10 DZĪVES IZCELSMES TEORIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

Dzīves izcelsmes teorijas mēģina izskaidrot, kā radušās dzīvās lietas. Kā dzīve radās, kā mēs zinām, tas ir jautājums, ko daudzi filozofi, teologi un zinātnieki ir uzdevuši daudzus gadus, patiesībā mēs varētu teikt, ka gandrīz kopš tā laika, kad cilvēks bija cilvēks.

Dažādi zinātniskie dati liecina, ka zeme izveidojās pirms apmēram 4,5–5 miljardiem gadu un vecākās zināmās fosilijas, kas atbilst zilaļģu paliekām, kas atrastas Austrālijas rietumos, ir radušās vismaz pirms 3,5 miljardiem gadu.

Attēls no WikiImages vietnē www.pixabay.com

Lai gan nav fosiliju ierakstu vai vecāku ģeoloģisko pierādījumu, daudzi zinātnieki ir vienisprātis, ka citas dzīvības formas varētu būt pastāvējušas jau agrāk, taču fosilijas, iespējams, iznīcināja karstums un daudzu iežu formas izmaiņas laikā Precambrian.

Kas notika gandrīz 2 miljardu gadu laikā, kas pagājuši kopš zemes rašanās un pirmo fosiliju parādīšanās? Tieši bioloģiskie notikumi, kas notika tajā laikā, ļāva dzīvot, un tie, par kuriem mūsdienās zinātnieku aprindās tiek daudz diskutēts.

Tālāk mēs atradīsim dažas galvenās hipotētiskās teorijas, kuras izvirzījuši dažādi autori, lai izskaidrotu pirmo dzīvo organismu izcelsmi, no kuriem, domājams, attīstījās visattīstītākās dzīvības formas.

Kāda bija zeme, pirms radās dzīvība?

Agrākās zināmās dzīvības formas uz Zemes ir iespējamie pārakmeņojušies mikroorganismi, kas atrodami hidrotermiskās atverēs. Tiek lēsts, ka viņi dzīvoja pirms 4,28 miljardiem gadu.

Daži zinātnieki ierosina, ka "sākotnējo" zemi ietekmēja dažāda veida debess objekti un ka temperatūra uz šīs planētas bija tik augsta, ka ūdens nebija šķidrā stāvoklī, bet gan gāzes formā.

Tomēr daudzi ir vienisprātis, ka Prekambrijas zemēs varētu būt bijusi līdzīga temperatūra kā šodien, kas nozīmē, ka ūdens varēja atrasties šķidrā veidā, kondensēties okeānos, jūrās un ezeros.

Turpretī tiek uzskatīts, ka Zemes atmosfēra tajā laikā stipri samazina (ar nulli vai ļoti maz brīvā skābekļa), tāpēc pēc dažādu enerģijas veidu iedarbības varēja veidoties pirmie organiskie savienojumi.

Galvenās dzīves izcelsmes teorijas

- spontānas paaudzes dzīve

Aristotelis, spontānas paaudzes priekštecis

Sākot no grieķiem līdz daudziem zinātniekiem deviņpadsmitā gadsimta vidū, tika pieņemts priekšlikums, ka dzīvas lietas no "nedzīvas" vielas var rasties spontāni, bez citiem vecāku organismiem.

Tāpēc daudzus gadsimtus dažādi domātāji bija pārliecināti, ka kukaiņi, tārpi, vardes un citi kaitēkļi spontāni veidojas uz dubļiem vai sadaloties.

Šīs teorijas vairāk nekā vienā reizē tika diskreditētas, piemēram, ar Frančesko Redi (1668) un Luija Pasteura (1861) veiktajiem eksperimentiem.

Frančesko Redi portrets (Avots: Valérie75, izmantojot Wikimmedia Commons)

Redi pierādīja, ka, ja pieaugušie kukaiņi nav ielikuši savas olas uz gaļas gabala, kāpuri uz tā spontāni nerodas. No otras puses, Pasteur vēlāk parādīja, ka mikroorganismi var rasties tikai no jau esošiem mikroorganismiem.

Turklāt jāsaka, ka arī šī teorija tika ignorēta, jo dažādos vēsturiskos kontekstos "spontāna paaudze" atsaucās uz diviem diezgan atšķirīgiem jēdzieniem, proti:

- Abioģenēze : priekšstats par dzīvības izcelsmi no neorganiskām vielām un

- Heteroģenēze : ideja, ka dzīvība radusies no mirušām organiskām vielām, tāpat kā tārpi “parādījās” uz pūšanas gaļu.

Darvins un Wallace nedaudz agrāk, 1858. gadā, patstāvīgi publicēja savas teorijas par evolūciju, izmantojot dabisko atlasi, ar kuru palīdzību viņi skaidri pateica, ka vissarežģītākās dzīvās būtnes ir spējušas attīstīties no vairāk “vienkāršām” vienšūnu būtnēm.

Tādējādi spontānās paaudzes teorija pazuda no skatuves un zinātniskā sabiedrība sāka interesēties, kā parādījās tās "vienkāršākās vienšūnas būtnes", par kurām runāja evolucionisti.

- Primārā buljona un pakāpeniskas ķīmiskās evolūcijas teorija

Aleksandrs Oparins savā laboratorijā (labajā pusē).

1920. gadā zinātnieki A. Oparins un J. Haldāne atsevišķi ierosināja hipotēzi par dzīvības izcelsmi uz Zemes, kas mūsdienās tiek nosaukta viņu vārdos un ar kuras palīdzību viņi konstatēja, ka dzīvība uz zemes varēja rasties " soli pa solim ”no nedzīvās vielas caur“ ķīmisko evolūciju ”.

Lielais prizmatiskais pavasaris Jeloustonā. Tiek uzskatīts, ka šī augstas temperatūras vide ir līdzīga Zemes jūru pirmatnējai videi. Avots:

Abi pētnieki ierosināja, ka "sākotnējai" zemei ​​bija jābūt reducējošai atmosfērai (ar zemu skābekļa daudzumu, kurā visām molekulām bija tendence ziedot elektronus) - apstāklim, kas varētu lieliski izskaidrot dažus notikumus:

- ka dažas neorganiskas molekulas reaģē viena ar otru, veidojot dzīvo būtņu organiskos strukturālos “blokus” - procesu, ko virza elektriskā enerģija (no stariem) vai gaisma (no saules) un kuru produkti uzkrājas okeānos, veidojot “primāro buljonu” .

Attēla autore Eliasa Š. vietnē www.pixabay.com

- Minētās organiskās molekulas pēc tam tiek apvienotas, saliekot sarežģītākas molekulas, kuras veido vienkāršāku molekulu (polimēru) fragmenti, piemēram, olbaltumvielas un nukleīnskābes.

- Minētie polimēri ir samontēti vienībās, kas spēj replicēties pašas, vai nu vielmaiņas grupās (Oparina priekšlikums), vai membrānās, kas veido “šūnām līdzīgas” struktūras (Haldāna priekšlikums).

- Panspermija

Baktērijas ilustrācija uz komētas. Avots: Sudraba karote Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

1908. gadā zinātnieks ar nosaukumu Augusts Arrhenius ierosināja "dzīvību nesošās sēklas" izkaisīt pa visu kosmisko kosmosu un nokrist uz planētām un "dīgt", kad tur bija labvēlīgi apstākļi.

Šo teoriju, kas pazīstama arī kā panspermijas teorija (no grieķu valodas pannas, kas nozīmē "viss", un sperma, kas nozīmē "sēkla"), atbalstīja dažādi zinātnieki, un mēs arī varam atrast dažos tekstos to kā "ārpuszemes izcelsmi". dzīve ".

- Dzīve ar elektrību

Attēlu veidojis FelixMittermeier no Pixabay.com

Vēlāk daļa zinātniskās kopienas ierosināja, ka Oparīna un Haldāna ierosinātā dzīvības izcelsme varētu būt sākusies uz zemes, pateicoties elektriskai "dzirkstelei", kas nodrošināja enerģiju, kas nepieciešama pamata organisko savienojumu "organizēšanai" no neorganisko savienojumu (abioģenēzes forma).

Šīs idejas eksperimentāli atbalstīja divi Ziemeļamerikas pētnieki: Stenlijs Millers un Harolds Ūrejs.

Ar savu eksperimentu abi zinātnieki parādīja, ka no neorganiskām vielām un dažos īpašos atmosfēras apstākļos elektriskā izlāde spēja radīt organiskas molekulas, piemēram, aminoskābes un ogļhidrātus.

Tad šī teorija ierosināja, ka laika gaitā varētu būt izveidojušās vissarežģītākās molekulas, kuras mūsdienās raksturo dzīvās būtnes; tāpēc tas ļoti atbalstīja Oparīna un Haldanas “pirmatnējās” teorijas dažus gadus iepriekš.

- Dzīve zem ledus

Deivida Marka attēls vietnē www.pixabay.com

Cita teorija, varbūt nedaudz mazāk zināma un pieņemta, ierosina, ka dzīvība radās dziļos okeāna ūdeņos, kuru virsmu, iespējams, klāja bieza un bieza ledus kārta, jo sākotnējās zemes saule, iespējams, to tik spēcīgi neietekmēja. virsma kā tagad.

Teorija ierosina, ka ledus varēja aizsargāt neatkarīgi no tā, kāda bioloģiskā parādība notika jūrā, ļaujot mijiedarboties dažādiem savienojumiem, kas radīja pirmās dzīvās formas.

- Organisko polimēru dzīve

Olbaltumvielas

Pēc tam, kad laboratorijā varēja pierādīt, ka noteiktos apstākļos no neorganiskām vielām var veidoties tādi organiski savienojumi kā aminoskābes, zinātnieki sāka interesēties, kā notika organisko savienojumu polimerizācijas process.

Atcerēsimies, ka šūnas veido lieli un sarežģīti polimēru veidi: olbaltumvielas (aminoskābju polimēri), ogļhidrāti (cukuru polimēri), nukleīnskābes (slāpekļa bāzu polimēri) utt.

Sidnijs Lapsa

1950. gadā bioķīmiķis Sidnijs Fokss un viņa darba grupa atklāja, ka eksperimentālos apstākļos, ja aminoskābju komplekts tiek uzkarsēts, ja nav ūdens, tās var apvienoties, veidojot polimēru, tas ir, olbaltumvielu.

Šie atklājumi lika Foxam domāt, ka Oparīna un Haldāna ierosinātajā "primitīvajā buljonā" varēja būt aminoskābes, kas, nonākot saskarē ar karstu virsmu, veicinot ūdens iztvaikošanu, varētu veidot olbaltumvielas.

Ribonukleīnskābe un dzīve uz māla

Organiskais ķīmiķis Aleksandrs Kērnss-Smits vēlāk ierosināja, ka pirmās molekulas, kas ļāva dzīvībai, varēja atrast uz māla virsmām, kas ne tikai palīdzēja tās koncentrēt, bet arī veicināja to organizāciju noteiktos modeļos.

Šīs idejas, kas nāca klajā 1990. gados, apstiprināja, ka māls varētu kalpot par “katalizatoru” RNS (ribonukleīnskābes) polimēru veidošanā, kas savukārt darbotos kā katalizatora balsts.

- hipotēze “vispirms gēni”

Ņemot vērā idejas par būtisku organisko polimēru “spontānu” veidošanos, daži autori izdomāja iedomāties iespēju, ka pirmās dzīvības formas bija vienkārši pašreplicējošas nukleīnskābes, piemēram, DNS (dezoksiribonukleīnskābe) vai RNS.

Tāpēc tika ierosināts vēlāk "pirmatnējā" sistēmā pievienot citus svarīgus elementus, piemēram, vielmaiņas tīklus un membrānas veidošanos.

Ņemot vērā RNS reaktivitātes īpašības, daudzi zinātnieki atbalsta viedokli, ka šīs nukleīnskābes (kas uzskatāmas par ribozimiem) veidoja pirmās autokatalītiskās struktūras - hipotēzes, kas pazīstamas kā “RNS pasaule”.

Attiecīgi RNS, iespējams, varēja katalizēt reakcijas, kas ļāva to pats pārkopēt, padarot to spējīgu pārnest ģenētisko informāciju no paaudzes uz paaudzi un pat attīstīties.

- hipotēze "vispirms metabolisms"

No otras puses, dažādi pētnieki drīzāk atbalstīja uzskatu, ka dzīvība vispirms notika "olbaltumvielām līdzīgās" organiskās molekulās, pierādot, ka sākotnējās dzīvības formas varēja būt "patstāvīgi" metabolisma tīkli pirms nukleīnskābēm.

Hipotēze paredz, ka "vielmaiņas tīkli" var būt izveidojušies apgabalos pie hidrotermiskās atveres, kas uzturēja nepārtrauktu ķīmisko prekursoru piegādi.

Tādējādi agrākos, vienkāršākos ceļos, iespējams, tika ražotas molekulas, kas darbojās kā katalizatori sarežģītāku molekulu veidošanai, un galu galā vielmaiņas tīkli varēja būt spējīgi veidot citas, vēl sarežģītākas molekulas, piemēram, nukleīnskābes un lielos proteīnus.

Visbeidzot, šīs pašpietiekamās sistēmas varēja būt "iekapsulētas" membrānu iekšpusē, tādējādi veidojot pirmās šūnu būtnes.

- dzīves nepieciešamība pēc "nepieciešamības"

Daži pētnieki, kas pieder Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtam (MIT, ASV), ir palīdzējuši formulēt teoriju, kas pirmo dzīvo būtņu izcelsmi izskaidro ar "nepieciešamību", kaut kā "ievērojot dabas likumus", nevis ar "Iespēja" vai "iespēja".

Saskaņā ar šo teoriju dzīvības rašanās bija neizbēgama lieta, jo tika noteikts, ka matērija parasti attīstās "sistēmās", kuras, izmantojot ārēju enerģijas avotu un ieskauj siltumu, ir efektīvākas izkliedēšanai. enerģija.

Eksperimenti, kas saistīti ar šo teoriju, parādīja, ka, kad nejaušu atomu populācija tiek pakļauta enerģijas avotam, viņi organizējas, lai efektīvāk izkliedētu enerģiju, liekot domāt, ka šī "pārmodelēšana" galu galā izbeigs dzīves veidošanos. .

Alternatīvs enerģijas avots viegli varēja būt saule, lai gan citas iespējas nav pilnībā izslēgtas.

- kreacionisms

Bārbalas Džeksones attēls vietnē www.pixabay.com

Kreacionisms ir vēl viena no teorijām, ko atbalsta nozīmīga mūsdienu sabiedrības daļa, galvenokārt ar ticības aktu. Saskaņā ar šo domas strāvu Visumu un visas dzīvības formas, kas tajā atrodas, Dievs ir radījis no "neko".

Tā ir teorija, kas ir interesanti pretstatā mūsdienu evolūcijas teorijām, kuras cenšas izskaidrot dzīvo formu daudzveidības izcelsmi, neizmantojot Dievu vai citu “dievišķo spēku” un daudzkārt vienkārši “nejauši”. ”.

Ir divu veidu kreatīvisti: Bībeles un "vecā zeme". Pirmie uzskata, ka viss, kas teikts 1. Mozus grāmatas nodaļā Bībelē, ir burtiski patiess, turpretī pēdējie uzskata, ka radītājs ir izdarījis visu, kas pastāv, bet neapliecinot, ka Genesis stāsts ir burtisks stāsts.

Tomēr abi kreatīvistu veidi uzskata, ka organismu izmaiņas var nozīmēt izmaiņas kādā sugā, un viņi tic arī izmaiņām "lejup", piemēram, piemēram, negatīvām mutācijām.

Tomēr viņi neuzskata, ka šīs izmaiņas varēja izraisīt “zemākas” sugas evolūciju par “augstāku” vai daudz sarežģītāku sugu.

Kreacionisms un evolucionisms ir bijuši diskusiju un diskusiju objekts kopš pirmo evolūcijas teoriju publicēšanas, un pat šodien abi uzskati, šķiet, ir savstarpēji izslēdzoši.

Atsauces

1. Andrulis, ED (2012). Dzīves izcelšanās, evolūcijas un rakstura teorija. Dzīve, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Dzīvā zinātne. Saņemts 2020. gada 26. aprīlī no vietnes www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horovics, NH, un Millers, SL (1962). Pašreizējās teorijas par dzīves izcelsmi. Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN un EL Teilors. 1993. Fosilo augu bioloģija un evolūcija. Prentice Hall, Ņūdžersija.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL, & Olsen, RL (1992). Dzīves izcelsmes noslēpums. na.
6. Enciklopēdijas Britannica redaktori. (2017). Enciklopēdija Britannica. Iegūts 2020. gada 26. aprīlī no vietnes www.britannica.com/topic/creationism