Hidrotermiskā hipotēze, ko tā veido un kritizē



The hidrotermālā hipotēze mērķis ir izskaidrot primitīvos apstākļus, kādos radās pirmās dzīvības formas uz Zemes, piedāvājot kā galveno scenāriju karstie avoti, kas atrodas okeānu dziļumā.

Siltuma ūdens avoti ir izvietoti ar temperatūru, kas sasniedz 350 ° C, kur dzīvo virkne dzīvnieku, kas raksturīgi šiem apstākļiem, piemēram, gliemenes, tārpi, vēžveidīgie, porfīrs un daži adatādaiņi (jūras zvaigzne un viņu radinieki)..

Šie pierādījumi liecina, ka dziļjūras okeāna vide, iespējams, bija piemērotas dzīves izcelsmei, un pirmās dzīves formas bija ķīmoautotrofie mikroorganismi..

Turklāt verdošs ūdens dzīvo virknē ķīmisko sintētisko baktēriju, kas iegūst enerģiju no sēra vielām, kas ir bagātīgas šāda veida vidē..

Ķīmiskās sintētiskās baktērijas ir ekosistēmu ražotāju funkcijas, kas ir pārtikas ķēdes bāze, kas ir līdzīga augu lomai tipiskajās ekosistēmās..

Idejas, kas saistītas ar hidrotermālo hipotēzi, sāka parādīties 1977. gada sākumā, kad pētnieks Corliss veica tiešus novērojumus hidrotermiskajās sistēmās, kas atrodas Galapagu salās..

Indekss

  • 1 Pamatinformācija un alternatīvās teorijas
    • 1.1. Panspermija
    • 1.2. Abiotiskie modeļi
    • 1.3 RNS pasaule
  • 2 Ko tas sastāv??
  • 3 Kritika teorijai
  • 4 Atsauces

Iepriekšējās un alternatīvās teorijas

Jau vairākus gadu desmitus pētnieki ir ierosinājuši desmitiem teoriju, kuru mērķis ir izskaidrot dzīvības izcelsmi un labvēlīgo vidi, kurā tā tika attīstīta. Kā dzīve ir radusies kā viens no vecākajiem un pretrunīgākajiem zinātniskajiem jautājumiem.

Daži autori atbalsta metabolisma primāro izcelsmi, savukārt viņu pretinieki atbalsta ģenētisko izcelsmi.

Panspermia

1900. gadu vidū slavenais zinātnieks Arrēnijs ierosināja teoriju par panspermiju vai kosmoloģisko teoriju. Šī ideja palielina dzīves izcelsmi, pateicoties telpisko mikroorganismu ierašanās no planētas, kurā dzīvība pastāvēja iepriekš.

Loģiski, ka kosmoloģiskā teorija nesniedz idejas, kas atrisina problēmu, jo tā neizskaidro, kā ārpuszemes dzīve radās minētajā hipotētiskajā planētā.

Turklāt nav ļoti iespējams, ka mikroskopiskās vienības, kas kolonizēja prebiotiskas vides, ir saglabājušas kosmosa apstākļus, līdz tie sasniedz planētu Zemi..

Abiotiskie modeļi

Abiotiskie modeļi liecina, ka dzīve ir radusies no "mikrostruktūrām" kā pārejas formām starp organiskajām molekulām un pirmajām dzīves formām. Starp galvenajiem šīs teorijas aizstāvjiem ir Oparín, Sidneja W. Fox un Alfonso F. Herrera.

Saskaņā ar Oparin un Haldane, koakervāti ir probiontes dzīvības prekursori, ko norobežo plazmas membrāna, kas ļauj mijiedarboties ar vidi. Autori uzskata, ka tie radušies pirms molekulām, kas pārraida ģenētisko informāciju: DNS vai RNS.

Savukārt Stanley Miller un Harold Urey izdevās izveidot ģeniālu sistēmu, kas atdarināja "primitīvo dzīves atmosfēru". Hipotētiskajā atmosfērā esošās sastāvdaļas, kas ļoti atšķiras no pašreizējās atmosfēras, spēja sintezēt dzīvībai nepieciešamās organiskās molekulas (piemēram, aminoskābes), kad tika pielietots siltums un spriegums..

Lapsam izdevās iegūt līdzīgas baktēriju izmērīt mikrosfēras, pakļaujot aminoskābes siltuma avotam.

Tāpat arī citi pētnieki ir sasnieguši organisko molekulu sintēzi, izmantojot izejvielas, izmantojot neorganiskas molekulas, tādējādi izskaidrojot dzīvības izcelsmi no abiotiskas vides..

RNS pasaule

Vēl viens dzīves izcelsmes stāvoklis postulē kā galveno notikumu ģenētiskās informācijas saturošo molekulu parādīšanās. Vairāki autori aizstāv RNS dzīvības izcelsmi un apgalvo, ka šī molekula vienlaikus kalpoja kā veidne un katalizators.

Vislielākais pierādījums ir ribosomu, RNS molekulu, kas spēj katalizēt reakcijas, un vienlaicīgi glabāt informāciju to nukleotīdu secībā..

Ko tas veido??

Hidrotermiskā hipotēze piedāvā šīs ekstremālās ūdens vides kā piemērotu vietu organisko savienojumu sintēzei, kas noveda pie dzīvo organismu izcelsmes uz Zemes.

Šīs teorijas autori ir balstīti uz arhīva fosilijām, modernām zemūdens hidrotermālo ventilācijas sistēmu sistēmām, kā arī teorētiskiem un eksperimentāliem novērojumiem..

Hidrotermiskās sistēmas raksturo augstas enerģijas plūsmas, augsti reducējoša vide un bagātīgi minerālie māli, kas ir ideālas virsmas katalītiskām reakcijām. Turklāt tam ir augstas CH koncentrācijas4, NH3, H2 un dažādi metāli.

Hipotēze sastāv no secīgas CH konvertēšanas4, NH3, H2 aminoskābēs, proteīnos un pēc tam sarežģītākos polimēros, līdz sasniegsiet strukturētu vielmaiņu un dzīvus organismus.

Veicot fosforu izpēti prekambru akmeņos, hidrotermiskās zemūdens montāžās ir atrastas struktūras, kas atgādina pirms 3,5 līdz 3,8 miljardiem gadu vecas šūnas..

Atšķirībā no iepriekšējām hipotēzēm, hidrotermālā hipotēze ierosina siltumu kā enerģijas avotu, nevis UV starus un elektriskās izlādes, piemēram, "pirmatnējo zupu" modeli. Turklāt šis modelis piedāvā vides gradientu esamību temperatūras, pH un ķīmiskās koncentrācijas ziņā.

Kritika uz teoriju

Lai gan hidrotermiskajai hipotēzei ir vairāki derīgi argumenti, tas nav vispārpieņemts. Viena no kritiskajām piezīmēm par dzīvības izcelsmi siltuma ūdens avotā ir neatbilstība un informācijas trūkums par Prebiotic Era ģeoloģiskajiem modeļiem..

Līdzīgi neaizstājamas molekulas dzīves attīstībai - piemēram, nukleīnskābēm, olbaltumvielām un membrānām - saskarsies ar tūlītēju iznīcināšanu hidrotermiskās vides augstās temperatūras dēļ..

Tomēr ir arī iespējams, ka pirmās dzīvības formas bija termostabilas, līdzīgas termofīliem organismiem, kas šodien dzīvo galējā vidē.

No otras puses, rodas vēl viens trūkums, kas saistīts ar komponentu koncentrāciju. Maz ticams, ka prebiotisko okeānu plašumā dzīvi varētu attīstīties, ja biomolekulas būtu ļoti atšķaidītas un izkliedētas..

Lai vide būtu piemērota dzīves izcelsmei, tai ir jāveicina mijiedarbība starp molekulām, lai tās veidotu sarežģītākas vienības; Nešķīstiet tos, kā tie būtu okeāna dziļumā.

Hidrotermiskās teorijas ierosinātāji norāda, ka dzīve varētu būt radusies no ierobežotām teritorijām, kas neļautu no jauna veidotām molekulām, piemēram, krāteriem..

Atsauces

  1. Chatterjee, S. (2016). Simbiotisks priekšstats par dzīves izcelsmi hidrotermiskajos krāteru ezeros. Fizikālās ķīmijas ķīmiskā fizika, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J.A., & Hoffman, S.E. (1981). Hipotēze par attiecībām starp zemūdens karstajiem avotiem un dzīves izcelsmi uz zemes. Oceanologica Acta, Īpašais jautājums.
  3. Holms, N. G. (1992). Kāpēc hidrotermiskās sistēmas tiek piedāvātas kā ticamas vides dzīves izcelsmei? In Jūras hidrotermiskās sistēmas un dzīves izcelsme (5-14. lpp.). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Dzīves rašanās ainava. Dzīve, 7(2), 27.
  5. Lanier, K. A., un Williams, L. D. (2017). Dzīvības izcelsme: modeļi un dati. Molecular Evolution žurnāls, 84(2), 85-92.