Cosa hè a teoria chemosintetica? Fundamenti è sperimentazione

L'essere umanu hè una entità cumplessa, chì, oltre à suddisfà i so bisogni di basa, richiede ancu una spiegazione di a so esistenza è di l'urigine. Da quì nascenu vari postulati, chì và da i campi religiosi è filosofichi, à quelli scientifichi. Dentru u currente scentificu, hè stata postulata una teoria di l'evoluzione moleculare chjamata teoria chemosintetica, basata annantu à i studii di i scienziati Alexander Oparin è John Haldane, chì malgradu ùn avè micca travagliatu inseme, sò ghjunti à a formulazione di a stessa ipotesi, chì dà continuità à u fundamenti alzati in a teoria di u big bang, oppunendu a teoria di a generazione spontanea, è e teorie religiose nantu à a genesi di a vita.

Chì stabilisce a teoria chemosintetica?

Sta teoria dice chì l'idrogenu (H2) prisente in l'atmosfera primordiale hà reagitu cù atomi di carbonu, azotu o ossigenu furmendu un brodu nutritivu, chì quandu hè in cuntattu cù varie fonti d'energia primitiva hà fattu nasce parechji aminoacidi, chì custituiscenu i blocchi di basa di a vita organica.

Cundizioni in l'atmosfera secondu postulati chemosintetichi

A teoria chemosintetica stabilisce chì l'atmosfera primitiva duverebbe avè caratteristiche chì favurizanu e reazioni riduttive, postu chì se un'atmosfera cun tendenze ossidative esistesse, i cumpunenti di u "zuppa di primogenitu" elli sarianu degradati. Per questa ragione, i scienziati chì anu postulatu e varie teorie evolutive affirmanu chì in e cundizioni iniziali di u pianeta ùn pudia micca l'ossigenu era esistutu, postu chì e reazzione d'ossidazione ùn avarianu prumuvutu u sviluppu di a vita.

Fundamenti di a Teoria Chimiosintetica

A tappa di a postulazione di una seria di teorii chì rompenu cù i precedenti di a teoria di a generazione spontanea (ampiamente accettata à u so tempu) hà iniziatu in u 1864 à causa di i studii di u scientistu francese Luis Pasteur, chì hà dimustratu in i so esperimenti chì "U vivu vene da u vivu", dendu nascita à u sviluppu di teorii novi. Trà ste teurie ci hè a chimiosintetica, chì dice chì a vita hè nata da a reazzione di elementi chimichi di basa. L'elementi chì custituiscenu stu postulatu sò spiegati in dettu sottu:

Composizione di a terra à i so inizii: sta teoria cunsidereghja chì à u principiu, a pianeta avia una atmosfera mancante d'ossigenu liberu, essendu quantunque ricca in altri cumpunenti, principalmente idrogenu (alta cuncintrazioni), dunque era riduttivu, chì favuriva a liberazione di atomi d'idrogenu in e spezie chimiche presenti. In più di questu, cuntene altri cumposti chimichi di basa cum'è: acidu ciancanicu (HCN), metanu (CH4), diossidu di carbonu (CO2), acqua (H2O) è altri cumpunenti.

  • Formazione di u brodu nutritivu: cunnisciutu ancu com'è minestra di primu natu, consistia in l'agglomerazione di un liquidu nutritivu furmatu da tutti sti cumpunenti di l'atmosfera primitiva. Stu vulume di liquidu hà fattu nasce i primi mari. Cumu hè accadutu? A teoria chemosintetica stabilisce chì, in cunsequenza di u raffreddamentu di l'atmosfera, ci hè stata una condensazione di u vapore d'acqua chì vene da i vulcani, chì hà trascinatu tutti questi cumpunenti cun ellu, furmendu u brodu nutritivu, chì si accumulerianu in depressioni (oceani) duve resteranu per lunghi periodi di tempu senza risicu di decomposizione.
  • Aspettu di strutture più cumplesse: In questu prucessu, l'azione di varie fonti d'energia era vitale, cume e timpeste elettriche, a radiazione solare è l'eruzione vulcaniche. U risultatu di ste reazzione sò stati cumpunenti cumplessi cum'è zucaroli, acidi grassi, glicerina è aminoacidi. Cù u tempu, l'evoluzione hà fattu nasce strutture chì Oparin hà chjamatu coacervatestrutture biologiche più resistenti è avanzate chì eranu i precursori di l'acidi nucleichi attuali.

Formazione di coacervati

Oparin hà stabilitu chì in u prucessu di evoluzione di e spezie chimiche cuntenute in quellu brodu primu natu, nascenu i coacervati, chì eranu spezie cumplesse, chì à u mumentu di a divisione cellulare unite in una struttura unica, acquistendu cusì una membrana chì li averia trasfurmatu in urganismi unichi, cù a capacità di autosintetizà (capacità di pruduce u so propiu cibu ), chì si svilupperebbe in forme sempre più stabili è cumplicate chì diventeranu veri strutture di vita. Sicondu a teoria chemosintetica, sti urganismi primordiali eranu l'origine di u mondu vegetale è animale di u nostru pianeta.

Inizialmente, ùn ci era micca un stratu d'ozonu, chì prutegge e cellule da a radiazione diretta da u sole. Hè per quessa chì si crede chì hè pussibule chì e prime strutture sò state create è distrutte incessantemente da l'incidenza diretta di l'energia solare. Dopu à milioni d'anni, tali cellule sò state capaci di evoluzione in sistemi organichi più cumplessi, chì li averianu permessu di multiplicassi. Più tardi, anu cuminciatu à sintetizà i so alimenti attraversu l'energia solare, realizendu u prucessu di fotosintesi è mandendu ossigenu puru in l'atmosfera, chì diventerà dopu u stratu d'ozone.

U prucessu di furmà un coacervatu hè definitu quì sottu:

  • Tuttu principia cù a furmazione di una molecula organizzata è stabile.
  • Quandu u tempu passa, una seconda molecula cumplementaria (macromolecula) si forma è face parte di u coacervatu.
  • Questa macromolecula si separa da u coacervatu induve hà vistu a so origine.
  • A macromolecula cumencia à attirà cumposti chì si ponu ligà à a so struttura, ricreendu u coacervatu originale.

Stanley Miller è Harold Urey Esperimentu (1953)

Ancu se i postulati di a teoria chemosintetica sò stati stabiliti in u 1924 da Oparin è Haldane, dui scienziati dopu si sò ricreati in un esperimentu à scala cù e cundizioni di l'atmosfera primitiva, sottumettendu u mischju di idrogenu, metanu è ammonia à parechje scariche elettriche, sintetizendu vari organici acidi. U scopu di sta prova era a dimustrazione chì a sintesi di cumposti organichi era spontanea, è chì era accaduta da e molecule semplici chì eranu in a prima atmosfera.

Per a cuncezzione di u so sperimentu, anu pigliatu un contenitore di vetru è versatu una certa quantità d'acqua, affinchì sia stata parzialmente piena, un mischju di i gasi menzionati sopra ci sò stati ancu messi. Stu cuntenutu hè statu sottumessu à scariche elettriche chì simulavanu e timpeste preistoriche accadute à l'iniziu di a pianeta.

Questa prova durò una settimana, è una volta passata, i risultati sò stati analizzati. U primu indicatore di e reazzioni accadute hè statu osservatu un cambiamentu di u culore di l'acqua, chì à u principiu era trasparente, è chì dopu à una settimana hà acquistatu un tonu rosa, chì dopu diventerà marrone, postu chì era arricchitu in aminoacidi essenziali è molecule organiche.

Questu esperimentu hè statu un cuntributu chì sustene a teoria chì e prime forme di vita sò state furmate da reazzioni chimiche effettuate spontaneamente.


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