Qenia njerëzore është një entitet kompleks, i cili përveç plotësimit të nevojave të saj themelore, kërkon edhe një shpjegim të ekzistencës dhe origjinës së saj. Prej andej lindin postulatet e ndryshme, duke filluar nga fushat fetare dhe filozofike, deri tek ato shkencore. Brenda rrymës shkencore, postohej një teori e evolucionit molekular të quajtur teori kimosintetike, bazuar në studimet e shkencëtarëve Alexander Oparin dhe John Haldane, të cilët pavarësisht se nuk kanë punuar së bashku, erdhën në formulimin e së njëjtës hipotezë, të cilës i jep vazhdimësi themelet e ngritura në teorinë e shpërthimit të madh, që kundërshtojnë teorinë e brezit spontan dhe teoritë fetare rreth gjenezës së jetës.
Çfarë vendos teoria kimosintetike?
Kjo teori thotë se hidrogjeni (H2) i pranishëm në atmosferën fillestare reagoi me atome karboni, azoti ose oksigjeni duke formuar një supë ushqyese, e cila kur ishte në kontakt me burime të ndryshme të energjisë primitive krijoi disa aminoacide, të cilat përbëjnë blloqet themelore të jetës organike.
Kushtet në atmosferë sipas postulatet kimiosintetike
Teoria kimosintetike përcakton që atmosfera primitive duhet të ketë karakteristika që shtojnë reaksione reduktive, pasi që nëse do të kishte ekzistuar një atmosferë me prirje oksiduese, përbërësit e "Supë e parëlindur" do të ishin degraduar. Për këtë arsye, shkencëtarët që kanë postuar teoritë e ndryshme evolucionare pohojnë se në kushtet fillestare të planetit Nuk munda oksigjeni kishte ekzistuar, pasi reagimet e oksidimit nuk do të kishin nxitur zhvillimin e jetës.
Bazat e teorisë kimosintetike
Faza e postulimit të një serie teorish që u prishën me precedentët e teorisë së gjeneratës spontane (e pranuar gjerësisht në kohën e tij) filloi në 1864 si rezultat i studimeve të shkencëtarit francez Luis Pasteur, i cili demonstroi në eksperimentet e tij se "E gjalla vjen nga e gjalla", duke krijuar zhvillimin e teorive të reja. Ndër këto teori është kimosintetika, e cila thotë se jeta ka origjinën nga reagimi i elementeve themelorë kimikë. Elementet që përbëjnë këtë postulat shpjegohen në detaje më poshtë:
Përbërja e tokës në fillimet e saj: kjo teori konsideron se në fillim, planeti kishte një atmosferë që i mungonte oksigjeni i lirë, duke qenë, sidoqoftë, i pasur me përbërës të tjerë, kryesisht hidrogjen (përqendrime të larta), pra ishte zvogëlues, i cili favorizonte lirimin e atomeve të hidrogjenit në speciet kimike të pranishme. Përveç kësaj, ai përmbante përbërje të tjera kimike themelore të tilla si: acid hidrokyanik (HCN), metan (CH4), dioksid karboni (CO2), ujë (H2O) dhe përbërës të tjerë.
- Formimi i supës ushqyese: i njohur edhe si supë e parëlindur, përbëhej nga grumbullimi i një lëngu ushqyes të formuar nga të gjithë këta përbërës të atmosferës primitive. Ky vëllim i lëngut dha lindjen e deteve të para. Si ndodhi kjo? Teoria kimosintetike përcakton se si pasojë e ftohjes së atmosferës, kishte një kondensim të avullit të ujit që vinte nga vullkanet, i cili tërhoqi të gjithë këta përbërës me të, duke formuar supë ushqyese, e cila do të grumbullohej në depresione (oqeane) ku ato do të qëndronin për periudha të gjata kohore pa rrezik të dekompozimit.
- Pamja e strukturave më komplekse: Në këtë proces, veprimi i burimeve të ndryshme të energjisë ishte jetësor, të tilla si stuhitë elektrike, rrezatimi diellor dhe shpërthimet vullkanike. Rezultati i këtyre reaksioneve ishin përbërës kompleksë si sheqernat, acidet yndyrore, glicerina dhe aminoacidet. Me kalimin e kohës, evolucioni krijoi struktura që Oparin i quajti bashkëvepruesstruktura biologjike më rezistente dhe të përparuara që ishin pararendëse të acideve nukleike aktuale.
Formimi i koacervateve
Oparin përcaktoi se gjatë procesit të evolucionit të specieve kimike të përfshira në atë supë e parëlindur, u ngritën koacervatet, të cilat ishin specie komplekse, të cilat në kohën e ndarjes së qelizave u bashkuan në një strukturë të vetme, duke fituar kështu një membranë që do t'i shndërronte në organizma unikë, me aftësinë për të vetë-sintetizuar (aftësia për të prodhuar ushqimin e tyre ), e cila do të evoluonte në forma gjithnjë e më të qëndrueshme dhe të ndërlikuara që u bënë struktura të vërteta të jetesës. Sipas teorisë kimosintetike, këta organizma fillestarë ishin origjina e botës bimore dhe shtazore të planetit tonë.
Fillimisht, nuk kishte asnjë shtresë ozoni, e cila mbronte qelizat nga rrezatimi i drejtpërdrejtë nga dielli. Kjo është arsyeja pse besohet se është e mundur që strukturat e para janë krijuar dhe shkatërruar pandërprerë nga incidenca e drejtpërdrejtë e energjisë diellore. Pas miliona vitesh, qelizat e tilla ishin në gjendje të evoluonin në sisteme organike më komplekse, të cilat do t'i kishin lejuar ato të shumohen. Më vonë, ata filluan të sintetizojnë ushqimin e tyre përmes energjisë diellore, duke kryer procesin e fotosintezës dhe dërgimin e oksigjenit të pastër në atmosferë, e cila më vonë do të bëhet shtresa e ozonit.
Procesi i formimit të një koacervate përcaktohet më poshtë:
- Gjithçka fillon me formimin e një molekule të organizuar dhe të qëndrueshme.
- Ndërsa koha kalon, formohet një molekulë e dytë plotësuese (makromolekula) dhe është pjesë e koacervatit.
- Kjo makromolekulë ndahet nga koacervata ku pa origjinën e saj.
- Makromolekula fillon të tërheqë përbërës që mund të lidhen me strukturën e saj, duke rikrijuar koacervatin origjinal.
Eksperimenti Stanley Miller dhe Harold Urey (1953)
Edhe pse postulatet e teorisë kimosintetike u krijuan në 1924 nga Oparin dhe Haldane, dy shkencëtarë më vonë rikrijuan në një eksperiment në shkallë me kushtet e atmosferës primitive, duke i nënshtruar përzierjes së hidrogjenit, metanit dhe amoniakut në shkarkime të shumta elektrike, duke sintetizuar organikë të ndryshëm acideve Qëllimi i kësaj prove ishte demonstrimi se sinteza e përbërjeve organike ishte spontane, dhe se ajo kishte ndodhur nga molekulat e thjeshta të gjetura në atmosferën e parë.
Për hartimin e eksperimentit të tyre, ata morën një enë qelqi dhe derdhën një sasi të caktuar uji, në mënyrë që ajo të mbushej pjesërisht, gjithashtu u vendos një përzierje e gazrave të sipërpërmendura. Kjo përmbajtje iu nënshtrua shkarkimeve elektrike që simuluan stuhitë prehistorike që ndodhën në fillim të planetit.
Ky test zgjati një javë dhe pasi të kishte kaluar, rezultatet u analizuan. Treguesi i parë i reagimeve që ndodhën ishte se u vu re një ndryshim në ngjyrën e ujit, i cili në fillim ishte transparent, dhe që pas një jave fitoi një ton rozë, i cili më vonë do të bëhej kafe, pasi u pasurua në aminoacidet thelbësore dhe molekulat organike.
Ky eksperiment ishte një kontribut që mbështet teorinë se format e para të jetës u formuan nga reagimet kimike të kryera në mënyrë spontane.