ĶEMOSINTĒTISKĀ TEORIJA: DZĪVĪBAS PARĀDĪŠANĀS UZ ZEMES - ZINĀTNE - 2025

Chemosynthetic teoriju , kas pazīstams arī kā biosintēzes teoriju vai fizikāli ķīmiskā teoriju dzīves izcelsmes, ir balstīta uz hipotēzi, ka dzīvību uz mūsu planētas cēlušies no grupējuma (sintēze) no ļoti primitīvām molekulu pie izcelsmi laikā. un kas kļuva arvien sarežģītākas, līdz tika izveidotas pirmās šūnas.

Šī teorija tika izstrādāta gandrīz vienlaikus - no 1924. līdz 1928. gadam -, taču atsevišķi to veica zinātnieki Aleksandrs I. Oparins (krievu bioķīmiķis) un Džons BS Haldane (angļu biologs), apstiprinot Lielā sprādziena teoriju un apgāžot spontāna paaudze, kopš seniem laikiem valdošā pārliecība.

Starp ieguldījumiem šo divu zinātnieku darbā izceļas meksikāņu farmaceita Alfonso Luisa Herrera līdzdalība, kurš veica pētījumus par dzīvības izcelsmi un evolūciju uz Zemes un kurš tiek uzskatīts par plazmogenijas radītāju, zinātni, kas pēta protoplazmas izcelsmi, tas ir, dzīvības izcelsmi.

Viņa pētījumi tika publicēti ārzemēs, un tie kalpoja par pamatu Oparin un Haldane viņu teorijas attīstīšanai, ko arī baro ar ģeoloģiskiem, paleontoloģiskiem un bioķīmiskiem pētījumiem.

Pašlaik ķemosintētisko teoriju zinātnieki ir pieņēmuši visvairāk. Tajā dzīvības izcelsme tiek izskaidrota no matērijas ķīmiskās evolūcijas un fizikālām parādībām.

Ķemosintēzes teorija: kā dzīve radās uz zemes?

Saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju zeme radās apmēram pirms 5 miljardiem gadu no ūdeņraža gāzes mākoņa. Vienlaicīgi radās saule un citas Saules sistēmas planētas.

Sākumā zemes temperatūra bija ārkārtīgi augsta, bet pamazām tā atdzisa un sāka veidoties primitīvi okeāni.

Toreiz atmosfēra bija ļoti atšķirīga no šodienas. Pārsvarā bija ūdens tvaiki, metāns, amonjaks, oglekļa dioksīds un ūdeņradis.

Atšķirībā no tā, kas notiek mūsu dienās, tajā sākotnējā fāzē nebija ozona slāņa, tāpēc visa veida radiācija sasniedza zemes virsmu, ieskaitot ultravioleto un infrasarkano staru.

Turklāt tur bija daudz enerģijas, ko izraisīja pastāvīgi vulkānu izvirdumi, zibens un zibens.

Pirmie organiskie savienojumi

Saskaņā ar šo scenāriju ir ļoti iespējams, ka pirmie organiskie savienojumi šajos primitīvajos okeānos, starp kuriem bija ogļhidrāti, lipīdi un dažas aminoskābes, ir izveidoti un iznīcināti atkal un atkal, līdz galu galā viņi atrada zināmu stabilitāti, lai attīstītos.

Miljonu gadu laikā šīs vielas ķīmiski apvienojās savā starpā, veidojot arvien sarežģītākas vielas, kuras norobežoja membrāna.

Protobionti

Oparīns šīs vielas sauca par protobiontiem. Viņu pastāvēšana ilga miljoniem gadu, un laika gaitā viņi ieguva dzīvo būtņu īpašības, veicot tādas funkcijas kā uzturs un ekskrēcija. Viņi arī sāka vairoties, kas nozīmēja tādu nukleīnskābju parādīšanos, kuras nesja ģenētisko informāciju.

Evolūcijas gaitā protobionti bija pirms pirmajām vienkāršajām un tiešajām šūnām, kas parādījās tūkstošiem gadu vēlāk. Tiek uzskatīts, ka pirmās dzīvās lietas, kas parādījās uz zemes, bija ļoti līdzīgas baktērijām.

Šīs ārkārtīgi vienkāršās primārās būtnes attīstījās un kļuva sarežģītākas, līdz kļuva par daudzšūnu organismiem.

Millera un Urijas ieguldījums

1953. gadā amerikāņu ķīmiķi Stenlijs L. Millers un Harolds Kleitons Ūrejs mēģināja laboratorijā reproducēt apstākļus, kurus viņu teorijā ierosināja Oparins un Haldāne. Millers un Urijs izveidoja aparātu, kurā viņi reproducēja primitīvās zemes apstākļus, ko rada ķemosintēzes teorija.

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

Izmantojot elektrodus, viņi ražoja elektriskās izlādes, kas izdalīja dzirksteles, kas līdzīgas zibens radītajām.

Ūdens, kas imitēja primitīvos okeānus, tika novests līdz viršanas temperatūrai. Tajā tika ievests daudz neorganisku molekulu, no kurām bija jāveido vienkāršas un vienkāršas dzīvās būtnes.

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

Analizējot tos, Millers un Ūrejs saprata, ka tie ir vairāki organiski savienojumi, ieskaitot četras dažādas aminoskābes, kuras ir iesaistītas olbaltumvielu veidošanā.

Ar savu eksperimentu amerikāņu zinātnieki varēja pārliecināties, ka organiskie savienojumi ir izveidoti no neorganiskiem savienojumiem.

Tādā veidā viņi pavēra ceļu, lai parādītu, ka ir iespējama pirmsbioloģiskā evolūcija, kā ierosināja Oparins un Haldāne.

Kopš tā laika tika veikti eksperimenti, kas līdzīgi Millera un Ureja eksperimentiem, taču mainīja gāzu daudzumu un veidu. Arī dažos eksperimentos ir izmantoti dažādi enerģijas avoti, piemēram, infrasarkanais un ultravioletais starojums.

Lielākā daļa šo eksperimentu ieguva lielu organisko savienojumu daudzveidību, kas ietilpst dzīvās būtnēs.

Tādā veidā ir daļēji pierādīta ķemosintētiskā teorija.

Pārbaudes ierobežojumi

Eksperimentos, kas veikti, lai pārbaudītu ķemosintēzes teoriju, ir izdevies pierādīt, ka ir iespējams, ka dzīvības izcelsme bija tieši tāda, kā to teica Oparins un Haldāne. Tomēr nevar ignorēt faktu, ka tas notika miljardiem gadu.

Sakarā ar šo ilgo laika periodu, kas ietvēra dzīvības parādīšanos uz zemes, to nav iespējams reproducēt visā pilnībā un precīzi laboratorijās.

Laika šķērslis ir nostādījis zinātniekus sarežģīta scenārija priekšā, jo nekad nevar būt iespējams precīzi zināt, kā veidojās pirmie organismi, kas apdzīvoja planētu.

Neskatoties uz šo trūkumu, ķemosintētiskā teorija ļāva uzzīmēt attēlu diezgan tuvu tam, kas varētu būt bijis dzīvības ģenēze uz Zemes.

Interesējošās tēmas

Dzīves izcelsmes teorijas.

Kreacionisms.

Panspermija.

Oparīna-Haldāna teorija.

Spontānas ģenerēšanas teorija.

Atsauces

1. Paula Andrea Giraldo. Dzīves izcelsmes ķemosintētiskā teorija. Atgūts no vietnes es.calameo.com.
2. Dzīvības izcelsmes fizikāli ķīmiskā teorija. Atgūts no academia.edu.