Cilvēks ir sarežģīta vienība, kurai papildus pamatvajadzību apmierināšanai ir nepieciešams izskaidrot arī tās esamību un izcelsmi. Turpmāk rodas dažādi postulāti, sākot no reliģijas un filozofijas laukiem līdz pat zinātniskiem. Zinātniskajā straumē tika postulēta molekulārās evolūcijas teorija, ko sauc par ķīmijsintētisko teoriju, balstoties uz zinātnieku Aleksandra Oparina un Džona Haldāna pētījumiem, kuri, neskatoties uz to, ka nav strādājuši kopā, nonāca pie vienas un tās pašas hipotēzes formulēšanas, kurai tā sniedz nepārtrauktību. pamatiem, kas izvirzīti lielā sprādziena teorijā, pretojoties spontānas paaudzes teorijai un reliģiskajām teorijām par dzīves ģenēzi.
Ko nosaka ķīmijsintētiskā teorija?
Šī teorija apgalvo, ka ūdeņradis (H2), kas atrodas pirmatnējā atmosfērā, reaģēja ar oglekļa, slāpekļa vai skābekļa atomiem, veidojot barības buljonu, kas, nonākot saskarē ar dažādiem primitīvas enerģijas avotiem, radīja vairākas aminoskābes, kas veido organiskās dzīves pamatelementus.
Apstākļi atmosfērā saskaņā ar ķīmijsintētiskie postulāti
Kemosintētiskā teorija nosaka, ka primitīvajai atmosfērai vajadzētu būt raksturīgām pazīmēm, kas veicina reduktīvas reakcijas, jo, ja būtu bijusi atmosfēra ar oksidatīvām tendencēm, "Pirmdzimto zupa" viņi būtu degradējušies. Šī iemesla dēļ zinātnieki, kuri ir postulējuši dažādas evolūcijas teorijas, apstiprina, ka planētas sākotnējos apstākļos nevarētu skābeklis bija pastāvējis, jo oksidēšanās reakcijas nebūtu veicinājušas dzīvības attīstību.
Kemosintētiskās teorijas pamati
Teoriju sērijas postulācijas posms, kas pārtrauca spontānās paaudzes teorijas precedentus (plaši pieņemts viņa laikā), sākās 1864. gadā franču zinātnieka Luisa Pastēra pētījumu rezultātā, kurš savos eksperimentos pierādīja, ka “Dzīvie nāk no dzīvajiem”, radot jaunu teoriju attīstību. Starp šīm teorijām ir ķīmijsintētika, kurā teikts, ka dzīvība radusies ķīmisko pamatelementu reakcijas rezultātā. Elementi, kas veido šo postulātu, sīkāk paskaidroti zemāk:
Zemes sastāvs pirmsākumos: šī teorija uzskata, ka sākumā planētai bija atmosfēra, kurā trūka brīvā skābekļa, tomēr tajā bija daudz citu sastāvdaļu, galvenokārt ūdeņraža (augsta koncentrācija), tāpēc tas bija reducējošs, kas veicināja ūdeņraža atomu izdalīšanos esošajās ķīmiskajās sugās. Papildus tam tajā bija arī citi pamata ķīmiskie savienojumi, piemēram: ciānūdeņražskābe (HCN), metāns (CH4), oglekļa dioksīds (CO2), ūdens (H2O) un citas sastāvdaļas.
- Barības buljona veidošanās: pazīstams arī kā pirmdzimto zupa, sastāvēja no barības šķidruma aglomerācijas, ko veidoja visi šie primitīvās atmosfēras komponenti. Šis šķidruma daudzums radīja pirmās jūras. Kā tas notika? Ķīmiskās sintēzes teorija nosaka, ka atmosfēras atdzesēšanas rezultātā no vulkāniem notika ūdens tvaiku kondensācija, kas visus šos komponentus vilka līdzi, veidojot barojošs buljons, kas uzkrātos ieplakas (okeānos), kur tās paliktu uz ilgu laiku bez sadalīšanās riska.
- Sarežģītāku struktūru izskats: Šajā procesā būtiska bija dažādu enerģijas avotu darbība, piemēram, elektriskās vētras, saules starojums un vulkāna izvirdumi. Šo reakciju rezultāts bija sarežģīti komponenti, piemēram, cukuri, taukskābes, glicerīns un aminoskābes. Laika gaitā evolūcija radīja struktūras, kuras Oparins sauca koacervēizturīgākas un uzlabotas bioloģiskās struktūras, kas bija pašreizējo nukleīnskābju priekšgājēji.
Koacervātu veidošanās
Oparins konstatēja, ka tajā esošo ķīmisko sugu evolūcijas procesā pirmdzimtais buljons, radās koacervāti, kas bija sarežģītas sugas, kas šūnu dalīšanās brīdī apvienojās vienā struktūrā, tādējādi iegūstot membrānu, kas tos būtu pārvērtusi par unikāliem organismiem, ar pašsintēzes spēju (spēju ražot paši savu pārtiku) ), kas pāraugtu arvien stabilākās un sarežģītākās formās, kas kļuva par patiesām dzīves struktūrām. Saskaņā ar ķīmijsintētisko teoriju šie pirmatnējie organismi bija mūsu planētas augu un dzīvnieku pasaules izcelsme.
Sākumā nebija ozona slāņa, kas aizsargātu šūnas no tieša saules starojuma. Tāpēc tiek uzskatīts, ka ir iespējams, ka pirmās struktūras tika nepārtraukti izveidotas un iznīcinātas tieši saules enerģijas ietekmē. Pēc miljoniem gadu šādas šūnas varēja attīstīties sarežģītākās organiskās sistēmās, kas ļautu tām vairoties. Vēlāk viņi sāka sintezēt pārtiku, izmantojot saules enerģiju, veicot fotosintēzes procesu un atmosfērā sūtot tīru skābekli, kas vēlāk kļūs par ozona slāni.
Koacervāta veidošanās process ir definēts zemāk:
- Viss sākas ar organizētas un stabilas molekulas veidošanos.
- Laikam ejot, izveidojas otra komplementārā molekula (makromolekula), kas ir daļa no koacervāta.
- Šī makromolekula atdalās no koacervāta tur, kur tā redzēja tās izcelsmi.
- Makromolekula sāk piesaistīt savienojumus, kurus tā var saistīt ar savu struktūru, atjaunojot sākotnējo koacervātu.
Stenlija Millera un Harolda Ūrija eksperiments (1953)
Lai gan ķīmijsintētiskās teorijas postulātus 1924. gadā izveidoja Oparins un Haldāns, divi zinātnieki vēlāk eksperimenta laikā atkārtoti izveidoja primitīvās atmosfēras apstākļus, ūdeņraža, metāna un amonjaka maisījumu pakļaujot vairākām elektriskām izlādēm, sintezējot dažādas organiskās vielas. skābes. Šī testa mērķis bija pierādīt, ka organisko savienojumu sintēze bija spontāna un ka tā notika no vienkāršām molekulām, kas atrastas pirmajā atmosfērā.
Eksperimenta noformēšanai viņi paņēma stikla trauku un izlēja noteiktu daudzumu ūdens, lai tas būtu daļēji piepildīts, tajā tika ievietots arī iepriekš minēto gāzu maisījums. Šis saturs tika pakļauts elektriskām izlādēm, kas imitēja aizvēsturiskās vētras, kas notika planētas sākumā.
Šis tests ilga vienu nedēļu, un, kad tas bija pagājis, rezultāti tika analizēti. Pirmais notikušo reakciju rādītājs bija tāds, ka tika novērotas izmaiņas ūdens krāsā, kas sākumā bija caurspīdīga, un ka pēc nedēļas tas ieguva rozā toni, kas vēlāk kļūs brūns, jo tas tika bagātināts ar neaizvietojamās aminoskābes un organiskās molekulas.
Šis eksperiments bija ieguldījums, kas apstiprina teoriju, ka pirmās dzīvības formas tika veidotas no spontānām ķīmiskām reakcijām.