10 TEORIER OM LIVETS URSPRUNG - BIOLOGI - 2025

De teorier om livets ursprung försöker förklara hur levande ting har sitt ursprung. Hur livet uppstod som vi känner till det är en fråga som många filosofer, teologer och forskare har ställt i många år, vi kan faktiskt säga att nästan sedan människan var en man.

Olika vetenskapliga register visar att jorden bildades för cirka 4,5-5 miljarder år sedan och att de äldsta kända fossilerna, motsvarande resterna av cyanobakterier som finns i västra Australien, är från minst 3,5 miljarder år sedan.

Bild från WikiImages på www.pixabay.com

Även om det inte finns några fossila register eller äldre geologiska bevis, är många forskare eniga om att andra livsformer kan ha funnits tidigare, men att fossiler kan ha förstörts av värme och formförändringar på många bergarter under Precambrian.

Vad hände under de nästan 2 miljarder åren som förflutit sedan jordens ursprung och förekomsten av de första fossilerna? Det är de biologiska händelserna som inträffade vid den tiden som gjorde livet möjligt och de som diskuteras så mycket i det vetenskapliga samfundet idag.

Därefter kommer vi att hitta några av de viktigaste hypotetiska teorier som framförts av olika författare för att förklara ursprunget till de första levande organismerna, från vilka de mest ”avancerade” livsformerna förmodligen utvecklats.

Hur var jorden innan livet uppstod?

De tidigaste kända livsformerna på jorden är förmodade fossiliserade mikroorganismer som finns i hydrotermiska ventiler. De beräknas ha levt för 4,28 miljarder år sedan.

Vissa forskare föreslår att den "första" jorden påverkades av olika typer av himmelsföremål och att temperaturen på denna planet var så hög att vattnet inte var i flytande tillstånd, utan i form av gas.

Många är emellertid överens om att prekambriskt land kan ha haft temperaturer som liknar land idag, vilket innebär att vatten kunde hittas i flytande form, kondenseras till hav, hav och sjöar.

Tidens jordatmosfär tros å andra sidan starkt minska (med noll eller mycket lite fritt syre), så att efter exponering för olika energiformer kunde de första organiska föreningarna ha bildats.

Huvudteorier om livets ursprung

- Livet av spontan generation

Aristoteles, föregångare till spontan generation

Från grekerna till många forskare från mitten av nittonhundratalet godtogs förslaget att levande saker skulle kunna uppstå spontant, utan andra föräldraorganismer, från "icke-levande" materia.

Därför var olika tänkare under många århundraden övertygade om att insekter, maskar, grodor och andra skadedjur bildades spontant på lera eller på sönderdelning av materia.

Dessa teorier diskrediterades vid mer än ett tillfälle av de experiment som utfördes av Francesco Redi (1668) och Louis Pasteur (1861), till exempel.

Porträtt av Francesco Redi (Källa: Valérie75, via Wikimmedia Commons)

Redi bevisade att om inte vuxna insekter lägger sina ägg på en köttbit så kom inte larverna spontant fram på den. Å andra sidan visade Pasteur senare att mikroorganismer bara kunde komma från befintliga mikroorganismer.

Vidare måste det sägas att denna teori också ignorerades eftersom "spontan generation" i olika historiska sammanhang hänvisade till två helt olika begrepp, nämligen:

- Abiogenes : uppfattningen om livets ursprung från oorganiska ämnen och

- Heterogenes : idén att livet uppstod från dött organiskt ämne, precis som maskar "dök upp" på rötande kött.

Darwin och Wallace, lite tidigare, 1858, publicerade oberoende sina teorier om evolution genom naturligt urval, genom vilka de klargjorde att de mest komplexa levande varelser hade kunnat utvecklas från mer "enkla" enhjuliga varelser.

Således försvann teorin om spontan generation från scenen och det vetenskapliga samhället började undra hur dessa "enklare enhjuliga varelser" framkom som evolutionister talade om.

- Teori om primär buljong och gradvis kemisk utveckling

Alexander Oparin i sitt laboratorium (till höger).

1920 föreslog forskarna A. Oparin och J. Haldane separat, hypotesen om livets ursprung på jorden som idag bär deras namn och genom vilka de fastställde att livet på jorden kunde ha uppstått " steg-för-steg ”från icke-levande material, genom” kemisk utveckling ”.

Storslagen prismatisk vår i Yellowstone. Denna högtemperaturmiljö tros likna den ursprungliga miljön i jordens hav. Källa:

Båda forskarna föreslog att den "initiala" jorden måste ha haft en reducerande atmosfär (dåligt i syre, där alla molekyler tenderade att donera elektroner), ett tillstånd som perfekt kunde förklara vissa händelser:

- Att vissa oorganiska molekyler reagerar med varandra för att bilda de organiska strukturella "blocken" av levande varelser, en process som styrs av elektrisk energi (från strålar) eller ljusenergi (från solen) och vars produkter ackumuleras i haven och bildar en "primär buljong" .

Bild av Elias Sch. på www.pixabay.com

- Nämnda organiska molekyler kombinerades därefter, och sammansatte mer komplexa molekyler, bildade av fragment av enklare molekyler (polymerer) såsom proteiner och nukleinsyror.

- De nämnda polymererna samlades i enheter som kan replikera sig själva, antingen i metaboliska grupper (Oparin's förslag) eller inuti membran som bildade "cellliknande" strukturer (Haldanes förslag).

- Panspermia

Illustration av en bakterie på en komet. Källa: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

År 1908 föreslog en forskare vid namn August Arrhenius att "livsförande frön" spriddes över kosmiska rymden och att de föll på planeterna och "grodde" när förhållandena var gynnsamma där.

Denna teori, även känd som teorin om panspermia (från den grekiska pannan, som betyder "allt" och sperma, som betyder "frö"), stöds av olika forskare och vi kan också hitta den som i vissa texter kallas "det utomjordiska ursprunget liv".

- Liv med el

Bild av FelixMittermeier från Pixabay.com

Senare föreslog en del av det vetenskapliga samfundet att livets ursprung som föreslagits av Oparin och Haldane kunde ha börjat på jorden tack vare en elektrisk "gnista" som gav den energi som behövdes för "organisationen" av de grundläggande organiska föreningarna från av oorganiska föreningar (en form av abiogenes).

Dessa idéer stöds experimentellt av två nordamerikanska forskare: Stanley Miller och Harold Urey.

Genom sina experiment visade båda forskarna att från oorganiska ämnen och under vissa speciella atmosfäriska förhållanden kunde en elektrisk urladdning bilda organiska molekyler som aminosyror och kolhydrater.

Denna teori föreslog alltså att med tiden kunde de mest komplexa molekylerna som idag kännetecknar levande varelser ha bildats; varför detta var mycket stödjande för Oparin och Haldanes "urålderska teorier" några år tidigare.

- Livet under isen

Bild av David Mark på www.pixabay.com

En annan teori, kanske lite mindre känd och accepterad, föreslår att livet uppstod i djupa havsvatten, vars yta antagligen var täckt av ett tjockt och tjockt islager, eftersom den ursprungliga jordens sol förmodligen inte påverkade så starkt på ytan som nu.

Teorin föreslår att isen kunde ha skyddat vad som helst av det biologiska fenomenet som inträffade i havet, vilket möjliggjorde samverkan mellan de olika föreningarna som härstammade från de första levande formerna.

- Livet från organiska polymerer

Protein

Efter att det på ett laboratorium kunde påvisas att organiska föreningar som aminosyror kan bildas från oorganiskt material under vissa förhållanden, började forskare att undra hur polymerisationsprocessen för organiska föreningar inträffade.

Låt oss komma ihåg att celler består av stora och komplexa typer av polymerer: proteiner (polymerer av aminosyror), kolhydrater (polymerer av sockerarter), nukleinsyror (polymerer av kvävebas) etc.

Sidney Fox

År 1950 upptäckte biokemisten Sidney Fox och hans arbetsgrupp att under experimentella förhållanden, om en uppsättning aminosyror upphettades i frånvaro av vatten, kunde de gå samman och bilda en polymer, det vill säga ett protein.

Dessa fynd ledde till att Fox antydde att i den "primitiva buljongen" som föreslagits av Oparin och Haldane kunde aminosyror ha bildat att när de var i kontakt med en varm yta, främjande avdunstning av vatten, kunde bilda proteiner.

Ribonukleinsyra och liv på lera

Den organiska kemisten Alexander Cairns-Smith föreslog senare att de första molekylerna som möjliggjorde livet kunde hittas på lerytor, vilket inte bara hjälpte till att koncentrera dem utan också främjade deras organisation till definierade mönster.

Dessa idéer, som kom fram på 1990-talet, bekräftade att lera kunde tjäna som en "katalysator" i bildandet av RNA (ribonukleinsyra) -polymerer, vilket i sin tur fungerar som ett katalysatorstöd.

- Hypotesen om "generna först"

Med hänsyn till idéerna om den "spontana" bildningen av väsentliga organiska polymerer, försökte vissa författare föreställa sig möjligheten att de första livsformerna helt enkelt var självreplikerande nukleinsyror, såsom DNA (deoxyribonukleinsyra) eller RNA.

Därför föreslogs att andra viktiga element, såsom metaboliska nätverk och membranbildning, till exempel läggs till senare till det "ursprungliga" systemet.

Med tanke på RNA: s reaktivitetsegenskaper stöder många forskare uppfattningen att de första auto-katalytiska strukturerna bildades av denna nukleinsyra (uppenbar som ribozym), hypoteser kända som "RNA: s värld".

Följaktligen kunde RNA potentiellt ha katalyserat reaktionerna som möjliggjorde sin egen kopiering, vilket gjorde det kapabelt att överföra genetisk information från generation till generation och till och med utvecklas.

- Hypotesen om "metabolism first"

Å andra sidan stödde olika forskare snarare uppfattningen att livet först ägde rum i "proteinliknande" organiska molekyler, vilket konstaterade att de ursprungliga livsformerna kunde ha bestått av "självhållande" metaboliska nätverk före nukleinsyror.

Hypotesen antyder att "metaboliska nätverk" kan ha bildats i områden nära hydrotermiska ventiler, som upprätthöll en kontinuerlig tillgång av kemiska prekursorer.

Således kan de tidigare, enklare vägarna ha producerat molekyler som fungerade som katalysatorer för bildning av mer komplexa molekyler, och så småningom kan metaboliska nätverk ha kunnat bilda andra, ännu mer komplexa molekyler, såsom nukleinsyror och stora proteiner.

Slutligen kunde dessa självhållande system ha "inkapslats" inuti membranen och därmed bildat de första cellulära varelserna.

- Livets ursprung med "nödvändighet"

Vissa forskare som tillhör Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) har bidragit till formuleringen av en teori som förklarar ursprunget för de första levande varelserna med "nödvändighet", på något sätt "följer naturlagarna" och inte av "Chans" eller "chans".

Enligt denna teori var framväxten av liv en oundviklig fråga, eftersom det konstaterades att materien generellt utvecklas i "system" som, riktad av en extern energikälla och omgiven av värme, är mer effektiva att sprida energi.

Experiment relaterade till denna teori har visat att när en population av slumpmässiga atomer utsätts för en energikälla, organiserar de sig för att sprida energin mer effektivt, vilket antyder att denna "ommodellering" så småningom skulle avsluta livsbildningen. .

Den alternativa energikällan kunde lätt ha varit solen, även om andra möjligheter inte helt utesluts.

- Creationism

Bild av Barbara Jackson på www.pixabay.com

Kreationism är en annan av de teorier som stöds av en viktig del av dagens samhällen, främst genom trosakt. Enligt denna tankeström skapades universum och alla livsformer i det ur "ingenting" av en Gud.

Det är en teori som intressant motsätter sig moderna evolutionsteorier, som försöker förklara ursprunget till mångfalden av levande former utan behov av en Gud eller någon annan "gudomlig makt" och många gånger helt enkelt av en slump. ”.

Det finns två typer av kreasionister: den bibliska och den "gamla jorden." De förstnämnda tror att allt som anges i Genesis kapitel i Bibeln är bokstavligen sant, medan de senare anser att en skapare gjorde allt som finns, men utan att bekräfta att berättelsen om Genesis är en bokstavlig berättelse.

Men båda typerna av kreasionister tror att förändringar i organismer kan innebära förändringar i en art, och de tror också på förändringar "nedåt", som till exempel negativa mutationer.

De tror dock inte att dessa förändringar kunde ha lett till utvecklingen av en "lägre" art till en "högre" eller mycket mer komplex art.

Kreationism och evolutionism har varit föremål för debatt och tvist sedan publiceringen av de första evolutionära teorierna och även i dag verkar båda åsikter vara ömsesidigt exklusiva.

referenser

1. Andrulis, ED (2012). Teori om livets ursprung, evolution och natur. Life, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Levande vetenskap. Hämtad 26 april 2020 från www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, & Miller, SL (1962). Aktuella teorier om livets ursprung. I Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Biologi och utveckling av fossila växter. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL, & Olsen, RL (1992). Mystiken om livets ursprung. na.
6. Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica. (2017). Encyclopaedia Britannica. Hämtad 26 april 2020 från www.britannica.com/topic/creationism