10 TEORII DESPRE ORIGINEA VIEȚII - BIOLOGIE - 2025

Cele Teoriile originea vieții încerca să explice modul în care lucrurile vii originea. Cum a apărut viața așa cum știm, este o întrebare pe care mulți filosofi, teologi și oameni de știință i-au pus mulți ani, de fapt, am putea spune că aproape de când omul a fost om.

Diferite înregistrări științifice stabilesc că pământul a fost format cu aproximativ 4,5-5 miliarde de ani în urmă și că cele mai vechi fosile cunoscute, corespunzătoare resturilor de cianobacterii găsite în vestul Australiei, datează de acum cel puțin 3,5 miliarde de ani.

Imagine de la WikiImages pe www.pixabay.com

Deși nu există înregistrări fosile sau dovezi geologice mai vechi, mulți oameni de știință sunt de acord cu faptul că alte forme de viață pot exista mai devreme, dar că fosilele pot fi distruse de căldură și de modificările de formă ale multor roci în timpul Precambrian.

Ce s-a întâmplat în cei aproape 2 miliarde de ani care au trecut de la originea pământului și la apariția primelor fosile? Evenimentele biologice care au avut loc la acea vreme au făcut viața posibilă și cele care sunt atât de dezbătute în comunitatea științifică astăzi.

În continuare vom găsi câteva dintre principalele teorii ipotetice propuse de diferiți autori pentru a explica originea primelor organisme vii, din care probabil au evoluat cele mai „avansate” forme de viață.

Cum era pământul înainte să apară viața?

Cele mai vechi forme de viață cunoscute de pe Pământ sunt microorganismele fosilizate putative, care se găsesc în orificiile de hidrotermie. Se estimează că au trăit acum 4,28 miliarde de ani.

Unii oameni de știință propun că pământul „inițial” a fost afectat de diferite tipuri de obiecte cerești și că temperaturile de pe această planetă au fost atât de ridicate încât apa nu a fost în stare lichidă, ci sub formă de gaz.

Cu toate acestea, mulți sunt de acord că pământurile precambriene ar fi putut avea temperaturi similare cu cele de astăzi, ceea ce înseamnă că apa ar putea fi în formă lichidă, condensată pentru a forma oceane, mări și lacuri.

Pe de altă parte, atmosfera Pământului la acea vreme, se crede că se reduce puternic (cu zero sau foarte puțin oxigen liber), astfel încât, după expunerea la diferite forme de energie, s-ar fi putut forma primii compuși organici.

Principalele teorii despre originea vieții

- Viața prin generație spontană

Aristotel, înaintașul generației spontane

De la greci până la mulți oameni de știință de la mijlocul secolului al XIX-lea, s-a acceptat propunerea ca ființele vii să poată apărea spontan, fără alte organisme parentale, din materie „nevii”.

De aceea, timp de mai multe secole, diferiți gânditori au fost convinși că insectele, viermii, broaștele și alte vermini s-au format spontan pe noroi sau pe materii care se descompun.

Aceste teorii au fost discreditate în mai multe rânduri de experimentele efectuate de Francesco Redi (1668) și Louis Pasteur (1861), de exemplu.

Portretul lui Francesco Redi (Sursa: Valérie75, via Wikimmedia Commons)

Redi a dovedit că, decât dacă insectele adulte își depuneau ouăle pe o bucată de carne, larvele nu au apărut spontan pe ea. Pe de altă parte, Pasteur a arătat mai târziu că microorganismele pot proveni doar din microorganisme preexistente.

Mai mult, trebuie spus că această teorie a fost, de asemenea, ignorată, deoarece în contexte istorice diferite, „generația spontană” se referă la două concepte destul de diferite, și anume:

- Abiogeneză : noțiunea de origine a vieții din materia anorganică și

- Heterogeneza : ideea că viața a apărut din materia organică moartă, la fel cum viermii „au apărut” pe carnea în descompunere.

Darwin și Wallace, puțin mai devreme, în 1858, au publicat în mod independent teoriile lor despre evoluție prin selecție naturală, prin intermediul cărora au dat de înțeles că cele mai complexe ființe vii au putut să evolueze din ființe unicelulare mai „simple”.

Astfel, teoria generației spontane a dispărut de la fața locului, iar comunitatea științifică a început să se întrebe cum au apărut acele „ființe unicelulare mai simple” despre care au vorbit evoluționistii.

- Teoria bulionului primar și evoluției chimice treptate

Alexander Oparin în laboratorul său (dreapta).

În 1920, oamenii de știință A. Oparin și J. Haldane au propus, separat, ipoteza despre originea vieții pe Pământ care astăzi le poartă numele și prin care au stabilit că viața pe pământ ar fi putut să apară " pas cu pas din materiile nevii, prin „evoluția chimică”.

Primăvara prismatică mare în Yellowstone. Se consideră că acest mediu cu temperaturi ridicate este similar cu mediul primordial al mărilor Pământului. Sursă:

Ambii cercetători au sugerat că pământul „inițial” trebuie să fi avut o atmosferă reducătoare (săracă în oxigen, în care toate moleculele tind să doneze electroni), o condiție care ar putea explica perfect unele evenimente:

- Că unele molecule anorganice reacționează între ele pentru a forma „blocurile” structurale organice ale ființelor vii, un proces direcționat prin energie electrică (de la raze) sau energie lumină (de la soare) și ale căror produse se acumulează în oceane formând un „bulion primar” .

Imagine de Elias Sch. la www.pixabay.com

- Respectivele molecule organice sunt combinate ulterior, asamblând molecule mai complexe, formate din fragmente de molecule mai simple (polimeri), cum ar fi proteinele și acizii nucleici.

- Acest lucru a spus că polimerii au fost asamblați în unități capabile să se reproducă singure, fie în grupuri metabolice (propunerea Oparin), fie în interiorul membranelor care au format structuri „asemănătoare celulelor” (propunerea Haldane).

- Panspermia

Ilustrație a unei bacterii pe o cometă. Sursa: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

În 1908, un om de știință numit August Arrhenius a propus ca „semințele purtătoare de viață” să fie împrăștiate în spațiul cosmic și să cadă pe planete și să „germineze” atunci când condițiile erau favorabile acolo.

Această teorie, cunoscută și sub denumirea de teoria panspermiei (din greaca pan, care înseamnă „totul” și sperma, care înseamnă „sămânță”), a fost susținută de diferiți oameni de știință și o putem găsi, de asemenea, în unele texte ca „originea extraterestră a viaţă".

- Viața prin electricitate

Imagine de FelixMittermeier de la Pixabay.com

Mai târziu, o parte a comunității științifice a sugerat că originea vieții propuse de Oparin și Haldane ar fi putut începe pe pământ datorită unei „scântei” electrice care furniza energia necesară pentru „organizarea” compușilor organici fundamentali din de compuși anorganici (o formă de abiogeneză).

Aceste idei au fost susținute experimental de doi cercetători din America de Nord: Stanley Miller și Harold Urey.

Prin experimentele lor, ambii oameni de știință au demonstrat că, din substanțe anorganice și în anumite condiții atmosferice speciale, o descărcare electrică era capabilă să formeze molecule organice precum aminoacizii și carbohidrații.

Această teorie a propus atunci că odată cu trecerea timpului s-ar fi putut forma molecule mai complexe care caracterizează astăzi ființele vii; motiv pentru care aceasta a susținut atât de mult teoriile „stocului primordial” ale lui Oparin și Haldane, câțiva ani mai devreme.

- Viața sub gheață

Imagine de David Mark pe www.pixabay.com

O altă teorie, poate puțin cunoscută și acceptată, propune că viața a apărut în apele oceanelor adânci, a căror suprafață a fost acoperită probabil de un strat gros și gros de gheață, deoarece Soarele pământului inițial probabil că nu a afectat atât de puternic pe suprafața ca acum.

Teoria propune că gheața ar fi putut proteja orice fenomen biologic apărut în mare, permițând interacțiunea diferiților compuși care au generat primele forme vii.

- Viață din polimeri organici

Proteină

După ce s-a putut demonstra într-un laborator că compuși organici, cum ar fi aminoacizii, se pot forma din materie anorganică în anumite condiții, oamenii de știință au început să se întrebe cum a avut loc procesul de polimerizare a compușilor organici.

Să ne amintim că celulele sunt formate din tipuri mari și complexe de polimeri: proteine ​​(polimeri de aminoacizi), carbohidrați (polimeri de zaharuri), acizi nucleici (polimeri de baze azotate) etc.

Fox Sidney

În 1950, biochimistul Sidney Fox și grupul său de lucru au descoperit că, în condiții experimentale, dacă un set de aminoacizi era încălzit în absența apei, aceștia se pot uni pentru a forma un polimer, adică o proteină.

Aceste descoperiri l-au determinat pe Fox să sugereze că în „bulionul primitiv” propus de Oparin și Haldane, s-ar fi putut forma aminoacizi care, în contact cu o suprafață fierbinte, promovând evaporarea apei, ar putea forma proteine.

Acidul ribonucleic și viața pe argilă

Chimistul organic Alexander Cairns-Smith a propus ulterior că primele molecule care făceau viața pot fi găsite pe suprafețele de argilă, care nu numai că au ajutat la concentrarea lor, dar au promovat și organizarea lor în tipare definite.

Aceste idei, care au apărut în anii 90, au afirmat că lutul ar putea servi drept „catalizator” în formarea polimerilor ARN (acid ribonucleic), acționând, la rândul lor, ca suport catalizator.

- Ipoteza „primelor gene”

Ținând cont de ideile formării „spontane” a polimerilor organici esențiali, unii autori și-au propus să-și imagineze posibilitatea ca primele forme de viață să fie pur și simplu auto-replicând acizi nucleici, cum ar fi ADN-ul (acid dezoxiribonucleic) sau ARN.

Prin urmare, s-a sugerat ca alte elemente importante, precum rețelele metabolice și formarea membranei, de exemplu, să fie adăugate mai târziu la sistemul „primordial”.

Având în vedere caracteristicile reactivității ARN, mulți oameni de știință susțin ideea că primele structuri auto-catalitice au fost formate de acest acid nucleic (evident sub formă de ribozime), ipoteze cunoscute drept „lumea ARN-ului”.

În consecință, ARN-ul ar fi putut cataliza reacțiile care au permis copierea proprie, făcând-o capabilă să transmită informații genetice din generație în generație și chiar să evolueze.

- Ipoteza „primul metabolism”

Pe de altă parte, diferiți cercetători au susținut mai degrabă ideea că viața a avut loc mai întâi în molecule organice „asemănătoare proteinei”, stabilind că formele inițiale de viață ar fi putut consta în rețele metabolice „auto-susținute” înainte de acizii nucleici.

Ipoteza implică faptul că „rețelele metabolice” s-au putut forma în zonele din apropierea orificiilor de evacuare hidrotermale, care au menținut o aprovizionare continuă cu precursori chimici.

Astfel, căile anterioare mai simple ar fi putut produce molecule care au acționat ca catalizatori pentru formarea moleculelor mai complexe și, în cele din urmă, rețelele metabolice ar fi putut să formeze alte molecule, chiar mai complexe, cum ar fi acizii nucleici și proteinele mari.

În cele din urmă, aceste sisteme de auto-susținere ar fi putut fi „încapsulate” în interiorul membranelor, formând astfel primele ființe celulare.

- Originea vieții după „necesitate”

Unii cercetători aparținând Institutului Tehnologic din Massachusetts (MIT, SUA) au contribuit la formularea unei teorii care explică originea primelor ființe vii prin „necesitate”, cumva „urmând legile naturii” și nu prin „Șansă” sau „șansă”.

Conform acestei teorii, apariția vieții a fost o chestiune inevitabilă, deoarece s-a stabilit că materia se dezvoltă în general în „sisteme” care, direcționate de o sursă externă de energie și înconjurate de căldură, sunt mai eficiente în disiparea energie.

Experimentele legate de această teorie au arătat că atunci când o populație de atomi aleatori este expusă unei surse de energie, ei se organizează pentru a disipa energia mai eficient, sugerând că această „re-modelare” ar pune capăt în cele din urmă formării vieții. .

Sursa alternativă de energie ar fi putut fi ușor soarele, deși alte posibilități nu sunt excluse în totalitate.

- Creationismul

Imagine de Barbara Jackson pe www.pixabay.com

Creaționismul este o altă dintre teoriile susținute de o parte importantă a societăților actuale, în principal prin actul de credință. Conform acestui curent de gândire, universul și toate formele de viață care se află în el au fost create din „nimic” de către un Dumnezeu.

Este o teorie care se opune interesant teoriilor moderne ale evoluției, care încearcă să explice originea diversității formelor vii, fără a fi nevoie de un Dumnezeu sau de orice altă „putere divină” și, de multe ori, pur și simplu, „întâmplător. “.

Există două tipuri de creaționisti: biblicul și „pământul vechi”. Primii consideră că tot ceea ce se spune în capitolul Genezei din Biblie este literal adevărat, în timp ce alții consideră că un creator a făcut tot ceea ce există, fără a afirma însă că povestea Genezei este o poveste literală.

Cu toate acestea, ambele tipuri de creaționisti consideră că schimbările în organisme pot implica schimbări la o specie și, de asemenea, cred în schimbări „în jos”, cum ar fi mutațiile negative, de exemplu.

Cu toate acestea, ei nu cred că aceste schimbări ar fi putut duce la evoluția unei specii „inferioare” într-o specie „mai mare” sau mult mai complexă.

Creaționismul și evoluționismul au făcut obiectul dezbaterii și disputelor de la publicarea primelor teorii evolutive și, chiar și astăzi, ambele puncte de vedere par a se exclude reciproc.

Referințe

1. Andrulis, ED (2012). Teoria originii, evoluției și naturii vieții. Viața, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Știința în direct. Preluat 26 aprilie 2020, de pe www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, & Miller, SL (1962). Teorii actuale despre originea vieții. În Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Biologia și evoluția plantelor fosile. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL și Olsen, RL (1992). Misterul originii vieții. n / A.
6. Redactorii Encyclopaedia Britannica. (2017). Encyclopaedia Britannica. Preluat pe 26 aprilie 2020, de pe www.britannica.com/topic/creationism