PORIJEKLO ŽIVOTA prema biologiji

Budući da je čovjek imao sposobnost razmišljanja i rasuđivanja, počeo je razmatrati podrijetlo vlastitog života, a kasnije i podrijetlo života. Kroz povijest su različite discipline poput religije, teologije, astronomije ili geologije pokušavale objasniti podrijetlo prvog živog bića na Zemlji.

U ovoj lekciji od UČITELJA vidjet ćemo ono za što se vjeruje da je podrijetlo života prema biologiji: različite hipoteze i eksperimenti koje su znanstvenici predlagali kroz povijest. Ako želite znati više, pozivamo vas da nastavite čitati!

Indeks

1. Podrijetlo života prema fosilima
2. Klimatski uvjeti u nastanku života
3. Oparin i Haldane hipoteza o podrijetlu života
4. Millerov i Ureyev eksperiment
5. Ostale hipoteze o podrijetlu života

Tamo su neke Teorije o podrijetlu života a fosili nam pružaju vrlo zanimljive informacije. Zahvaljujući radiometrijskom datiranju najstarijih stijena na Zemlji, stijena na Mjesecu i meteorita, geolozi su uspjeli procijeniti da je Zemlja nastala oko

Jasno je kad se otprilike pojavila Zemlja, ali kada su se pojavila prva živa bića? Podrijetlo života prema biologiji usredotočeno je prije svega na proučavanje fosila: najstariji do sada otkriveni fosili potječu iz Prije 3.500 milijuna godina. Ti fosili, pronađeni u zapadnoj Australiji, nisu složeni fosili životinja, ali stromatoliti. Stromatoliti su fosili mikroorganizama, koji nastaju dodavanjem jednostaničnih mikroba, sloj za slojem. Najstariji fosili prvih višećelijskih životinja datiraju unazad 500 milijuna godina.

Međutim, život na našoj planeti započeo je ranije. Unatoč onome što se čini, bakterije su relativno složeni organizmi unutar biologije, što ukazuje na to da je život vjerojatno započeo mnogo ranije, još više zahvaljujući organizmima jednostavan. Međutim, ove jednostavnije životinje ne bi imale karakteristike potrebne za fosilizaciju, tako da nema dokaza o njihovom postojanju na Zemlji koje bismo mogli proučavati. Jednostavan fosilni nedostatak života, prethodi bakterijama, otežava (ili je nemoguće) precizno utvrditi kada je život nastao.

Slika: Docsity

U zastoju u istraživanju fosila, istraživači su zauzeli drugi pristup otkrivanju podrijetlo života: ako saznaju kakvi su uvjeti tada bili na Zemlji, možda i mogu saznati kakav biološki proces bilo bi vjerojatnije da je iz njega nastalo prvo živo biće. Uz to, imali bi vrlo važne informacije: Od čega su napravljena prva živa bića?

Nakon nekoliko desetljeća proučavanja, bilo je moguće zaključiti da se zemaljska atmosfera u vrijeme kada se vjeruje da su se pojavila prva živa bića razlikovala od sadašnje. U to vrijeme, atmosferi je nedostajalo kisika i bio je u osnovi reducirajući i neoksidirajući kao danas, jer se sastojao uglavnom od metana, amonijaka, vodene pare i ugljičnog dioksida. Pomoću ovih podataka istraživači su mogli započeti s iznošenjem različitih hipoteza i eksperimenata kako bi ih potvrdili.

Prvi prijedlog o postanku života prema biologiji predložili su 1920. godine znanstvenici Aleksander Oparin i J.B.S. Haldane. Njegova je hipoteza bila da je život na Zemlji mogao postupno nastati iz nežive tvari kroz proces "postupne kemijske evolucije".

Ova hipoteza nije bila nova: 1872. godine Henry Charlton Bastian objavio je knjigu na tu temu pod nazivom "Počeci života"; već je govorilo o arheobiozi, konceptu sličnom ovom, s kojim Darwin je rekao da se u potpunosti slaže.

Oparin i Haldane sugeriraju da su jednostavne anorganske molekule koje padaju na tlo iz atmosfere mogle reagirati energijom zraka ili sunca. Te kemijske reakcije stvorile bi složenije molekule, poput aminokiselina i nukleotida. Te aminokiseline i nukleotidi koji su se akumulirali u oceanima da bi stvorili "iskonska juha", inertan, ali s mnogo mogućnosti.

Sastojci ove iskonske juhe, aminokiseline i nukleotidi, mogli su se kombinirati u drugim reakcijama da bi stvorili veće i složenije molekule: polimeri. Glavni polimeri mogu biti proteini i nukleinske kiseline, možda u bušotinama na obali iz vode, gdje je bilo više anorganskih tvari i zračenje je dopiralo do molekule.

Polimeri su se mogli sastaviti u veće jedinice, sposobne za održavanje i umnožavanje. To bi bio prvi korak u oblikovanju života i tu su se verzije istraživača razišle: Oparin je smatrao da bi to moglo biti "kolonije" grupiranih bjelančevina, koje su mogle provoditi različite reakcije kako bi dobile energiju i tvar za svoje razmnožavanje (metabolizam). Umjesto toga, Haldane je predložio da su makromolekule mogle biti zatvorene membranama, da tvore zatvorene sustave ili "Stanice", u kojem je izveden velik broj reakcija.

Slika: The Left Daily

The Hipoteza Oparin i Haldane imao (i ima) mnogo sljedbenika. 1953. godine Stanley Miller i Harold Urey napravili su eksperiment kako bi utvrdili mogu li se ideje Oparina i Haldanea primijeniti u praksi.

Njihov eksperiment imao je jednostavan pristup: u zatvorenu tikvicu stavili su toplu vodu i mješavinu plinova koji su navodno obilvali Zemljinom atmosferom u njenim prvim danima. Da bi simulirali energiju koja dolazi do tih tvari, Miller i Urey poslali su iskre elektriciteta kroz svoj eksperimentalni sustav. U roku od tjedan dana stvorile su se razne vrste aminokiselina, šećera, lipida i drugih organskih molekula. Iako nisu složene molekule poput DNA ili proteina.

Ovaj je eksperiment to pokazao mogu se formirati organske strukturne jedinice (posebno aminokiseline) iz anorganskih prekursora, premda one zapravo nisu korisne još više Kasnije se pokazalo da tadašnji atmosferski uvjeti neće biti oni koji su se koristili u eksperiment.

Slika: Google Sites

Hipoteza koju su iznijeli Oparin i Haldane sugerirala je da su se prvo pojavile aminokiseline, a zatim metaboličke reakcije koje dovode do njihovog razmnožavanja. Kasnije u povijesti pojavio se još jedan potok misli: istraživači koji su vjerovali da su prvi oblici života nukleinske kiseline, koje su se duplicirale sami, poput RNA ili DNA, i da su se drugi elementi poput metaboličkih mreža pojavili kasnije, kako bi poboljšali svoje opstanak.

U 90-ima se pojavio niz istraga koje su pokazale dvije činjenice koje su ojačale ovu hipotezu:

• ako bi se aminokiseline zagrijavale u odsutnosti vode, mogle bi se vezati i stvoriti proteine
• da se nukleotidi RNA mogu vezati kada su izloženi glinenoj površini. Glina bi stoga bila katalizator za stvaranje RNK polimera.

Nakon proučavanja obje teorije, nismo bliže spoznaji istine jer smo suočeni s problemom: živim bićima Potrebne su specifične komponente (proteini i lipidi) i sustav za prijenos informacija (nukleinske kiseline). Prva bez druge stvorila bi formacije koje se ne mogu kopirati i reproducirati, a druge bez prve ne bi mogle izraziti svoje podatke kako bi omogućile kopiranje.

Ako želite pročitati više članaka sličnih Podrijetlo života prema biologiji, preporučujemo da uđete u našu kategoriju Priča.

• Pardo, A. (2007). Podrijetlo života i evolucija vrsta: znanost i tumačenja.
• Khan Academy (s.f) Hipoteza o postanku života. Oporavljen od: https://es.khanacademy.org/science/biology/history-of-life-on-earth/history-life-on-earth/a/hypotheses-about-the-origins-of-life