Innhold
- Abiogenese, definisjon og oversikt
- Abiogenese er ikke spontan generasjon
- Teoretisk grunnlag for abiogenese
- Det eksperimentelle grunnlaget for abiogenese
- Ytterligere teoretiske forklaringer på Abiogenesis
- Spesifikke problemer med den andre delen av Abiogenesis
- First Life: Alternative Theories of Origins of Life on Earth
Mens Charles Darwins Theory of Evolution handler om hvordan arter endrer seg for å tilpasse seg miljøet, tar det ikke opp spørsmålet om hvordan livet opprinnelig begynte. På et tidspunkt, absolutt når planeten fremdeles var varm og smeltet, var det ikke noe liv på Jorden, selv om vi vet at livet utviklet seg senere.
Spørsmålet er, hvordan oppsto de tidlige jordens livsformer?
Det er flere teorier om hvordan de grunnleggende byggesteinene til levende organismer ble til. Mekanismen for hvordan ikke-levende materie ble selvreplikerende levende organismer og da blir ikke komplekse livsformer forstått helt.
Det har noen hull, men abiogenese tar for seg interessante konsepter og starter på en forklaring.
Abiogenese, definisjon og oversikt
abiogenese er den naturlige prosessen som levende organismer oppsto fra ikke-levende organiske molekyler. Enkle elementer kombinert for å danne forbindelser; forbindelsene ble mer strukturerte og involverte forskjellige stoffer. Etter hvert ble enkle organiske forbindelser dannet og koblet for å produsere komplekse molekyler som aminosyrer.
Aminosyrer er byggesteinene til proteinene som danner grunnlaget for organiske prosesser. Aminosyrene kunne ha kombinert for å danne proteinkjeder. Disse proteinene kunne ha blitt selvreplikerende og dannet grunnlaget for enkle livsformer.
En slik prosess kunne ikke finne sted på Jorden i dag fordi de nødvendige forhold ikke lenger eksisterer. Opprettelsen av organiske molekyler forutsetter tilstedeværelsen av en varm buljong som inneholder stoffene som kreves for at de organiske molekylene skal vises.
Elementer og enkle forbindelser som hydrogen, karbon, fosfater og sukker må alle være til stede sammen. en energikilde som ultrafiolette stråler eller lynutladninger ville hjelpe dem å binde. Forhold som dette kan ha eksistert for 3,5 millioner år siden da livet på jorden antas å ha startet. Abiogenese beskriver mekanismene for hvordan det kan ha skjedd.
Beslektet innhold: Louis Pasteur: Biografi, oppfinnelser, eksperimenter og fakta
Abiogenese er ikke spontan generasjon
Både abiogenese og spontan generasjon foreslår at livet kan stammer fra ikke-levende materie, men detaljene til de to er helt forskjellige. Mens abiogenese er en gyldig teori som ikke er motbevist, er spontan generasjon en utdatert tro som har vist seg å være feil.
De to teoriene er forskjellige på tre hovedmåter. Teorien om abiogenese sier at:
Teorien om spontan generasjon sier at:
Forskere pleide å tro på spontan generasjon, men i dag tror ikke allmennheten lenger at fluer kommer fra råttent kjøtt eller mus kommer fra søppel. Noen forskere stiller også spørsmål ved om abiogenese er en gyldig teori, men de har ikke vært i stand til å foreslå et bedre alternativ.
Teoretisk grunnlag for abiogenese
Hvordan livet kan ha sin opprinnelse ble først foreslått av den russiske forskeren Alexander Oparin i 1924 og uavhengig igjen av den britiske biologen J.B.S. Haldane i 1929. Begge antok at tidlig jord hadde et miljø rikt på ammoniakk, karbondioksid, hydrogen og karbon, byggesteinene til organiske molekyler.
Ultrafiolette stråler og lyn ga energien for kjemiske reaksjoner som ville la disse molekylene koble seg sammen.
En typisk reaksjonskjede ville gå slik:
Mens teorien presenterte konsistente og troverdige konsepter, viste det seg at noen av trinnene var vanskelige å utføre under laboratorieforhold som prøvde å simulere dem på den tidlige jord.
Beslektet innhold: Elementer av nukleinsyrer
Det eksperimentelle grunnlaget for abiogenese
På begynnelsen av 1950-tallet bestemte den amerikanske forskerstudenten Stanley Miller og hans gradsrådgiver Harold Urey seg for å teste Oparin-Haldane abiogenese-teorien ved å gjenskape et tidlig jordmiljø. De blandet de enkle forbindelsene og elementene fra teorien i luft og utledet gnister gjennom blandingen.
Når de analyserte de resulterende kjemiske reaksjonsproduktene, var de i stand til å oppdage aminosyrer opprettet under simuleringen. Dette beviset på at den første delen av teorien var riktig støttet senere eksperimenter som prøvde å lage replikerende molekyler fra aminosyrene. Disse eksperimentene mislyktes.
Etterfølgende forskning fant at den prebiotiske atmosfæren på den tidlige jorda sannsynligvis hadde mer oksygen og færre andre viktige stoffer enn prøven som ble brukt i Miller-Urey-eksperimentet. Dette førte til spørsmål om konklusjonene fortsatt var gyldige.
Siden den gang har noen eksperimenter med en korrigert atmosfæresammensetning også funnet organiske molekyler som aminosyrer, og støtter de opprinnelige konklusjonene.
Beslektet innhold: Naturlig utvalg: Definisjon, Darwins teori, eksempler og fakta
Ytterligere teoretiske forklaringer på Abiogenesis
Selv når det er fastslått at betingelsene for generering av enkle organiske forbindelser var til stede på prebiotisk jord, har banen til levende celler vært i strid. Det er tre mulige måter relativt enkle forbindelser som aminosyrer til slutt kan bli et selvopprettholdende liv:
Trinnene fra aminosyrer på var et alvorlig problem, og ingen av de forskjellige teoretiske banene er, siden mai 2019, blitt vellykket simulert.
Spesifikke problemer med den andre delen av Abiogenesis
Det er ingen tvil om at a simulering av den tidlige jordatmosfæren kan produsere relativt komplekse molekyler som er byggesteinene til de organiske molekylene som finnes i levende celler. Det er imidlertid flere problemer med å komme seg fra de komplekse molekylene til faktiske livsformer. Disse inkluderer:
Hvis abiogenese ikke finner sted på den måten teorien beskriver, alternative ideer må vurderes.
First Life: Alternative Theories of Origins of Life on Earth
Etterhånden som framgangen til abiogenese tilsynelatende er blokkert, er det foreslått alternative teorier for livets opprinnelse. Livet kan ha sin opprinnelse på en måte som ligner abiogeneseteorien, men i geotermiske ventilasjonsåpninger under sjøen eller innenfor Jordskorpen, og det kan ha skjedd flere ganger forskjellige steder. Ingen av disse teoriene har mer hard datastøtte enn klassisk abiogenese.
I en annen teori som forlater abiogenese helt, har forskere foreslått at komplekse organiske forbindelser eller komplette livsformer som virus kan ha blitt levert til jorden av meteoritter eller kometer. Tidlig jord (primitiv jord) ble utsatt for kraftig bombardement i løpet av Hadean-tiden (for omtrent 4 til 4,6 milliarder år siden) da livet kan ha startet.
Uten mer harde data, er den eneste konklusjonen at nøyaktig hvordan livet på jorden oppsto fremdeles er et mysterium.