Χημειοσυνθετική Θεωρία Η εμφάνιση της ζωής στη Γη

Το χημειοσυνθετική θεωρία, επίσης γνωστή ως θεωρία βιοσυνθετικά ή φυσικοχημικές θεωρία της προέλευσης της ζωής, βασίζεται στην υπόθεση ότι η ζωή στη γη προήλθε από την ομάδα (σύνθεση) του πολύ πρωτόγονα μορίων στην αρχή του χρόνου και ήταν complejizándose μέχρι να σχηματιστούν τα πρώτα κύτταρα.

Αυτή η θεωρία αναπτύχθηκε σχεδόν ταυτόχρονα - μεταξύ του 1924 και του 1928 - αλλά ξεχωριστά από τους επιστήμονες Αλέξανδρο Ι. Οπαρίν (Ρώσος βιοχημικός) και τον Ιωάννη Β. Σ. Ο Haldane (αγγλικός βιολόγος), επιβεβαιώνοντας τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης και νικώντας τη θεωρία της αυθόρμητης γενιάς, μια πίστη που επικρατούσε από την αρχαιότητα.

Μεταξύ των εισφορών στο έργο αυτών των δύο επιστημόνων, με τη συμμετοχή του Μεξικού φαρμακευτικής Alfonso Luis Herrera, ο οποίος πραγματοποίησε μελέτες σχετικά με την προέλευση και την εξέλιξη της ζωής στη γη και που θεωρείται ο δημιουργός της plasmogeny, την επιστήμη τονίζει ότι μελετήστε την προέλευση του πρωτοπλάσματος, δηλαδή την προέλευση της ζωής.

Οι σπουδές του εκδόθηκαν στο εξωτερικό και χρησίμευαν ως βάση για τον Oparin και τον Haldane για να αναπτύξουν τη θεωρία τους, η οποία τροφοδοτήθηκε επίσης από γεωλογικές, παλαιοντολογικές και βιοχημικές μελέτες.

Προς το παρόν, η χημειοσυνθετική θεωρία είναι η πιο αποδεκτή από τους επιστήμονες. Εξηγεί την προέλευση της ζωής από την χημική εξέλιξη και τα φυσικά φαινόμενα της ύλης.

Η χημειοσυνθετική θεωρία: πώς γεννήθηκε η ζωή στη γη?

Σύμφωνα με τη θεωρία του Big Bang, η γη προέκυψε πριν από περίπου 5.000 εκατομμύρια χρόνια από ένα νέφος αερίου υδρογόνου. Ταυτόχρονα προέκυψε ο ήλιος και οι άλλοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος.

Στην αρχή, η θερμοκρασία της γης ήταν εξαιρετικά υψηλή, αλλά σιγά-σιγά δροσίστηκε και σχηματίστηκαν πρωτόγονοι ωκεανοί.

Εκείνη την εποχή, η ατμόσφαιρα ήταν πολύ διαφορετική από την τρέχουσα. Κυρίως υδρατμοί, μεθάνιο, αμμωνία, διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο.

Σε αντίθεση με ό, τι συμβαίνει σήμερα, σε αυτό το πρώιμο στάδιο, δεν υπήρχε στρώμα του όζοντος, έτσι ώστε όλα τα είδη της ακτινοβολίας φθάσει στην επιφάνεια της γης, συμπεριλαμβανομένων υπεριώδη και υπέρυθρη.

Επιπλέον, υπήρχε πολλή ενέργεια που παράγεται από συνεχείς ηφαιστειακές εκρήξεις, κεραυνούς και κεραυνούς.

Κάτω από αυτό το σενάριο είναι αρκετά πιθανό ότι οι πρώτες οργανικές ενώσεις σε αυτές τις πρώτες ωκεανούς, συμπεριλαμβανομένων των υδατανθράκων, των λιπιδίων και μερικών αμινοξέα, σχηματίζονται και καταστρέφονται ξανά και ξανά έως ότου τελικά βρει κάποια σταθερότητα να εξελίσσεται.

Για εκατομμύρια χρόνια, αυτές οι ουσίες συνδυάστηκαν χημικά μεταξύ τους, σχηματίζοντας όλο και πιο περίπλοκες ουσίες που οριοθετούνται από μια μεμβράνη.

Σε αυτές τις ουσίες, ο Οπαρίν τους ονόμαζε πρωτοβιονικά. Η ύπαρξή του διήρκεσε εκατομμύρια χρόνια και, με το πέρασμα του χρόνου, απέκτησε χαρακτηριστικά των ζωντανών όντων, εκτελώντας λειτουργίες όπως η διατροφή και η απέκκριση. Άρχισαν επίσης να αναπαράγονται, πράγμα που συνεπαγόταν την εμφάνιση των νουκλεϊνικών οξέων που φέρουν τη γενετική πληροφορία.

Εξαιρετικά, τα πρωτοβιονικά προηγήθηκαν των πρώτων απλών και απλών κυττάρων που εμφανίστηκαν χιλιάδες χρόνια αργότερα. Πιστεύεται ότι τα πρώτα ζωντανά όντα που εμφανίστηκαν στη γη ήταν πολύ παρόμοια με τα βακτηρίδια.

Αυτά τα εξαιρετικά απλά πρωτότυπα όντα εξελίχθηκαν και έγιναν πιο περίπλοκα έως ότου έγιναν πολλαπλοί οργανισμοί.

Η συνεισφορά του Miller και της Urey

Το 1953, οι Αμερικανοί χημικοί Stanley L. Miller και Harold Clayton Urey προσπάθησαν να αναπαραγάγουν σε ένα εργαστήριο τις συνθήκες που πρότειναν ο Oparin και ο Haldane στη θεωρία τους. Ο Miller και ο Urey δημιούργησαν μια συσκευή στην οποία αναπαράγουν τις συνθήκες της πρωτόγονης γης που θέτει η χημειοσυνθετική θεωρία.

Η συσκευή αποτελούταν από πολλά δοχεία που συνδέονταν μεταξύ τους. Για να αναδημιουργήσουν τις συνθήκες της αρχέγονης ατμόσφαιρας της γης, αυτοί οι επιστήμονες τοποθετούσαν στα δοχεία δύο ηλεκτρόδια, νερό, μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο.

Μέσα από τα ηλεκτρόδια παρήγαγαν ηλεκτρικά σοκ που έκαναν σπίθες μύγες παρόμοιες με τις αστραπές.

Το νερό που εξομοιώνει τους αρχέγονους ωκεανούς έφερε στο σημείο βρασμού. Εισήγαγε ένα πλήθος ανόργανων μορίων από τα οποία έπρεπε να σχηματιστούν απλά και απλά ζωντανά όντα.

Το πείραμα διήρκεσε αρκετές εβδομάδες, στο τέλος των οποίων οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι ορισμένες ουσίες είχαν συσσωρευτεί στο νερό και στα τοιχώματα των δοχείων..

Όταν αναλύονται, οι Miller και Urey συνειδητοποίησαν ότι ήταν αρκετές οργανικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων τεσσάρων διαφορετικών αμινοξέων, που εμπλέκονται στο σχηματισμό πρωτεϊνών.

Με το πείραμά τους, οι αμερικανοί επιστήμονες ήταν σε θέση να επαληθεύσουν ότι σχηματίσθηκαν οργανικές ενώσεις από τις ανόργανες ενώσεις.

Με αυτό τον τρόπο άνοιξαν το δρόμο για να αποδείξουν ότι η προ-βιολογική εξέλιξη, όπως προτάθηκε από τον Oparin και τον Haldane, ήταν δυνατή.

Έκτοτε, πραγματοποιήθηκαν πειράματα παρόμοια με εκείνα των Miller και Urey, αλλά μεταβάλλοντας τις ποσότητες και τους τύπους αερίων. Επίσης, σε μερικά πειράματα έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες πηγές ενέργειας όπως υπέρυθρες και υπεριώδεις.

Τα περισσότερα από αυτά τα πειράματα έλαβαν μεγάλη ποικιλία οργανικών ενώσεων που αποτελούν μέρος ζωντανών όντων.

Με αυτόν τον τρόπο, η χημειοσυνθετική θεωρία έχει μερικώς αποδειχθεί.

Περιορισμοί για τον έλεγχο

Τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν για την επαλήθευση της χημειοσυνθετικής θεωρίας ήταν σε θέση να αποδείξουν ότι είναι εφικτό ότι η προέλευση της ζωής έχει εξηγηθεί από τον Oparin και τον Haldane. Ωστόσο, το γεγονός ότι αυτό συνέβη για δισεκατομμύρια χρόνια δεν μπορεί να αγνοηθεί..

Λόγω αυτής της μακράς περιόδου που κάλυπτε τη διαδικασία της εμφάνισης της ζωής στη γη, είναι αδύνατο να αναπαραχθεί στο σύνολό της και με πιστότητα στα εργαστήρια.

Το εμπόδιο του χρόνου έχει θέσει τους επιστήμονες μπροστά σε ένα δύσκολο σενάριο, επειδή δεν μπορεί ποτέ να είναι δυνατόν να γνωρίζουμε ακριβώς πώς σχηματίστηκαν οι πρώτοι οργανισμοί που κατοικούσαν στον πλανήτη.

Παρά αυτό το μειονέκτημα, η χημειοσυνθετική θεωρία μας επέτρεψε να σχεδιάσουμε μια εικόνα πολύ κοντά σε αυτό που θα μπορούσε να ήταν η γένεση της ζωής στη Γη..

Θέματα ενδιαφέροντος

Θεωρίες της προέλευσης της ζωής.

Δημιουργικότητα.

Πανσπερμία.

Η θεωρία Oparin-Haldane.

Θεωρία της αυθόρμητης γενιάς.

Αναφορές

1. Paula Andrea Giraldo. Χημοσυνθετική θεωρία της προέλευσης της ζωής. Ανάκτηση από es.calameo.com.
2. Φυσικοχημική θεωρία της προέλευσης της ζωής. Ανάκτηση από την ακαδημαϊκή κοινότητα.