DZĪVES IZCELSME saskaņā ar bioloģiju

Tā kā cilvēkam bija spēja domāt un domāt, viņš sāka apsvērt savas dzīves izcelsmi un vēlāk arī dzīves izcelsmi. Vēstures gaitā dažādas disciplīnas, piemēram, reliģija, teoloģija, astronomija vai ģeoloģija, ir mēģinājušas izskaidrot pirmās dzīvās būtnes izcelsmi uz Zemes.

Šajā skolotāja stundā mēs redzēsim to, kas, domājams, ir dzīves izcelsme pēc bioloģijas: dažādas hipotēzes un eksperimenti, kurus zinātnieki ir ierosinājuši visā vēsturē. Ja vēlaties uzzināt vairāk, aicinām turpināt lasīt!

Indekss

1. Dzīves izcelsme pēc fosilijām
2. Klimatiskie apstākļi dzīves sākumā
3. Oparina un Haldanes hipotēze par dzīves izcelsmi
4. Millera un Ūrija eksperiments
5. Citas hipotēzes par dzīves izcelsmi

Tur ir daži Teorijas par dzīves izcelsmi fosilijas sniedz mums ļoti interesantu informāciju. Pateicoties radiometriskajai vecāko Zemes, Mēness un meteorītu iežu datēšanai, ģeologi spēja novērtēt, ka Zeme izveidojās ap 4,5 miljardi gadu

Ir skaidrs, kad aptuveni parādījās Zeme, bet kad parādījās pirmās dzīvās būtnes? Dzīves izcelsme saskaņā ar bioloģiju vispirms ir vērsta uz fosiliju izpēti: vecākās līdz šim atklātās fosilijas datētas ar Pirms 3500 miljoniem gadu. Šīs fosilijas, kas atrodamas Austrālijas rietumos, nav sarežģītas dzīvnieku fosilijas, bet gan stromatolīti. Stromatolīti ir mikroorganismu fosilijas, kuras veidojas, slānī pēc slāņa pievienojot vienšūnas mikrobus. Pirmo daudzšūnu dzīvnieku vecākās fosilijas datētas ar 500 miljoniem gadu.

Tomēr dzīve uz mūsu planētas sākās agrāk. Neskatoties uz to, kas var šķist, baktērijas ir relatīvi sarežģīti organismi organismā bioloģija, kas norāda, ka dzīve, iespējams, sākās daudz agrāk, pateicoties organismiem vēl vairāk vienkārši. Tomēr šiem vienkāršākajiem dzīvniekiem nebūtu fosilizācijai nepieciešamo īpašību, tāpēc nav pierādījumu par to esamību uz Zemes, ko mēs varētu pētīt. Vienkāršs fosilais dzīves trūkums, kas bija pirms baktērijām, ir grūti (vai neiespējami) precīzi noteikt, kad radusies dzīvība.

Attēls: Docsity

Fosilā pētījuma strupceļā pētnieki izmantoja citu pieeju, lai noskaidrotu dzīves izcelsme: ja viņi uzzinātu, kādi apstākļi tajā laikā bija uz Zemes, varbūt viņi varētu noskaidrot kāds bioloģisks process visticamāk, ka tas ir radījis pirmo dzīvo būtni. Turklāt viņiem būtu ļoti svarīga informācija: Kas bija pirmās dzīvās būtnes?

Pēc vairāku gadu desmitu ilgiem pētījumiem varēja secināt, ka zemes atmosfēra laikā, kad, domājams, parādījās pirmās dzīvās būtnes, atšķīrās no pašreizējās. Tajā laikā, atmosfērā trūka skābekļa un tas bija fundamentāli reducējošs un neoksidējošs kā pašlaik, jo to galvenokārt veidoja metāns, amonjaks, ūdens tvaiki un oglekļa dioksīds. Izmantojot šo informāciju, pētnieki varēja sākt izklāstīt dažādas hipotēzes un eksperimentus, lai tās apstiprinātu.

Pirmo priekšlikumu par dzīvības izcelsmi saskaņā ar bioloģiju 1920. gadā ierosināja zinātnieki Aleksandrs Oparins un J.B.S. Haldāne. Viņa hipotēze bija tāda, ka dzīvība uz Zemes pakāpeniski varēja rasties no nedzīvās matērijas, izmantojot "pakāpeniskas ķīmiskās evolūcijas" procesu.

Šī hipotēze nebija jauna: 1872. gadā Henrijs Čarltons Bastians par šo tēmu izdeva grāmatu "Dzīves sākums"; tas jau runāja par arheobiozi, šim jēdzienam līdzīgu jēdzienu, ar kuru Darvins teica, ka viņš ir pilnībā vienojies.

Oparins un Haldāns ieteica, ka vienkāršas neorganiskās molekulas, kas no atmosfēras nokrīt zemē, iespējams, ir reaģējušas ar staru vai saules enerģiju. Šīs ķīmiskās reakcijas radītu sarežģītākas molekulas, piemēram, aminoskābes un nukleotīdus. Šīs aminoskābes un nukleotīdi, kas, iespējams, ir uzkrājušies okeānos, veidojot "pirmatnējā zupa", inerts, bet ar daudzām iespējām.

Šīs pirmatnējās zupas sastāvdaļas, aminoskābes un nukleotīdi, varēja apvienoties citās reakcijās, veidojot lielākas un sarežģītākas molekulas: polimēri. Galvenie polimēri varētu būt olbaltumvielas un nukleīnskābes, iespējams, akās krastā no ūdens, kur bija vairāk neorganisko vielu un starojums sasniedza molekulas.

Polimērus varēja salikt lielākās vienībās, kas varētu sevi uzturēt un dublēt. Tas būtu pirmais solis dzīves veidošanā, un tajā pētnieku versijas atšķīrās: Oparins domāja, ka tās varētu būt "kolonijas" grupētu olbaltumvielu, kas spēja veikt dažādas reakcijas, lai iegūtu enerģiju un vielu to reprodukcijai (metabolismam). Tā vietā Haldane ierosināja, ka makromolekulas varēja slēgt membrānas, lai izveidotu slēgtas sistēmas vai "šūnas", kurā tika veikts liels skaits reakciju.

Attēls: kreisā diena

The Oparina un Haldanes hipotēze bija (un ir) daudz sekotāju. 1953. gadā Stenlijs Millers un Harolds Ūrejs veica eksperimentu, lai noskaidrotu, vai Oparina un Haldanes idejas varētu īstenot praksē.

Viņu eksperimentam bija vienkārša pieeja: viņi slēgtā kolbā ievietoja siltu ūdeni un gāzu maisījumu, kura sākotnējās dienās it kā bagātīgi atradās Zemes atmosfērā. Lai imitētu enerģiju, kas nonāk šajās vielās, Millers un Ūrijs caur savu eksperimentālo sistēmu nosūtīja elektrības dzirksteles. Nedēļas laikā bija izveidojušies dažāda veida aminoskābes, cukuri, lipīdi un citas organiskās molekulas. Kaut arī tās nav sarežģītas molekulas, piemēram, DNS vai olbaltumvielas.

Šis eksperiments to parādīja var veidot organiskas struktūrvienības (īpaši aminoskābes) no neorganiskiem prekursoriem, lai gan tie nav īsti noderīgi, jo vairāk Vēlāk tika parādīts, ka tā laika atmosfēras apstākļi nebūs tādi, kādus izmanto eksperiments.

Attēls: Google vietnes

Oparina un Haldāna izvirzītā hipotēze liek domāt, ka vispirms parādās aminoskābes un pēc tam vielmaiņas reakcijas, kas izraisa to pavairošanu. Vēlāk vēsturē parādījās vēl viena straume domas: pētnieki, kuri uzskatīja, ka pirmās dzīves formas ir nukleīnskābes, kas sevi dublē piemēram, RNS vai DNS, un ka citi elementi, piemēram, vielmaiņas tīkli, parādījās vēlāk, lai uzlabotu to izdzīvošana.

90. gados parādījās virkne pētījumu, kas parādīja divus faktus, kas pastiprināja šo hipotēzi:

• ja aminoskābes karsē bez ūdens, tās var saistīties, veidojot olbaltumvielas
• ka RNS nukleotīdi var saistīties, pakļaujoties māla virsmai. Tāpēc māls būtu katalizators RNS polimēra veidošanai.

Pēc abu teoriju izpētes mēs neesam tuvāk patiesības izzināšanai, jo saskaramies ar problēmu: dzīvām būtnēm Viņiem nepieciešami īpaši komponenti (olbaltumvielas un lipīdi) un informācijas pārraides sistēma (nukleīnskābes). Pirmie bez pēdējiem radītu veidojumus, kurus nevar kopēt un reproducēt, un otrie bez pirmajiem nevarētu izteikt savu informāciju, lai atļautu kopēšanu.

Ja vēlaties izlasīt vairāk līdzīgus rakstus Dzīves izcelsme pēc bioloģijas, iesakām ievadīt mūsu kategoriju Stāsts.

• Pardo, A. (2007). Dzīves izcelsme un sugu attīstība: zinātne un interpretācijas.
• Khan Academy (s.f) Hipotēze par dzīves izcelsmi. Atgūts no: https://es.khanacademy.org/science/biology/history-of-life-on-earth/history-life-on-earth/a/hypotheses-about-the-origins-of-life