Η ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ της ΖΩΗΣ σύμφωνα με τη βιολογία

Δεδομένου ότι ο άνθρωπος είχε την ικανότητα να σκέφτεται και να σκέφτεται, άρχισε να εξετάζει την προέλευση της ζωής του και, αργότερα, την προέλευση της ζωής. Σε όλη την ιστορία, διάφοροι κλάδοι όπως η θρησκεία, η θεολογία, η αστρονομία ή η γεωλογία έχουν προσπαθήσει να εξηγήσουν την προέλευση του πρώτου ζωντανού όντος στη Γη.

Σε αυτό το μάθημα από έναν Δάσκαλο θα δούμε τι πιστεύεται ότι είναι προέλευση της ζωής σύμφωνα με τη βιολογία: διαφορετικές υποθέσεις και πειράματα που οι επιστήμονες έχουν προτείνει σε όλη την ιστορία. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα, σας προσκαλούμε να συνεχίσετε να διαβάζετε!

Δείκτης

1. Η προέλευση της ζωής σύμφωνα με τα απολιθώματα
2. Κλιματικές συνθήκες στην αρχή της ζωής
3. Υπόθεση Oparin και Haldane σχετικά με την προέλευση της ζωής
4. Το πείραμα του Μίλερ και του Ουρέι
5. Άλλες υποθέσεις σχετικά με την προέλευση της ζωής

Υπάρχουν μερικά Θεωρίες για την προέλευση της ζωής

Είναι σαφές πότε εμφανίστηκε η Γη, περίπου, αλλά πότε εμφανίστηκαν τα πρώτα ζωντανά πλάσματα; Η προέλευση της ζωής σύμφωνα με τη βιολογία επικεντρώνεται, πρώτα απ 'όλα, στη μελέτη των απολιθωμάτων: τα παλαιότερα απολιθώματα που ανακαλύφθηκαν μέχρι σήμερα χρονολογούνται από 3.500 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτά τα απολιθώματα, που βρίσκονται στη Δυτική Αυστραλία, δεν είναι σύνθετα ζωικά απολιθώματα αλλά στρωματολίτες. Οι στρωματολίτες είναι απολιθώματα μικροοργανισμών, τα οποία σχηματίζονται με την προσθήκη, στρώμα μετά στρώμα, μονοκύτταρων μικροβίων. Τα παλαιότερα απολιθώματα των πρώτων πολυκυτταρικών ζώων χρονολογούνται από 500 εκατομμύρια χρόνια.

Ωστόσο, η ζωή στον πλανήτη μας ξεκίνησε νωρίτερα. Παρά τα όσα φαίνεται, τα βακτήρια είναι σχετικά περίπλοκοι οργανισμοί εντός του βιολογία, που δείχνει ότι η ζωή ξεκίνησε πιθανώς πολύ νωρίτερα, χάρη στους οργανισμούς ακόμη περισσότερο απλός. Ωστόσο, αυτά τα απλούστερα ζώα δεν θα έχουν τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για την απολίθωση, οπότε δεν υπάρχουν στοιχεία για την ύπαρξή τους στη Γη που μπορούμε να μελετήσουμε. Απλή απολιθωμένη έλλειψη ζωής, πριν από τα βακτήρια, καθιστά δύσκολο (ή αδύνατο) να προσδιορίσει με ακρίβεια πότε προήλθε η ζωή.

Εικόνα: Docsity

Σε ένα αδιέξοδο στην έρευνα για τα ορυκτά, οι ερευνητές πήραν μια άλλη προσέγγιση για να ανακαλύψουν το προέλευση της ζωής: αν ανακαλύψουν ποιες συνθήκες ήταν στη Γη εκείνη την εποχή, ίσως θα μπορούσαν βρίσκω ποια βιολογική διαδικασία θα ήταν πιο πιθανό ότι είχε δημιουργήσει το πρώτο ζωντανό ον. Επιπλέον, θα έχουν πολύ σημαντικές πληροφορίες: Από ποια ήταν τα πρώτα ζωντανά πλάσματα;

Μετά από αρκετές δεκαετίες μελέτης, ήταν δυνατό να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η ατμόσφαιρα της γης τη στιγμή που πιστεύεται ότι εμφανίζονται τα πρώτα ζωντανά πλάσματα ήταν διαφορετική από την τρέχουσα. ΕΚΕΙΝΗ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΔΟ, η ατμόσφαιρα δεν είχε οξυγόνο και ουσιαστικά μειώνει και δεν οξειδώνεται όπως σήμερα, δεδομένου ότι αποτελείται κυρίως από μεθάνιο, αμμωνία, υδρατμούς και διοξείδιο του άνθρακα. Με αυτές τις πληροφορίες, οι ερευνητές μπόρεσαν να αρχίσουν να παρουσιάζουν διαφορετικές υποθέσεις και πειράματα για να τις επιβεβαιώσουν.

Η πρώτη πρόταση για την προέλευση της ζωής σύμφωνα με τη βιολογία προτάθηκε το 1920, από τους επιστήμονες Aleksandr Oparin και J.B.S. Χαλντάν. Η υπόθεσή του ήταν ότι η ζωή στη Γη θα μπορούσε να είχε προκύψει βήμα προς βήμα από τη μη ζωντανή ύλη μέσω μιας διαδικασίας «σταδιακής χημικής εξέλιξης».

Αυτή η υπόθεση δεν ήταν νέα: το 1872, ο Χένρι Τσάρλτον Μπάστιν δημοσίευσε ένα βιβλίο για το θέμα με τίτλο "Οι αρχές της ζωής". Μίλησε ήδη για την αρχαιοβίωση, μια έννοια παρόμοια με αυτήν, με την οποία Ο Ντάργουιν είπε ότι συμφωνούσε πλήρως.

Οι Oparin και Haldane πρότειναν ότι απλά ανόργανα μόρια που πέφτουν στο έδαφος από την ατμόσφαιρα μπορεί να έχουν αντιδράσει με ενέργεια από τις ακτίνες ή τον ήλιο. Αυτές οι χημικές αντιδράσεις δημιουργούν πιο πολύπλοκα μόρια, όπως αμινοξέα και νουκλεοτίδια. Αυτά τα αμινοξέα και τα νουκλεοτίδια που μπορεί να έχουν συσσωρευτεί στους ωκεανούς για να σχηματίσουν ένα "αρχέγονη σούπα", αδρανές αλλά με πολλές δυνατότητες.

Τα συστατικά αυτής της αρχέγονης σούπας, των αμινοξέων και των νουκλεοτιδίων, θα μπορούσαν να συνδυαστούν σε άλλες αντιδράσεις για να σχηματίσουν μεγαλύτερα και πιο περίπλοκα μόρια: πολυμερή. Τα κύρια πολυμερή θα μπορούσαν να είναι πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα, ίσως σε πηγάδια στην ακτή από το νερό, όπου υπήρχε περισσότερη ανόργανη ύλη και η ακτινοβολία έφτασε στο μόρια.

Τα πολυμερή θα μπορούσαν να έχουν συναρμολογηθεί σε μεγαλύτερες μονάδες, ικανές να διατηρούν και να αντιγράφουν τα ίδια. Αυτό θα ήταν το πρώτο βήμα στο σχηματισμό της ζωής και εκεί είναι που οι εκδοχές των ερευνητών αποκλίνουν: Ο Οπαρίν πίστευε ότι αυτές θα μπορούσαν να είναι "αποικίες" ομαδοποιημένων πρωτεϊνών, οι οποίες ήταν ικανές να πραγματοποιήσουν διαφορετικές αντιδράσεις για να λάβουν ενέργεια και ύλη για την αναπαραγωγή τους (μεταβολισμός). Αντ 'αυτού, ο Haldane πρότεινε ότι τα μακρομόρια θα μπορούσαν να είχαν εγκλεισθεί από μεμβράνες, να σχηματίσουν κλειστά συστήματα ή "κελιά", στην οποία πραγματοποιήθηκε μεγάλος αριθμός αντιδράσεων.

Εικόνα: The Left Daily

ο Υπόθεση οπαρίνης και Haldane είχε (και έχει) πολλούς οπαδούς. Το 1953, οι Stanley Miller και Harold Urey έκαναν ένα πείραμα για να δουν εάν οι ιδέες των Oparin και Haldane θα μπορούσαν να εφαρμοστούν στην πράξη.

Το πείραμά τους είχε μια απλή προσέγγιση: έβαλαν ζεστό νερό και το μείγμα αερίων που υποτίθεται ότι αφθονούσαν στην ατμόσφαιρα της Γης τις πρώτες μέρες σε μια κλειστή φιάλη. Για να προσομοιώσουν την ενέργεια που φθάνει σε αυτές τις ουσίες, οι Μίλερ και Ούρι έστειλαν σπινθήρες ηλεκτρισμού μέσω του πειραματικού τους συστήματος. Μέσα σε μια εβδομάδα, σχηματίστηκαν διάφοροι τύποι αμινοξέων, σακχάρων, λιπιδίων και άλλων οργανικών μορίων. Αν και δεν είναι σύνθετα μόρια όπως το DNA ή οι πρωτεΐνες.

Αυτό το πείραμα έδειξε ότι οργανικές δομικές μονάδες μπορούν να σχηματιστούν (ειδικά αμινοξέα) από ανόργανα πρόδρομα, αν και δεν είναι πραγματικά χρήσιμα από τότε Αργότερα αποδείχθηκε ότι οι ατμοσφαιρικές συνθήκες της εποχής δεν θα ήταν αυτές που χρησιμοποιούνται στο πείραμα.

Εικόνα: Ιστότοποι Google

Η υπόθεση των Oparin και Haldane δήλωσε ότι τα αμινοξέα εμφανίστηκαν πρώτα και μετά οι μεταβολικές αντιδράσεις που οδηγούν στον πολλαπλασιασμό τους. Αργότερα στην ιστορία εμφανίστηκε μια άλλη ροή της σκέψης: ερευνητές που πίστευαν ότι οι πρώτες μορφές ζωής ήταν νουκλεϊκά οξέα, τα οποία διπλασιάστηκαν οι ίδιοι, όπως το RNA ή το DNA, και ότι άλλα στοιχεία όπως τα μεταβολικά δίκτυα εμφανίστηκαν αργότερα, για να βελτιώσουν αυτά επιβίωση.

Στη δεκαετία του '90, εμφανίστηκε μια σειρά ερευνών που έδειξαν δύο γεγονότα που ενίσχυαν αυτήν την υπόθεση:

• Εάν τα αμινοξέα θερμάνθηκαν απουσία νερού, θα μπορούσαν να δεσμευτούν για να σχηματίσουν πρωτεΐνες
• ότι τα νουκλεοτίδια RNA μπορούν να συνδεθούν όταν εκτίθενται σε μια επιφάνεια αργίλου. Ο άργιλος επομένως θα ήταν καταλύτης για το σχηματισμό πολυμερούς RNA.

Αφού μελετήσουμε και τις δύο θεωρίες, δεν είμαστε πιο κοντά στο να γνωρίζουμε την αλήθεια αφού είμαστε αντιμέτωποι με ένα πρόβλημα: τα ζωντανά όντα Απαιτούν συγκεκριμένα συστατικά (πρωτεΐνες και λιπίδια) και ένα σύστημα μετάδοσης πληροφοριών (νουκλεϊκά οξέα). Το πρώτο χωρίς το δεύτερο θα δημιουργήσει σχηματισμούς που δεν μπορούν να αντιγραφούν και να αναπαραχθούν, και το δεύτερο χωρίς το πρώτο δεν θα μπορούσε να εκφράσει τις πληροφορίες του για να επιτρέψει την αντιγραφή.

Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Η προέλευση της ζωής σύμφωνα με τη βιολογία, σας συνιστούμε να εισαγάγετε την κατηγορία μας Ιστορία.

• Pardo, A. (2007). Η προέλευση της ζωής και η εξέλιξη των ειδών: επιστήμη και ερμηνείες.
• Khan Academy (s.f) Υπόθεση για την προέλευση της ζωής. Συνήλθα από: https://es.khanacademy.org/science/biology/history-of-life-on-earth/history-life-on-earth/a/hypotheses-about-the-origins-of-life