10 ELÄMÄN ALKUPERÄN TEORIOITA - BIOLOGIA - 2026

Elämän alkuperän teoriat yrittävät selittää kuinka elävät asiat syntyivät. Kuinka elämä syntyi, koska tiedämme, se on kysymys, jota monet filosofit, teologit ja tutkijat ovat kysyneet monien vuosien ajan, tosiasiassa voimme sanoa, että melkein siitä lähtien, kun ihminen oli mies.

Eri tieteellisten tietojen mukaan maa on muodostunut noin 4,5–5 miljardia vuotta sitten ja että vanhimmat tunnetut fossiilit, jotka vastaavat Länsi-Australiasta löydettyjä sinileväbakteereja, ovat peräisin vähintään 3,5 miljardia vuotta sitten.

Kuva WikiImagesista osoitteessa www.pixabay.com

Vaikka fossiilitietoja tai vanhempia geologisia todisteita ei ole, monet tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että muita elämänmuotoja on voinut olla olemassa aiemmin, mutta fossiilit ovat saattaneet tuhota lämmön ja monien kivien muodonmuutosten aikana prekambrista.

Mitä tapahtui melkein kahden miljardin vuoden aikana, joka kului maapallon alkuperästä ja ensimmäisten fossiilien esiintymisestä? Biologiset tapahtumat, jotka tapahtuivat tuolloin, tekivät mahdolliseksi elämän, ja ne, joista keskustellaan nykyään niin paljon tiedeyhteisössä.

Seuraavaksi löydämme joitain tärkeimmistä hypoteettisista teorioista, jotka eri kirjailijat ovat esittäneet selittääkseen ensimmäisten elävien organismien alkuperän, joista oletettavasti kehittyivät "edistyneimmät" elämän muodot.

Millainen maa oli ennen kuin elämä syntyi?

Varhaisimmat tunnetut elämänmuodot maapallolla ovat oletetut kivettyneet mikro-organismit, joita löytyy hydrotermisistä tuuletusaukkoista. Heidän arvioidaan eläneen 4,28 miljardia vuotta sitten.

Jotkut tutkijat ehdottavat, että "alkuperäiseen" maahan vaikuttivat erityyppiset taivaankappaleet ja että lämpötilat tällä planeetalla olivat niin korkeat, että vesi ei ollut nestemäisessä tilassa, vaan kaasun muodossa.

Monet ovat kuitenkin yhtä mieltä siitä, että Precambrian maissa lämpötilat saattoivat olla nykyisen maan kaltaisia, mikä tarkoittaa, että vettä voi olla nestemäisessä muodossa, tiivistyneenä valtamereiksi, meriksi ja järviksi.

Ajan maanpäällisen ilmakehän sen sijaan ajatellaan vähentävän voimakkaasti (nolla tai vain vähän vapaata happea), niin että erilaisille energiamuodoille altistumisen jälkeen ensimmäiset orgaaniset yhdisteet olisivat voineet muodostua.

Elämän alkuperän pääteoriat

- Spontaanin sukupolven elämä

Aristoteles, spontaanin sukupolven edelläkävijä

Kreikkalaisista moniin 1800-luvun puolivälin tutkijoihin hyväksyttiin ehdotus, jonka mukaan elävät asiat voivat syntyä spontaanisti, ilman muita vanhempien eliöitä, "elottomasta" aineesta.

Siksi eri ajattelijat olivat vuosisatojen ajan vakuuttuneita siitä, että hyönteiset, madot, sammakot ja muut tuholaiset muodostuivat spontaanisti mudaan tai hajoavaan aineeseen.

Nämä teoriat on diskreditoitu useampaan kuin yhteen kertaan esimerkiksi Francesco Redin (1668) ja Louis Pasteurin (1861) tekemillä kokeilla.

Francesco Redin muotokuva (Lähde: Valérie75, Wikimmedia Commonsin kautta)

Redi osoitti, että elleivät aikuiset hyönteiset munineet munia lihapalaan, toukat eivät ilmestyneet siihen spontaanisti. Toisaalta Pasteur osoitti myöhemmin, että mikro-organismit voivat tulla vain olemassa olevista mikro-organismeista.

Lisäksi on sanottava, että myös tämä teoria jätettiin huomiotta, koska "spontaani sukupolvi" viittasi erilaisissa historiallisissa tilanteissa kahteen aivan erilaiseen käsitteeseen, nimittäin:

- Abiogeneesi: käsite elämän alkuperästä epäorgaanisista aineista ja

- Heterogeneesi: ajatus siitä, että elämä syntyi kuolleista orgaanisista aineista, aivan kuten madot "ilmestyivät" rappeutuvalle lihalle.

Darwin ja Wallace, hieman aikaisemmin, vuonna 1858, julkaisivat itsenäisesti evoluutio-teoriansa luonnollisen valinnan avulla, joiden avulla he tekivät selväksi, että kaikkein monimutkaisimmat elävät olennot ovat kyenneet kehittymään "yksinkertaisimmista" yksisoluisista olennoista.

Siksi spontaanin sukupolven teoria katosi paikalta ja tiedeyhteisö alkoi ihmetellä, kuinka nousi "yksinkertaisempia yksisoluisia olentoja", joista evoluutionistit puhuivat.

- Ensisijaisen liemen teoria ja asteittainen kemiallinen kehitys

Alexander Oparin laboratoriossa (oikealla).

Vuonna 1920 tutkijat A. Oparin ja J. Haldane ehdottivat erikseen hypoteesia maapallon elämän alkuperästä, joka nykyään kantaa heidän nimensä ja jonka avulla he vahvistivat, että elämä maapallolla olisi voinut syntyä " askel askeleelta ”elottomasta aineesta” kemiallisen evoluution ”kautta.

Suuri prismainen kevät Yellowstone. Tämän korkean lämpötilan ympäristön uskotaan olevan samanlainen kuin maapallon merien primitiivinen ympäristö. Lähde:

Molemmat tutkijat ehdottivat, että "alkuperäisellä" maapallolla oli oltava pelkistävä ilmapiiri (happea heikko, jossa kaikilla molekyyleillä oli taipumus luovuttaa elektroneja), tilanne, joka selittäisi täydellisesti joitain tapahtumia:

- Jotkut epäorgaaniset molekyylit reagoivat toistensa kanssa muodostaen elävien olentojen orgaanisia rakenteellisia "lohkoja", prosessin, jota ohjaa sähköenergia (säteistä) tai kevyttä energiaa (auringosta) ja joiden tuotteet kerääntyvät valtamereihin muodostaen "primaarisen liemen".

Kuva Elias Sch. osoitteessa www.pixabay.com

- Mainitut orgaaniset molekyylit yhdistettiin myöhemmin muodostaen monimutkaisempia molekyylejä, jotka muodostivat yksinkertaisempien molekyylien (polymeerien), kuten proteiinien ja nukleiinihappojen, fragmentit.

- Edellä mainitut polymeerit koottiin yksiköiksi, jotka kykenevät replikoitumaan itseensä, joko metabolisissa ryhmissä (Oparinin ehdotus) tai kalvojen sisällä, jotka muodostivat “solumaiset” rakenteet (Haldanen ehdotus).

- Panspermia

Kuva bakteerista komeetalla. Lähde: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Vuonna 1908 tutkija nimeltä August Arrhenius ehdotti, että "hengen kantavat siemenet" olisivat hajallaan koko kosmisessa tilassa ja että ne putosivat planeetoille ja "itävät", kun olosuhteet siellä olivat suotuisat.

Tätä teoriaa, joka tunnetaan myös nimellä panspermia -teoria (kreikan kielestä, joka tarkoittaa "kaikkea" ja siemennestettä, joka tarkoittaa "siemeniä"), tukivat eri tiedemiehet, ja voimme löytää myös, että joissakin tekstissä siihen viitataan nimellä "maapallon ulkopuolinen alkuperä elämä".

- Elämä sähkön kautta

Kuva FelixMittermeier Pixabay.com-sivustosta

Myöhemmin osa tiedeyhteisöä ehdotti, että Oparinin ja Haldanen ehdottama elämän alkuperä olisi voinut alkaa maan päällä sähköisen "kipinän" avulla, joka tuotti tarvittavaa energiaa orgaanisten perusyhdisteiden "järjestämiselle" epäorgaanisten yhdisteiden (abiogeneesin muoto) muodossa.

Kaksi pohjoisamerikkalaista tutkijaa: Stanley Miller ja Harold Urey tukivat näitä ideoita kokeellisesti.

Molemmat tutkijat osoittivat kokeiluillaan, että epäorgaanisista aineista ja tietyissä ilmakehän olosuhteissa sähköpurkaus kykeni muodostamaan orgaanisia molekyylejä, kuten aminohappoja ja hiilihydraatteja.

Tämä teoria ehdotti sitten, että ajan myötä monimutkaisimmat molekyylit, jotka nykyään karakterisoivat eläviä olentoja, olisivat voineet muodostua; siksi tämä tuki hyvin muutama vuosi sitten Oparinin ja Haldanen "alkukanta" -teorioita.

- Elämä jään alla

Kuva David Mark osoitteessa www.pixabay.com

Toinen, ehkä vähän vähemmän tunnettu ja hyväksytty teoria, ehdottaa, että elämä syntyi syvissä valtameren vesissä, joiden pinta oli oletettavasti paksu ja paksu jääkerros, koska alkuperäisen maan aurinko ei todennäköisesti vaikuttanut niin voimakkaasti pinta kuten nyt.

Teorian mukaan jään olisi voinut suojata mitä tahansa meressä tapahtuvaa biologista ilmiötä mahdollistaen erilaisten yhdisteiden, jotka ovat alkaneet ensimmäisistä elävistä muodoista, vuorovaikutuksen.

- Elämä orgaanisista polymeereistä

proteiini

Sen jälkeen kun laboratoriossa voitiin osoittaa, että orgaaniset yhdisteet, kuten aminohapot, voivat muodostaa epäorgaanisesta aineesta tietyissä olosuhteissa, tutkijat alkoivat ihmetellä, kuinka orgaanisten yhdisteiden polymerointiprosessi tapahtui.

Muistakaamme, että solut koostuvat suurista ja monimutkaisista polymeerityypeistä: proteiineista (aminohappojen polymeerit), hiilihydraateista (sokerien polymeereistä), nukleiinihapoista (typpipitoisten emästen polymeerit) jne.

Sidney Fox

Vuonna 1950 biokemisti Sidney Fox ja hänen työryhmänsä havaitsivat, että kokeellisissa olosuhteissa, jos aminohapposarjaa kuumennettaisiin ilman vettä, ne voisivat liittyä yhteen muodostaen polymeerin, ts. Proteiinin.

Nämä havainnot johtivat Foxin ehdottamaan, että Oparinin ja Haldanen ehdottamassa "primitiivisessa liemessä" aminohapot olisivat voineet muodostua, jotka ollessaan kosketuksessa kuuman pinnan kanssa edistäen veden haihtumista, voivat muodostaa proteiineja.

Ribonukleiinihappo ja elämä savilla

Orgaaninen kemisti Alexander Cairns-Smith ehdotti myöhemmin, että ensimmäiset molekyylit, jotka tekivät elämän mahdolliseksi, voitaisiin löytää savipinnoista, mikä auttoi niiden keskittymisessä, mutta myös edisti niiden organisaatiota määriteltyihin malleihin.

Nämä ideat, jotka tulivat esiin 90-luvulla, vahvistivat, että savi voisi toimia “katalysaattorina” RNA (ribonukleiinihappo) -polymeerien muodostumisessa, toimien vuorostaan ​​katalyytin tukijana.

- "Geenit ensin" -hypoteesi

Ottaen huomioon ajatukset välttämättömien orgaanisten polymeerien "spontaanista" muodostumisesta, jotkut kirjoittajat päättivät kuvitella mahdollisuuden, että ensimmäiset elämämuodot olivat yksinkertaisesti itsetoistuvia nukleiinihappoja, kuten DNA (deoksiribonukleiinihappo) tai RNA.

Siksi ehdotettiin, että muita tärkeitä elementtejä, kuten esimerkiksi aineenvaihduntaverkot ja kalvojen muodostuminen, lisättäisiin myöhemmin "alkukantaiseen" järjestelmään.

Kun otetaan huomioon RNA: n reaktiivisuusominaisuudet, monet tutkijat tukevat ajatusta, että tämä nukleiinihappo (ilmeisesti ribotsyymeinä) muodosti ensimmäiset autokatalyyttiset rakenteet, hypoteesit, jotka tunnetaan nimellä "RNA: n maailma".

Siksi RNA olisi mahdollisesti katalysoinut reaktioita, jotka mahdollistivat sen oman kopioinnin, tehden siitä kykenevän siirtämään geneettistä tietoa sukupolvelta toiselle ja jopa kehittyvän.

- "Metabolia ensin" -hypoteesi

Toisaalta, eri tutkijat kannattivat pikemminkin käsitystä siitä, että elämä tapahtui ensin "proteiinin kaltaisissa" orgaanisissa molekyyleissä, osoittaen, että alkuperäiset elämänmuodot olisivat voineet koostua "itse ylläpitävistä" aineenvaihduntaverkoista ennen nukleiinihappoja.

Hypoteesi viittaa siihen, että "aineenvaihduntaverkot" on voinut muodostua hydrotermisten tuuletusaukkojen lähellä oleville alueille, jotka pitivät yllä jatkuvaa kemiallisten esiasteiden tarjontaa.

Siten aikaisemmat, yksinkertaisemmat reitit ovat saattaneet tuottaa molekyylejä, jotka toimivat katalysaattoreina monimutkaisempien molekyylien muodostamiseksi, ja lopulta metaboliset verkot ovat saattaneet pystyä muodostamaan muita, jopa monimutkaisempia molekyylejä, kuten nukleiinihappoja ja suuria proteiineja.

Viimeinkin nämä itsensä ylläpitävät järjestelmät olisi voitu "kapseloida" kalvojen sisälle muodostaen siten ensimmäiset solu olentoja.

- Elämän lähtökohta "välttämättömyydellä"

Jotkut Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) kuuluvat tutkijat ovat osallistuneet teorian laatimiseen, joka selittää ensimmäisten elävien olentojen alkuperä "välttämättömyydellä", jotenkin "luonnonlakien noudattamisen", ei "Mahdollisuus" tai "mahdollisuus".

Tämän teorian mukaan elämän syntyminen oli väistämätön kysymys, koska todettiin, että aine kehittyy yleensä "järjestelmissä", jotka ulkoisen energialähteen ohjaamana ja lämmön ympäröimässä ovat tehokkaampia hajottamaan energiaa.

Tähän teoriaan liittyvät kokeet ovat osoittaneet, että kun satunnaisten atomien populaatio altistetaan energialähteelle, ne järjestäytyvät jakamaan energiaa tehokkaammin, mikä viittaa siihen, että tämä "uudelleenmallinnus" lopulta lopettaa elämän muodostumisen..

Vaihtoehtoinen energialähde olisi voinut helposti olla aurinko, vaikka muita mahdollisuuksia ei ole täysin suljettu pois.

- Kreationismi

Kuva Barbara Jackson osoitteessa www.pixabay.com

Kreationismi on toinen teorioista, joita tärkeä osa nyky-yhteiskuntia tukee, lähinnä uskon kautta. Tämän ajatusvirran mukaan maailmankaikkeus ja kaikki siinä olevat elämänmuodot on luotu Jumalan "mistään".

Se on teoria, joka vastustaa mielenkiintoisesti nykyaikaisia ​​evoluutioteorioita, joiden tarkoituksena on selittää elävien muotojen monimuotoisuuden alkuperä ilman Jumalan tai muun "jumalallisen voiman" tarvetta ja monta kertaa yksinkertaisesti "sattumanvaraisesti". ”.

Kreationisteja on kahta tyyppiä: raamatullinen ja "vanha maa". Ensimmäiset uskovat, että kaikki Raamatun Genesis-luvun sanat ovat kirjaimellisesti totta, kun taas jälkimmäiset katsovat, että luoja teki kaiken olemassa olevan, mutta vakuuttamatta, että Genesiksen tarina on kirjaimellinen tarina.

Kummankin tyyppiset kreationistit uskovat kuitenkin, että organismien muutokset voivat merkitä muutoksia lajissa, ja he uskovat myös muutoksiin "alaspäin", kuten esimerkiksi negatiivisiin mutaatioihin.

He eivät kuitenkaan usko, että nämä muutokset olisivat voineet johtaa "alempien" lajien kehittymiseen "korkeammiksi" tai paljon monimutkaisemmiksi lajeiksi.

Kreationismi ja evoluutio ovat olleet keskustelun aiheina ensimmäisten evoluutioteorioiden julkaisemisen jälkeen, ja jopa nykyään molemmat näkemykset näyttävät olevan toisiaan poissulkevia.

Viitteet

1. Andrulis, ED (2012). Elämän alkuperän, evoluution ja luonteen teoria. Elämä, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Elävä tiede. Haettu 26. huhtikuuta 2020, osoitteesta www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, ja Miller, SL (1962). Nykyiset teoriat elämän alkuperästä. Kohteessa Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Fossiilisten kasvien biologia ja evoluutio. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL ja Olsen, RL (1992). Elämän alkuperän mysteeri. na.
6. Encyclopaedia Britannican toimittajat. (2017). Encyclopaedia Britannica. Haettu 26. huhtikuuta 2020, osoitteesta www.britannica.com/topic/creationism