Ķīmiskā sintētiskā teorija Dzīvības rašanās uz Zemes

The chemosintētiskā teorija, pazīstams arī kā biosintēzes teorija vai dzīves izcelsmes fizikāli ķīmiskā teorija, balstās uz hipotēzi, ka dzīve uz mūsu planētas ir radusies ļoti primitīvu molekulu grupēšanas (sintēzes) laikā laika sākumā un kļūstot sarežģītākiem līdz pirmajām šūnām.

Šī teorija tika izstrādāta gandrīz tajā pašā laikā - no 1924. līdz 1928. gadam, bet atsevišķi - zinātnieki Aleksandrs I. Oparins (krievu bioķīmiķis) un Džons B.S. Haldane (angļu biologs), apstiprinot Lielā sprādziena teoriju un uzvarot spontānās paaudzes teoriju, ticība, kas dominē kopš senatnes.

Starp ieguldījumiem šo divu zinātnieku darbā izceļas Meksikas farmaceita Alfonso Luis Herrera līdzdalība, kas veica pētījumus par dzīvības izcelsmi un evolūciju uz zemes, un kas tiek uzskatīts par plazmogenēzes radītāju, zinātne, kas izpētīt protoplazmas izcelsmi, ti, dzīvības izcelsmi.

Viņa pētījumi tika publicēti ārzemēs un kalpoja par pamatu Oparīnam un Haldānam, lai attīstītu savu teoriju, ko arī baroja ģeoloģiskie, paleontoloģiskie un bioķīmiskie pētījumi..

Pašlaik zinātnieki visbiežāk pieņem ķīmiskās sintētiskās teorijas. Tas izskaidro dzīvības izcelsmi no ķīmiskās evolūcijas un materiālās fiziskās parādības.

Ķīmiskā sintētiskā teorija: kā notika dzīve uz zemes?

Saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju zeme pirms aptuveni 5000 miljoniem gadu radās no ūdeņraža gāzes mākonis. Vienlaikus radās saule un citas saules sistēmas planētas.

Sākumā zemes temperatūra bija ārkārtīgi augsta, bet mazliet atdzesēja un sākās primitīvu okeānu veidošanās.

Tolaik atmosfēra bija ļoti atšķirīga no pašreizējās. Galvenokārt ūdens tvaiki, metāns, amonjaks, oglekļa dioksīds un ūdeņradis.

Atšķirībā no tā, kas notiek mūsu dienās, šajā sākotnējā fāzē nebija ozona slāņa, tāpēc visi radiācijas veidi sasniedza zemes virsmu, ieskaitot ultravioleto un infrasarkano staru..

Turklāt pastāvēja daudz enerģijas, ko radīja pastāvīgas vulkānu izvirdumi, zibens un zibens.

Saskaņā ar šo scenāriju ir ļoti iespējams, ka pirmie organiskie savienojumi šajos primitīvajos okeānos, tostarp ogļhidrāti, lipīdi un dažas aminoskābes, tika izveidoti un iznīcināti atkal un atkal, līdz beidzot viņi atrada zināmu stabilitāti, lai attīstītos.

Miljoniem gadu šīs vielas tika savstarpēji kombinētas ķīmiski, veidojot arvien sarežģītākas vielas, ko norobežoja membrāna.

Šīm vielām Oparīns tos sauca par protobiontiem. Tās pastāvēšana ilga miljoniem gadu, un, pagājot laika gaitā, ieguva dzīvo būtņu īpašības, veicot tādas funkcijas kā uzturs un izdalīšanās. Viņi arī sāka pavairot, kas nozīmēja to nukleīnskābju izskatu, kas satur ģenētisko informāciju.

Protektīvi protobionti pirms pirmās vienkāršās un vienkāršās šūnas, kas parādījās tūkstošiem gadu vēlāk. Tiek uzskatīts, ka pirmās dzīvās būtnes, kas parādījās uz zemes, bija ļoti līdzīgas baktērijām.

Šīs ļoti vienkāršās oriģinālās būtnes attīstījās un kļuva sarežģītākas, līdz tās kļuva par pluricelulāriem organismiem.

Millera un Urey ieguldījums

1953. gadā amerikāņu ķīmiķi Stanley L. Miller un Harold Clayton Urey mēģināja laboratorijā atveidot Oparin un Haldane teorētiski ieteiktos nosacījumus. Millers un Ūrejs radīja aparātu, kurā tie atveidoja primitīvas zemes apstākļus, ko rada ķīmijsintētiskā teorija.

Iekārta sastāvēja no vairākiem konteineriem, kas savienoti viens ar otru. Lai atjaunotu zemes pirmatnējās atmosfēras apstākļus, šie zinātnieki ievietoja konteineros divus elektrodus, ūdeni, metānu, amonjaku un ūdeņradi..

Caur elektrodiem tie radīja elektriskus triecienus, kas radīja dzirksteles līdzīgi zibens radītajiem.

Ūdens, kas imitēja primitīvos okeānus, tika nodots viršanas temperatūrai. Tā ieviesa daudzas neorganiskas molekulas, no kurām bija jāizveido vienkāršas un vienkāršas dzīvās būtnes.

Eksperiments ilga vairākas nedēļas, kuru beigās zinātnieki pamanīja, ka dažas vielas ir uzkrājušās ūdenī un konteineru sienās..

Analizējot Miller un Urey saprata, ka tie ir vairāki organiskie savienojumi, tostarp četras dažādas aminoskābes, kas iesaistītas proteīnu veidošanā..

Ar savu eksperimentu amerikāņu zinātnieki varēja pārliecināties, ka no neorganiskajiem savienojumiem veidojas organiskie savienojumi.

Tādā veidā viņi atvēra veidu, kā pierādīt, ka pirms biologijas attīstība, kā to ierosināja Oparin un Haldane, bija iespējams.

Kopš tā laika ir veikti eksperimenti, kas ir līdzīgi Millera un Urejas eksperimentiem, bet mainījuši gāzu daudzumus un veidus. Dažos eksperimentos ir izmantoti arī dažādi enerģijas avoti, piemēram, infrasarkanais un ultravioletais.

Lielākā daļa no šiem eksperimentiem ieguva lielu organisko savienojumu daudzveidību, kas ir dzīvo būtņu daļa.

Tādā veidā ir daļēji pierādīta ķīmijsintētiskā teorija.

Pārbaudes ierobežojumi

Eksperimenti, kas veikti, lai pārbaudītu, vai ķīmijsintētiskā teorija ir spējuši pierādīt, ka dzīvības izcelsme ir iespējama, kā to skaidro Oparin un Haldane. Tomēr to, ka tas notika vairāk nekā miljardos gadu, nevar ignorēt..

Pateicoties šim ilgajam laika posmam, kas aptvēra dzīvības uz zemes procesu, nav iespējams to atveidot pilnībā un ar uzticību laboratorijās..

Laika šķērslis ir padarījis zinātniekus grūts scenārija priekšā, jo nekad nebūs iespējams precīzi zināt, kā veidojās pirmie planētas apdzīvotie organismi..

Neskatoties uz šo trūkumu, ķīmijsintētiskā teorija mums ļāva izdarīt attēlu, kas ir diezgan tuvs tam, kas varētu būt dzīvības ģenēze uz Zemes..

Interesējošās tēmas

Dzīves izcelsmes teorijas.

Kreacionisms.

Panspermia.

Oparīna-Haldāna teorija.

Spontānas paaudzes teorija.

Atsauces

1. Paula Andrea Giraldo. Ķīmiskās sintētiskās dzīves teorija. Atgūts no es.calameo.com.
2. Dzīvības izcelsmes fizikāli ķīmiskā teorija. Atgūts no academia.edu.