Хемосинтетическая теория появления жизни на Земле

теория хемосинтеза, также известная как теория биосинтеза или физико-химическая теория происхождения жизни, основана на гипотезе о том, что жизнь на нашей планете возникла в результате группировки (синтеза) очень примитивных молекул в начале времени и которая становилась все более сложной. до формирования первых клеток.

Эта теория была разработана почти одновременно - между 1924 и 1928 годами - но отдельно учеными Александром Ивановичем Опариным (русский биохимик) и Джоном Б.С. Холдейн (английский биолог), подтверждающий теорию Большого взрыва и опровергающий теорию самозарождения, убеждение, которое преобладало со времен античности.

Среди вкладов в работу этих двух ученых выделяется участие мексиканского фармацевта Альфонсо Луиса Эрреры, который проводил исследования о происхождении и эволюции жизни на Земле и который считается создателем плазмогенеза, науки, которая изучать происхождение протоплазмы, то есть происхождение жизни.

Его исследования были опубликованы за границей и послужили основой для Опарина и Холдейна для разработки их теории, которая также поддерживалась геологическими, палеонтологическими и биохимическими исследованиями..

В настоящее время теория хемосинтеза является наиболее принятой учеными. Это объясняет происхождение жизни от химической эволюции и физических явлений материи.

Теория хемосинтеза: как возникла жизнь на земле?

Согласно теории Большого взрыва, Земля возникла около 5000 миллионов лет назад из облака газообразного водорода. Одновременно возникли солнце и другие планеты солнечной системы..

Сначала температура Земли была чрезвычайно высокой, но постепенно она остыла, и начали формироваться первобытные океаны..

В то время атмосфера сильно отличалась от нынешней. Преимущественно водяной пар, метан, аммиак, углекислый газ и водород.

В отличие от того, что происходит в наши дни, на этом начальном этапе не было озонового слоя, поэтому все виды излучения достигли поверхности Земли, включая ультрафиолетовые и инфракрасные лучи..

Кроме того, было много энергии, произведенной постоянными извержениями вулканов, молнией и молнией.

При таком сценарии очень возможно, что первые органические соединения в этих первобытных океанах, среди которых были углеводы, липиды и некоторые аминокислоты, образовывались и разрушались снова и снова, пока, наконец, они не нашли некоторую стабильность для развития.

В течение миллионов лет эти вещества химически соединялись друг с другом, образуя все более сложные вещества, которые ограничивались мембраной..

К этим веществам Опарин назвал их протобионтами. Его существование длилось миллионы лет и с течением времени приобрело характеристики живых существ, выполняющих такие функции, как питание и выведение. Они также начали размножаться, что подразумевает появление нуклеиновых кислот, несущих генетическую информацию..

Эволюционно протобионты предшествовали первым простым и простым клеткам, появившимся тысячи лет спустя. Считается, что первые живые существа, появившиеся на земле, были очень похожи на бактерии..

Эти чрезвычайно простые изначальные существа развивались и становились все более сложными, пока не стали плюрицеллюлярными организмами..

Вклад Миллера и Юри

В 1953 году американские химики Стэнли Л. Миллер и Гарольд Клэйтон Юри попытались воспроизвести в лаборатории условия, предложенные Опарином и Холдейном в их теории. Миллер и Юри создали аппарат, в котором они воспроизводили условия первичной земли, представленные теорией хемосинтеза.

Аппарат состоял из нескольких контейнеров, соединенных между собой. Чтобы воссоздать условия первозданной атмосферы Земли, эти ученые поместили в контейнеры два электрода, воду, метан, аммиак и водород.

Через электроды они производили удары током, из-за которых искры летели подобно тем, которые генерировались молнией..

Вода, которая имитировала первобытные океаны, была доведена до точки кипения. Он ввел множество неорганических молекул, из которых должны были образовываться простые и простые живые существа..

Эксперимент длился несколько недель, после чего ученые заметили, что некоторые вещества накапливались в воде и на стенках контейнеров..

После анализа Миллер и Юри поняли, что это было несколько органических соединений, в том числе четыре разные аминокислоты, которые участвуют в образовании белков..

С их экспериментом американские ученые смогли проверить, что органические соединения были сформированы из неорганических соединений.

Таким образом, они открыли путь, чтобы продемонстрировать, что до-биологическая эволюция, предложенная Опарином и Холдейном, была возможной.

С тех пор были проведены эксперименты, аналогичные экспериментам Миллера и Юри, но с изменением количества и типов газов. Также в некоторых экспериментах использовались различные источники энергии, такие как инфракрасный и ультрафиолетовый.

В большинстве этих экспериментов получено большое разнообразие органических соединений, которые входят в состав живых существ..

Таким образом, теория хемосинтеза была частично доказана.

Ограничения для проверки

Эксперименты, проведенные для проверки теории хемосинтеза, смогли продемонстрировать, что возможно, что происхождение жизни было таким, как объяснили Опарин и Холдейн. Однако тот факт, что это происходило на протяжении миллиардов лет, нельзя игнорировать..

Из-за этого длительного периода времени, который охватывал процесс возникновения жизни на земле, невозможно воспроизвести ее полностью и с точностью в лабораториях..

Препятствие времени поставило ученых перед трудным сценарием, потому что, возможно, никогда не удастся точно узнать, как образовались первые организмы, населявшие планету..

Несмотря на этот недостаток, теория хемосинтеза позволила нам нарисовать изображение, достаточно близкое к тому, что могло бы стать генезисом жизни на Земле..

Интересующие темы

Теории происхождения жизни.

креационизм.

панспермия.

Теория Опарина-Холдейна.

Теория самозарождения.

ссылки

1. Паула Андреа Хиральдо. Хемосинтетическая теория происхождения жизни. Восстановлено с es.calameo.com.
2. Физико-химическая теория происхождения жизни. Восстановлено от academia.edu.