Manusia adalah entiti yang kompleks, yang selain memenuhi keperluan asasnya, juga memerlukan penjelasan tentang keberadaan dan asal usulnya. Dari situ timbul berbagai postulat, mulai dari bidang keagamaan dan falsafah, hingga bidang ilmiah. Dalam arus ilmiah, teori evolusi molekul yang disebut teori chemosynthetic didalilkan, berdasarkan kajian saintis Alexander Oparin dan John Haldane, yang walaupun tidak pernah bekerjasama, sampai pada rumusan hipotesis yang sama, yang memberikan kesinambungan kepada asas yang dibangkitkan dalam teori big bang, menentang teori generasi spontan, dan teori-teori keagamaan mengenai genesis kehidupan.
Apa yang dibentuk oleh teori chemosynthetic?
Teori ini menyatakan bahawa hidrogen (H2) hadir di atmosfer primordial yang bereaksi dengan atom karbon, nitrogen atau oksigen membentuk kaldu nutrien, yang ketika bersentuhan dengan pelbagai sumber tenaga primitif menimbulkan beberapa asid amino, yang merupakan unsur asas kehidupan organik.
Keadaan di atmosfera mengikut postulat chemosynthetic
Teori chemosynthetic menetapkan bahawa atmosfer primitif harus mempunyai ciri-ciri yang menyukai reaksi reduktif, kerana jika suasana dengan kecenderungan oksidatif ada, komponen "Sup kelahiran pertama" mereka akan merendahkan. Atas sebab ini, para saintis yang mengemukakan pelbagai teori evolusi menegaskan bahawa dalam keadaan awal planet ini tidak boleh oksigen telah wujud, kerana reaksi pengoksidaan tidak akan mendorong perkembangan kehidupan.
Asas teori chemosynthetic
Tahap penyusunan siri teori yang pecah dengan preseden teori generasi spontan (diterima secara meluas pada zamannya) dimulai pada tahun 1864 sebagai hasil kajian saintis Perancis Luis Pasteur, yang menunjukkan dalam eksperimennya bahawa "Yang hidup berasal dari yang hidup", menimbulkan pengembangan teori baru. Di antara teori-teori ini adalah chemosynthetics, yang menyatakan bahawa kehidupan berasal dari reaksi unsur-unsur kimia asas. Unsur-unsur yang membentuk postulat ini dijelaskan secara terperinci di bawah:
Komposisi bumi pada permulaannya: teori ini menganggap bahawa pada awalnya, planet ini mempunyai atmosfer yang kekurangan oksigen bebas, namun kaya dengan komponen lain, terutama hidrogen (kepekatan tinggiOleh itu, ia bersifat reduktif, yang mendorong pembebasan atom hidrogen dalam spesies kimia yang ada. Selain itu, ia mengandungi sebatian kimia asas lain seperti: asid hidrosianik (HCN), metana (CH4), karbon dioksida (CO2), air (H2O) dan komponen lain.
- Pembentukan kaldu pemakanan: juga dikenali sebagai sup anak sulung, terdiri daripada pengumpulan cecair nutrien yang terbentuk oleh semua komponen atmosfera primitif ini. Isi padu cecair ini menimbulkan lautan pertama. Bagaimana ini berlaku? Teori chemosynthetic menetapkan bahawa akibat penyejukan atmosfera, terdapat pemeluwapan wap air dari gunung berapi, yang menyeret semua komponen ini dengannya, membentuk kaldu berkhasiat, yang akan terkumpul dalam keadaan tertekan (lautan) di mana mereka akan kekal dalam jangka masa yang lama tanpa risiko penguraian.
- Penampilan struktur yang lebih kompleks: Dalam proses ini, tindakan berbagai sumber tenaga sangat penting, seperti ribut elektrik, radiasi matahari dan letusan gunung berapi. Hasil reaksi ini adalah komponen kompleks seperti gula, asid lemak, gliserin dan asid amino. Seiring berjalannya waktu, evolusi menimbulkan struktur yang disebut oleh Oparin bersekutustruktur biologi yang lebih tahan dan maju yang merupakan pendahulu asid nukleik semasa.
Pembentukan coacervates
Oparin membuktikan bahawa dalam proses evolusi spesies kimia yang terkandung di dalamnya kuah sulung, coacervates muncul, yang merupakan spesies kompleks, yang pada masa pembelahan sel bersatu menjadi satu struktur, sehingga memperoleh suatu membran yang akan mengubahnya menjadi organisma yang unik, dengan kemampuan untuk sintesis diri (kemampuan untuk menghasilkan makanan mereka sendiri ), yang akan berkembang menjadi bentuk yang semakin stabil dan rumit yang menjadi struktur hidup sejati. Menurut teori chemosynthetic, organisma primordial ini adalah asal-usul dunia tumbuhan dan haiwan di planet kita.
Pada mulanya, tidak ada lapisan ozon, yang melindungi sel dari radiasi langsung dari matahari. Itulah sebabnya diyakini bahawa kemungkinan struktur pertama diciptakan dan dimusnahkan tanpa henti oleh kejadian langsung tenaga suria. Setelah berjuta-juta tahun, sel-sel seperti itu dapat berkembang menjadi sistem organik yang lebih kompleks, yang memungkinkan mereka membiak. Kemudian, mereka mula mensintesis makanan mereka melalui tenaga suria, melakukan proses fotosintesis dan mengirim oksigen murni ke atmosfer, yang kemudian akan menjadi lapisan ozon.
Proses pembentukan coacervate ditakrifkan di bawah:
- Semuanya bermula dengan pembentukan molekul yang teratur dan stabil.
- Seiring berjalannya waktu, molekul pelengkap kedua (makromolekul) terbentuk dan ia adalah sebahagian daripada koakervat.
- Makromolekul ini memisahkan dari koakervat di mana ia melihat asalnya.
- Makromolekul mula menarik sebatian yang dapat mengikat strukturnya, mencipta semula koakervat asal.
Percubaan Stanley Miller dan Harold Urey (1953)
Walaupun postulat teori chemosynthetic dibentuk pada tahun 1924 oleh Oparin dan Haldane, dua saintis kemudian mencipta dalam eksperimen pada skala dengan keadaan atmosfer primitif, menjadikan campuran hidrogen, metana dan amonia kepada beberapa pelepasan elektrik, mensintesis pelbagai organik asid. Tujuan ujian ini adalah menunjukkan bahawa sintesis sebatian organik secara spontan, dan bahawa ia berlaku dari molekul sederhana yang terdapat di atmosfer pertama.
Untuk reka bentuk eksperimen mereka, mereka mengambil bekas kaca dan menuangkan sejumlah air, sehingga diisi sebagian, campuran gas yang disebutkan di atas juga diletakkan di dalamnya. Kandungan ini mengalami pelepasan elektrik yang mensimulasikan ribut prasejarah yang terjadi pada awal planet ini.
Ujian ini berlangsung satu minggu, dan setelah berlalu, hasilnya dianalisis. Petunjuk pertama dari reaksi yang berlaku adalah bahawa perubahan warna air diperhatikan, yang pada awalnya telus, dan setelah seminggu ia memperoleh nada merah jambu, yang kemudian akan menjadi coklat, karena diperkaya dalam asid amino penting dan molekul organik.
Eksperimen ini adalah sumbangan yang menyokong teori bahawa bentuk kehidupan pertama terbentuk daripada reaksi kimia yang dilakukan secara spontan.