OPARININ TEORIA ELÄMÄN ALKUPERÄSTÄ: ALKUPERÄ, POSTULOI - BIOLOGIA - 2026

Teoria Oparin elämän alkuperää, joka tunnetaan myös "teoria primitiivisen tai ensiarvoisen keittoa" yrittää selittää, miten elämä sai alkunsa maapallolla tyypillisissä miljoonia vuosia sitten, kun he syntyi ensimmäinen orgaaniset molekyylit.

Tämä Oparinin perustama teoria on yksi tiedeyhteisön hyväksytyimmistä. Se pysyy voimassa, jopa modernin tieteen monien edistysaskeleiden yhteydessä, kun uudet siihen liittyvät löytöt onnistuvat täydentämään ja vahvistamaan sitä.

Valokuva: Aleksandr Oparin (Lähde: Pavel Troshkin Wikimedia Commonsin kautta)

Oparin luokitteli kirjoituksissaan eläviä (bioottisia) organismeja elottoman aineen organisointitasolle (abioottinen). Sitten hän ehdotti, että tämä eloton aine muuttuisi asteittain ja monimutkaistuisi, kunnes se muodosti ensimmäiset elävät solut.

Oparinin teoria avasi ovet "Synteettinen biologia" -nimisen biotieteiden haaran kehittämiselle. Tämä tiede yrittää luoda ympäristöolosuhteet, joissa "alkeellinen keitto" sai aikaan eläviä organismeja, jotka nykyään asuttavat maapallon.

Samankaltaisen teorian esitti itsenäisesti evoluutiobiologi John Haldane, joka nimitti varhain myöhään esiintyneet prekambrilaiset vesimuodostumat, jotka koostuivat pääasiassa metallisista elementeistä ja vedestä, "primitiiviseksi keittoksi".

Teorian alkuperä

Oparinin teorian ehdotti Aleksandr Ivanovich Oparin, joka syntyi vuonna 1894 pienessä venäläisessä kaupungissa nimeltä Uglich. Oparin oli jo hyvin nuoruudesta lähtien innostunut kasveista ja tunsi Darwinin evoluutioteoriat.

Hän opiskeli kasvien fysiologiaa Moskovan yliopistossa, jossa hän opetti vuosia myöhemmin biokemian ja kasvien fysiologian tuoleilla.

Se oli yliopisto-opintojensa aikana, että Oparin alkoi olla vakavasti huolissaan mikro-organismeista, jotka koostuvat vain hiili-, typpi- ja vesiatomeista ja jotka kykenevät organisoitumaan suorittamaan monimutkaisia ​​prosesseja, kuten fotosynteesi.

Vuonna 1923 Oparin julkaisi kokeilunsa kirjassa, jonka otsikko oli "Elämän alkuperä". Tämä kirja sisältää teorian, jonka yhdessä toisen aikansa tutkijan, John Haldanen kanssa, tarkoituksena on selittää, kuinka elämän primordiat syntyivät planeetallemme.

Oparinin teksti selittää hyvin yksinkertaisella ja didaktisella kielellä, kuinka orgaanisen aineen "evoluutio" alkoi ennen maapallon muodostumista. Se selittää myös, kuinka orgaaninen aine muodostuu luonnollisen alkuperän auringonsäteiden, tulivuorenpurkausten ja sähköpurkausten vaikutuksesta.

On tärkeää korostaa, että Oparin vastusti kiihkeästi spontaanin sukupolven teoriaa tukemalla hänen ajatuksiaan Darwinin evoluutioteoriasta ja Mendelejevin öljyn "abiogeenistä" synteesiä; toteamalla, että elämän alku johtui eräänlaisesta "kemiallisesta evoluutiosta", joka järjesti alkeellisen maan elementit monimutkaisten molekyylien muodostamiseksi.

postulaatit

Vaikka Oparin on esittänyt teoriansa lähes 100 vuotta, se on edelleen voimassa nykyään. Oparinin sovittava lähestymistapa, joka yhdistää niin monipuoliset tieteet kuin kemia, tähtitiede, fysiikka ja biologia, tarjoaa monille tutkijoille järkevän lähestymistavan selittääkseen elämän muodostumista maan päällä.

Opariini etsii elämän syntymistä Precambrian ajanjaksolla, jolloin oli erittäin pelkistävä ilmapiiri, jossa oli runsaasti kahta elävien organismien runsaimmista alkuaineista: hiiltä (metaanin ja syanogeenien muodossa) ja typpeä (ammoniakin muodossa).

Hänen teoriansa perustui pääasiassa siihen, että ultraviolettivalosta, tulivuoreista ja sähkömyrskyistä peräisin oleva energia aiheutti kaasumaisen veden saostumisen aiheuttaen kovaa sadetta, joka saosti muita yhdisteitä, kuten ammoniakkia, metaani, typpi jne.

Torrentin sateet ajoivat saostuneet elementit meriin, luomalla sitä, mitä Oparin kutsui "primitiiviseksi liemeksi". Tämä lieme toimi vaiheena kemiallisille reaktioille, jotka tuottivat ensimmäiset orgaaniset molekyylit, jotka olivat samanlaisia ​​kuin aminohapot.

Nämä kolloidiset "aminohappotyyppiset" molekyylit ja muut vastaavat luonteeltaan samanlaiset organisoituvat spontaanisti muodostamaan peptidi-, proteiini- ja lipidimaisia ​​rakenteita, jotka Oparin nimitti koaservoimaan.

Myöhemmin koacervaatit muuttuivat entistä erikoistuneemmiksi, ja ne pystyivät muodostamaan rakenteita, jotka ovat hyvin samanlaisia ​​kuin nykyiset tunnetut elävät solut.

Nämä alkukantaiset "solut" saivat ajan myötä kyvyn kehittää primitiivistä aineenvaihduntaa ottamalla kemiallisia yhdisteitä ympäristöstä uuttamaan niistä ruokaa ja energiaa selviytyäkseen ja lisääntyäkseen.

Luonnollinen valinta koacervaatteissa

Kuten jo mainittiin, Oparinin ehdottamat koacervaatit käyttivät pienistä molekyyleistä, jotka on otettu ympäröivästä ympäristöstä ruokaa ja energiaa varten. Oparinin mukaan nämä molekyylit rinnastuivat muihin suurempiin molekyyleihin, joita hän kutsui koacervaattien "primitiivisiksi entsyymeiksi".

Imeytymis- ja assimilaatiomekanismin hankkiminen kussakin koacervaatissa edustaisi etua verrattuna muihin koacervaatteihin, joten paremman assimilaatiokapasiteetin omaavat koacervaatit kasvaisivat nopeammin ja tehokkaammin.

Opariini määritteli, että "menestyneimmille" koacervaatteille oli kasvuraja pisteessä, jossa termodynaamisesti niistä tuli epävakaita. Tämän seurauksena koacervaatit alkoivat lokeroitua tai "jakaa" pienempiin koacervaatteihin.

Mahdollisuus jakaa suuret koacervaatit pienemmiksi coacervateiksi lisäisi tämän tyyppisten coacervateiden määrää keskellä. Nämä koersaattorit, joita esiintyy suurempina lukuina tai taajuuksina, olisivat voineet kohdistaa eräänlaista "selektiivistä painetta" muille suosimalla niitä, joilla on suurempi kapasiteetti "jakaa" tai segmentoida.

Toinen koacervaattien ominaisuus, joka olisi voinut saada aikaan eräänlaisen "luonnollisen valinnan" muille, oli ehkä kyky syntetisoida joitain energiametaboliitteja ruuasta, joka saatiin alkeellisesta liemestä, missä ne "kasvoivat".

Siten vain koacervaatit, jotka kykenevät metaboloimaan ympäristöyhdisteitä ja tuottamaan omaa ruokaa ja varaenergiaa, todennäköisesti selvisivät.

Teorian ajankohtaisuus

Darwinin luonnollisen valinnan teoria oli Oparinin kannalta tärkeä "kilpailun" ja "vallitsevuuden" ymmärtämiseksi koacervaatioiden keskuudessa. Jo vuosia myöhemmin, kun löydettiin geenejä ja perinnöllistä materiaalia, Oparin antoi näille molekyyleille vastuun suuresta osasta koacervaattien replikaatiota.

Nykyään monet biologit ovat omistautuneet maan primitiivisten olosuhteiden virkistämiselle, joka aiheutti Oparinin ehdottamat koacervaatit.

Yksi kuuluisimmista tämän tyyppisistä kokeista oli Stanley Miller ja Harold Urey, jotka kokeellisesti todensivat aminohappojen, kuten glysiinin (glysiinityyppi) "abiogeneesin".

Useat synteettiseen biologiaan erikoistuneet tutkijat suorittavat kokeita elämän organisoinnin tehostamiseksi, mutta perustuvat muihin yhdisteisiin kuin hiileen, mikä viittaa siihen, että tämä "elämä" voi olla tyyppi elämästä, jota löydämme muilta planeetoilta.

Kiinnostavat aiheet

Elämän alkuperän teoriat.

Kemosynteettinen teoria.

Kreationismi.

Panspermia.

Spontaanin sukupolven teoria.

Viitteet

1. Das, A. (2019). Maan virusten ja mikrobien elämän alkuperä. Acta Scientific Microbiology, 2, 22 - 28.
2. Fry, I. (2006). Elämän alkuperää koskevan tutkimuksen lähteet. Endeavor, 30 (1), 24 - 28.
3. Herrera, AS (2018). Elämän alkuperä Melaninin mukaan. MOJ Cell Sci Rep, 5 (1), 00105.
4. Kolb, VM (2016). Elämän alkuperä: kemialliset ja filosofiset lähestymistavat. Evolutionary Biology, 43 (4), 506 - 515.
5. Lazcano, A. (2016). Alexandr I. Oparin ja elämän alkuperä: heterotrofisen teorian historiallinen uudelleenarviointi. Journal of molecular evolution, 83 (5-6), 214 - 222.
6. Oparin, AI (1957). Maan elämän alkuperä. Maan elämän alkuperä. (3. painos).