane miljøet i jordens hav. Kilde:

Begge forskere antydet at den "første" jorden må ha hatt en reduserende atmosfære (dårlig i oksygen, der alle molekyler hadde en tendens til å donere elektroner), en tilstand som perfekt kunne forklare noen hendelser:

- At noen uorganiske molekyler reagerer med hverandre for å danne de organiske strukturelle "blokkene" av levende vesener, en prosess regissert av elektrisk energi (fra stråler) eller lysenergi (fra solen) og hvis produkter samler seg i verdenshavene og danner en "primær buljong" .

Bilde av Elias Sch. på www.pixabay.com

- Når det er sagt, ble organiske molekyler deretter kombinert og samlet mer komplekse molekyler, dannet av fragmenter av enklere molekyler (polymerer) som proteiner og nukleinsyrer.

- At nevnte polymerer ble samlet i enheter som var i stand til å replikere seg, enten i metabolske grupper (Oparin's forslag) eller inne i membraner som dannet "celle-lignende" strukturer (Haldanes forslag).

- Panspermia

Illustrasjon av en bakterie på en komet. Kilde: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

I 1908 foreslo en forsker ved navn August Arrhenius at "livsbærende frø" ble spredt over hele det kosmiske rommet og at de falt på planetene og "grodd" når forholdene var gunstige der.

Denne teorien, også kjent som teorien om panspermia (fra den greske pannen, som betyr "alt" og sperma, som betyr "frø"), ble støttet av forskjellige forskere, og vi kan også finne den omtalt i noen tekster som "den utenomjordiske opprinnelsen til liv".

- Liv med strøm

Bilde av FelixMittermeier fra Pixabay.com

Senere antydet en del av det vitenskapelige samfunnet at livets opprinnelse foreslått av Oparin og Haldane kunne ha startet på jorden takket være en elektrisk "gnist" som ga energien som var nødvendig for "organisasjonen" av de grunnleggende organiske forbindelsene fra av uorganiske forbindelser (en form for abiogenese).

Disse ideene ble eksperimentelt støttet av to nordamerikanske forskere: Stanley Miller og Harold Urey.

Gjennom sine eksperimenter demonstrerte begge forskere at fra uorganiske stoffer og under noen spesielle atmosfæriske forhold var en elektrisk utladning i stand til å danne organiske molekyler som aminosyrer og karbohydrater.

Denne teorien foreslo da at med tidenes gang kunne de mest komplekse molekylene som i dag preger levende vesener ha blitt dannet; det var grunnen til at dette var veldig støttende for Oparin og Haldanes "eldste bestandsteorier" noen år tidligere.

- Livet under isen

Bilde av David Mark på www.pixabay.com

En annen teori, kanskje litt mindre kjent og akseptert, foreslår at livet oppsto i dypt havvann, hvis overflate antagelig var dekket av et tykt og tykt islag, siden den første jordens sol sannsynligvis ikke påvirket så sterkt på overflaten som nå.

Teorien foreslår at isen kunne ha beskyttet det biologiske fenomenet som skjedde i havet, slik at samspillet mellom de forskjellige forbindelsene som oppsto fra de første levende former.

- Livet fra organiske polymerer

Protein

Etter at det på et laboratorium kunne vises at organiske forbindelser som aminosyrer kunne dannes fra uorganisk materiale under visse forhold, begynte forskere å lure på hvordan polymeriseringsprosessen til organiske forbindelser skjedde.

La oss huske at celler består av store og komplekse typer polymerer: proteiner (polymerer av aminosyrer), karbohydrater (polymerer av sukker), nukleinsyrer (polymerer av nitrogenholdige baser), etc.

Sidney Fox

I 1950 oppdaget biokjemikeren Sidney Fox og arbeidsgruppen hans at under eksperimentelle forhold, hvis et sett med aminosyrer ble oppvarmet i fravær av vann, kunne de slå seg sammen for å danne en polymer, det vil si et protein.

Disse funnene førte til at Fox antydet at i den "primitive buljongen" som ble foreslått av Oparin og Haldane, kunne aminosyrer ha dannet seg at når de var i kontakt med en varm overflate, og som fremmet fordampning av vann, kunne danne proteiner.

Ribonukleinsyre og liv på leire

Den organiske kjemikeren Alexander Cairns-Smith foreslo senere at de første molekylene som gjorde livet mulig kunne bli funnet på leirflater, noe som ikke bare bidro til å konsentrere dem, men også fremmet organisasjonen til definerte mønstre.

Disse ideene, som kom fram på 90-tallet, bekreftet at leire kunne tjene som en "katalysator" i dannelsen av RNA (ribonukleinsyre) -polymerer, og fungerte i sin tur som en katalysatorbærer.

- Hypotesen om "genene først"

Under hensyntagen til ideene om den "spontane" dannelsen av essensielle organiske polymerer, satte noen forfattere seg for å forestille seg muligheten for at de første livsformene bare var selvreplikerende nukleinsyrer, som DNA (deoxyribonucleic acid) eller RNA.

Derfor ble det antydet at andre viktige elementer, for eksempel metabolske nettverk og membrandannelse, for eksempel ble lagt til senere til det "primære" systemet.

Gitt RNAs reaktivitetsegenskaper, støtter mange forskere forestillingen om at de første auto-katalytiske strukturene ble dannet av denne nukleinsyren (tydelig som ribozymer), hypoteser kjent som "the RNA's world".

Følgelig kunne RNA potensielt ha katalysert reaksjonene som tillot egen kopiering, noe som gjorde det i stand til å overføre genetisk informasjon fra generasjon til generasjon og til og med utvikle seg.

- Hypotesen om "metabolisme først"

På den annen side støttet forskjellige forskere forestillingen om at liv foregikk først i "proteinlignende" organiske molekyler, og slo fast at de opprinnelige livsformene kunne ha bestått av "selvopprettholdende" metabolske nettverk før nukleinsyrer.

Hypotesen antyder at "metabolske nettverk" kan ha dannet seg i områder i nærheten av hydrotermiske ventilasjonsåpninger, som opprettholdt en kontinuerlig tilførsel av kjemiske forløpere.

Således kan de tidligere, enklere veiene ha produsert molekyler som fungerte som katalysatorer for dannelse av mer komplekse molekyler, og etter hvert kan metabolske nettverk ha vært i stand til å danne andre, enda mer komplekse molekyler, slik som nukleinsyrer og store proteiner.

Endelig kunne disse selvopprettholdende systemene blitt "innkapslet" inne i membraner, og dermed dannet de første cellulære vesener.

- Opprinnelsen til liv etter "nødvendighet"

Noen forskere som tilhører Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) har bidratt til formuleringen av en teori som forklarer opprinnelsen til de første levende vesener ved "nødvendighet", på en eller annen måte "følger naturens lover" og ikke av "Sjanse" eller "sjanse".

I følge denne teorien var fremveksten av liv en uunngåelig sak, siden det ble slått fast at materien generelt utvikler seg i "systemer" som, rettet av en ekstern energikilde og omgitt av varme, er mer effektive i å spre seg energi.

Eksperimenter relatert til denne teorien har vist at når en populasjon av tilfeldige atomer blir utsatt for en energikilde, organiserer de seg for å spre energien mer effektivt, og antyder at denne "ommodelleringen" til slutt ville ende livets dannelse. .

Den alternative energikilden kunne lett vært solen, selv om andre muligheter ikke helt utelukkes.

- Kreasjonisme

Bilde av Barbara Jackson på www.pixabay.com

Kreasjonisme er en annen av teoriene som støttes av en viktig del av dagens samfunn, hovedsakelig ved handling. I henhold til denne tankestrømmen ble universet og alle livsformene som er i det skapt av "ingenting" av en Gud.

Det er en teori som er interessant i motsetning til moderne evolusjonsteorier, som søker å forklare opphavet til mangfoldet av levende former uten behov for en Gud eller noen annen "guddommelig makt" og, mange ganger, ganske enkelt ved en tilfeldighet. ”.

Det er to typer kreasjonister: den bibelske og den "gamle jorden." Førstnevnte mener at alt som står i Genesis-kapittelet i Bibelen er bokstavelig talt sant, mens sistnevnte anser at en skaper laget alt som eksisterer, men uten å bekrefte at historien om Genesis er en bokstavelig historie.

Imidlertid mener begge typer kreasjonister at endringer i organismer kan innebære endringer i en art, og de tror også på endringer "nedover", som for eksempel negative mutasjoner.

De tror imidlertid ikke at disse endringene kunne ha ført til utviklingen av en "lavere" art til en "høyere" eller mye mer sammensatt art.

Kreasjonisme og evolusjonisme har vært gjenstand for debatt og strid siden publiseringen av de første evolusjonsteoriene, og selv i dag ser begge synspunktene ut til å være utelukkende.

referanser

1. Andrulis, ED (2012). Teori om livets opprinnelse, evolusjon og natur. Livet, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Levende vitenskap. Hentet 26. april 2020, fra www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, & Miller, SL (1962). Aktuelle teorier om livets opprinnelse. I Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Biologi og utvikling av fossile planter. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL, & Olsen, RL (1992). Mysteriet om livets opprinnelse. na.
6. Redaktørene av Encyclopaedia Britannica. (2017). Encyclopaedia Britannica. Hentet 26. april 2020 fra www.britannica.com/topic/creationism