Žmogus yra sudėtingas darinys, kuriam, be pagrindinių poreikių tenkinimo, taip pat reikia paaiškinti jo egzistavimą ir kilmę. Iš čia kyla įvairūs postulatai, pradedant religine ir filosofine sritimis, baigiant moksliniu. Mokslinėje srovėje buvo paskelbta molekulinės evoliucijos teorija, vadinama chemosintetine teorija, remiantis mokslininkų Aleksandro Oparino ir Johno Haldane'o tyrimais, kurie, nepaisant to, kad nedirbo kartu, suformulavo tą pačią hipotezę, kuri suteikia pagrindams tęstinumą. iškeltas didžiojo sprogimo teorijoje, priešinantis spontaniškos kartos teorijai ir religinėms teorijoms apie gyvenimo genezę.
Ką nustato chemosintetinė teorija?
Ši teorija teigia, kad vandenilis (H2), esantis pirmykštėje atmosferoje, reagavo su anglies, azoto ar deguonies atomais ir sudarė maistinį sultinį, kuris, kontaktuodamas su įvairiais primityvios energijos šaltiniais, sudarė kelias aminorūgštis, kurios yra pagrindiniai organinio gyvenimo elementai.
Sąlygos atmosferoje pagal chemosintetiniai postulatai
Chemosintezės teorija nustato, kad primityvi atmosfera turėtų pasižymėti savybėmis, skatinančiomis redukcines reakcijas, nes jei egzistuotų oksidacinių polinkių turinti atmosfera, „Pirmagimė sriuba“ jie būtų degradavę. Dėl šios priežasties mokslininkai, postulavę įvairias evoliucijos teorijas, tai patvirtina pradinėmis planetos sąlygomis negalėjau deguonies egzistavo, nes oksidacijos reakcijos nebūtų skatinusios gyvybės vystymosi.
Chemosintetinės teorijos pagrindai
Teorijų serijos, nutraukusios spontaniškos kartos teorijos precedentų (jo laikais plačiai pripažintų) postulavimo etapas prasidėjo 1864 m., Atlikus prancūzų mokslininko Luiso Pasteuro tyrimus, kurie savo eksperimentais įrodė, kad „Gyvieji ateina iš gyvųjų“, sukurdami naujas teorijas. Tarp šių teorijų yra chemosintetika, teigianti, kad gyvybė atsirado dėl pagrindinių cheminių elementų reakcijos. Žemiau išsamiai paaiškinami elementai, sudarantys šį postulatą:
Žemės sudėtis jos pradžioje: ši teorija mano, kad pradžioje planetoje buvo atmosfera, kurioje trūko laisvo deguonies, tačiau joje buvo daug kitų komponentų, daugiausia vandenilio (didelė koncentracija), todėl jis buvo redukcinis, o tai paskatino vandenilio atomų išsiskyrimą esamose cheminėse medžiagose. Be to, jame buvo kitų pagrindinių cheminių junginių, tokių kaip: ciano vandenilio rūgštis (HCN), metanas (CH4), anglies dioksidas (CO2), vanduo (H2O) ir kiti komponentai.
- Maistinio sultinio susidarymas: taip pat žinomas kaip pirmagimio sriuba, susidarė iš maistinio skysčio aglomeracijos, susidariusios iš visų šių primityvios atmosferos komponentų. Dėl šio skysčio kiekio atsirado pirmosios jūros. Kaip tai nutiko? Chemosintetinė teorija nustato, kad dėl atmosferos aušinimo iš ugnikalnių susidarė vandens garų kondensatas, kuris visus šiuos komponentus tempė su savimi ir sudarė maistingas sultinys, kurie kauptųsi įdubose (vandenynuose), kur jie išliktų ilgą laiką be pavojaus suskaidyti.
- Sudėtingesnių struktūrų išvaizda: Šiame procese gyvybiškai svarbūs buvo įvairūs energijos šaltiniai, tokie kaip elektrinės audros, saulės spinduliai ir ugnikalnių išsiveržimai. Šių reakcijų rezultatas buvo sudėtingi komponentai, tokie kaip cukrus, riebalų rūgštys, glicerinas ir amino rūgštys. Laikui bėgant evoliucija sukūrė struktūras, kurias Oparinas vadino koacervuojaatsparesnės ir pažangesnės biologinės struktūros, kurios buvo dabartinių nukleorūgščių pirmtakai.
Koacervatų susidarymas
Oparinas nustatė, kad tame esančių cheminių rūšių evoliucijos procese pirmagimio sultinio, atsirado koacervatai, kurie buvo sudėtingos rūšys, kurios ląstelių dalijimosi metu susivienijo į vieną struktūrą, taip įgaudamos membraną, kuri juos būtų pavertusi unikaliais organizmais, galinčiais savarankiškai sintezuoti (sugebėti gaminti savo maistą). ), kuris virstų vis stabilesnėmis ir sudėtingesnėmis formomis, kurios tapo tikromis gyvosiomis struktūromis. Pagal chemosintezės teoriją šie pirmykščiai organizmai buvo mūsų planetos augalų ir gyvūnų pasaulio kilmė.
Iš pradžių nebuvo ozono sluoksnio, kuris apsaugotų ląsteles nuo tiesioginės saulės spinduliuotės. Štai kodėl manoma, kad pirmosios struktūros buvo sukurtos ir be paliovos sunaikintos tiesioginio saulės energijos poveikio. Po milijonų metų tokios ląstelės sugebėjo išsivystyti į sudėtingesnes organines sistemas, kurios būtų leidusios joms daugintis. Vėliau jie pradėjo sintetinti savo maistą per saulės energiją, vykdydami fotosintezės procesą ir į atmosferą siunčiantys gryną deguonį, kuris vėliau taps ozono sluoksniu.
Toliau apibūdinamas koacervato formavimo procesas:
- Viskas prasideda nuo organizuotos ir stabilios molekulės susidarymo.
- Laikui bėgant susidaro antroji komplementari molekulė (makromolekulė) ir ji yra koacervato dalis.
- Ši makromolekulė atsiskiria nuo koacervato ten, kur pamatė savo kilmę.
- Makromolekulė pradeda pritraukti junginius, kuriuos gali susieti su savo struktūra, atkurdama pradinį koacervatą.
Stanley Millerio ir Haroldo Urey eksperimentas (1953)
Nors chemosintetinės teorijos postulatus 1924 m. Nustatė Oparinas ir Haldane'as, vėliau du mokslininkai, atlikdami masto eksperimentą su primityvios atmosferos sąlygomis, vėl sukūrė vandenilio, metano ir amoniako mišinį daugybei elektrinių išmetimų, sintetindami įvairius organinius junginius. rūgštys. Šio bandymo tikslas buvo parodyti, kad organinių junginių sintezė buvo savaiminė ir kad tai įvyko iš paprastų molekulių, esančių pirmoje atmosferoje.
Norėdami sukurti savo eksperimentą, jie paėmė stiklinį indą ir užpylė tam tikrą kiekį vandens, kad jis būtų iš dalies užpildytas, į jį taip pat buvo įdėtas aukščiau paminėtų dujų mišinys. Šis turinys buvo veikiamas elektros iškrovų, imituojančių priešistorines audras, įvykusias planetos pradžioje.
Šis testas truko vieną savaitę, o jam pasibaigus, rezultatai buvo analizuojami. Pirmasis įvykusių reakcijų rodiklis buvo tas, kad pastebėtas vandens spalvos pokytis, kuris pradžioje buvo skaidrus, ir kad po savaitės jis įgavo rausvą atspalvį, kuris vėliau taps rudas, nes buvo praturtintas. nepakeičiamos amino rūgštys ir organinės molekulės.
Šis eksperimentas buvo indėlis, patvirtinantis teoriją, kad pirmosios gyvybės formos susidarė iš spontaniškai atliktų cheminių reakcijų.