De abiogenese refererer til rekken av prosesser og trinn som oppsto de første livsformene på jorden, med utgangspunkt i inerte monomere blokker, som med tidens gang klarte å øke deres kompleksitet. I lys av denne teorien, oppsto livet fra ikke-levende molekyler, under passende forhold..
Det er sannsynlig at etter at abiogenese produserte enkle livssystemer, handlet biologisk evolusjon for å gi opphav til alle de komplekse livsformene som eksisterer i dag..
Noen forskere mener at abiogeneseprosesser må ha skjedd minst en gang i jordens historie for å gi opphav til den hypotetiske organismen LUCA eller den siste universelle felles forfedren (fra akronymet på engelsk, siste universelle felles forfedre), for rundt 4 milliarder år siden.
Det antydes at LUCA må ha hatt en genetisk kode basert på DNA-molekylet, som med sine fire baser gruppert i trillinger kodet for de 20 typer aminosyrer som utgjør proteiner. Forskere som prøver å forstå livets opprinnelse, studerer abiogeneseprosessene som ga opphav til LUCA.
Svaret på dette spørsmålet har blitt stilt stort spørsmål ved og er ofte innhyllet i en tåke av mystikk og usikkerhet. Av denne grunn har hundrevis av biologer foreslått en serie teorier som spenner fra fremveksten av en primordial suppe til forklaringer knyttet til fremmedfrykt og astrobiologi..
Artikkelindeks
Teorien om abiogenese er basert på en kjemisk prosess der de enkleste livsformene kom fra livløse forløpere.
Abiogeneseprosessen antas å ha skjedd kontinuerlig, i motsetning til synet på brå fremvekst i en heldig hendelse. Dermed antar denne teorien eksistensen av et kontinuum mellom ikke-levende materie og de første levende systemene..
På samme måte foreslås en rekke varierte scenarier der begynnelsen av livet kan oppstå fra uorganiske molekyler. Vanligvis er disse miljøene ekstreme og forskjellige fra de nåværende forholdene på jorden..
Disse antatte prebiotiske tilstandene reproduseres vanligvis i laboratoriet for å prøve å generere organiske molekyler, som det berømte Miller- og Urey-eksperimentet..
Livets opprinnelse har vært et av de mest kontroversielle temaene for forskere og filosofer siden Aristoteles. I følge denne viktige tenkeren kan nedbrytende materie forvandles til levende dyr takket være naturens spontane handling..
Abiogenese i lys av den aristoteliske tanken kan oppsummeres i hans berømte setning omne vivum ex vivo, som betyr "alt liv kommer fra livet".
Deretter har et ganske stort antall modeller, teorier og spekulasjoner forsøkt å belyse forholdene og prosessene som førte til livets opprinnelse.
De mest fremragende teoriene, både fra et historisk og vitenskapelig synspunkt, som har forsøkt å forklare opprinnelsen til de første levende systemene, vil bli beskrevet nedenfor:
På begynnelsen av det syttende århundre ble det postulert at livsformer kunne komme fra livløse elementer. Teorien om spontan generasjon ble allment akseptert av tenkerne på den tiden siden den hadde støtte fra den katolske kirken. Dermed kunne levende vesener spire både fra foreldrene og fra ikke-levende materie.
Blant de mest kjente eksemplene som brukes til å støtte denne teorien, er utseendet på ormer og andre insekter i nedbrutt kjøtt, frosker som dukket opp fra gjørme og mus som kom ut av skitne klær og svette..
Faktisk var det oppskrifter som lovet å lage levende dyr. For eksempel, for å lage mus fra ikke-levende materie, måtte hvetekorn kombineres med skitne klær i et mørkt miljø, og levende gnagere dukket opp i løpet av dagene..
Talsmenn for denne blandingen hevdet at menneskelig svette på klær og gjæring av hvete var de ledende midlene til dannelsen av liv..
I det syttende århundre begynte mangler og hull i uttalelsene til den spontane generasjonsteorien å bli notert. Det var først i 1668 at den italienske fysikeren Francesco Redi utviklet et passende eksperimentelt design for å avvise det..
I sine kontrollerte eksperimenter plasserte Redi finskårne kjøttstykker pakket i musselin i sterile beholdere. Disse glassene var ordentlig dekket med gasbind, så ingenting kunne komme i kontakt med kjøttet. I tillegg inneholdt eksperimentet en annen serie krukker som ikke var dekket..
I løpet av dagene ble det bare observert ormer i krukkene som ble avdekket, siden fluene kunne komme fritt inn og legge eggene. Når det gjelder dekket glassene, ble eggene plassert direkte på gasbindet.
Tilsvarende utviklet forskeren Lazzaro Spallanzani en serie eksperimenter for å avvise premissene til spontan generasjon. For å gjøre dette lagde han en serie buljonger som han utsatt for langvarig koking for å ødelegge mikroorganismer som skal bo der..
Imidlertid hevdet talsmenn for spontan generasjon at mengden varme som vinene ble utsatt for var overdreven og ødela den "vitale kraften".
Senere, i 1864, satte den franske biologen og kjemikeren Louis Pasteur seg for å få slutt på postulatene til spontan generasjon..
For å oppfylle dette målet produserte Pasteur glassbeholdere kjent som "svanehalsflasker", da de var lange og buede på spissene, og forhindret dermed innføring av mikroorganismer..
I disse beholderne kokte Pasteur en serie buljonger som forble sterile. Da halsen på en av dem ble brutt, ble den forurenset og mikroorganismer spredte seg på kort tid.
Bevisene som ble gitt av Pasteur var ugjendrivelige, og klarte å velte en teori som varte i mer enn 2500 år..
På begynnelsen av 1900-tallet skrev den svenske kjemikeren Svante Arrhenius en bok med tittelen "Verdens skapelse"Der han foreslo at livet kom fra verdensrommet ved hjelp av sporer som er motstandsdyktige mot ekstreme forhold.
Logisk var teorien om panspermi omgitt av mye kontrovers, i tillegg til at den ikke egentlig ga en forklaring på livets opprinnelse.
Når vi undersøker Pasteurs eksperimenter, er en av de indirekte konklusjonene av hans bevis at mikroorganismer bare utvikler seg fra andre, det vil si at livet bare kan komme fra livet. Dette fenomenet ble kalt "biogenese".
Etter dette perspektivet ville teoriene om kjemisk evolusjon dukke opp, ledet av russeren Alexander Oparin og engelskmannen John D. S. Haldane.
Denne oppfatningen, også kalt den kjemosyntetiske teorien Oparin-Haldane, foreslår at jorden i et prebiotisk miljø hadde en atmosfære uten oksygen og høy vanndamp, metan, ammoniakk, karbondioksid og hydrogen, så den var svært reduktiv..
I dette miljøet var det forskjellige krefter som elektriske utladninger, solstråling og radioaktivitet. Disse kreftene virket på uorganiske forbindelser, noe som ga opphav til større molekyler, og skapte organiske molekyler kjent som prebiotiske forbindelser..
På midten av 1950-tallet lyktes forskerne Stanley L. Miller og Harold C. Urey i å lage et genialt system som simulerte de antatte antikke forholdene til atmosfæren på jorden etter Oparin-Haldane-teorien..
Stanley og Urey fant ut at under disse "primitive" forhold kan enkle uorganiske forbindelser gi opphav til komplekse organiske molekyler, essensielle for livet, slik som aminosyrer, fettsyrer, urea, blant andre..
Selv om de ovennevnte eksperimentene antyder en sannsynlig måte som biomolekyler som er en del av levende systemer oppsto, antyder de ikke noen forklaring på polymeriseringsprosessen og økt kompleksitet..
Det er flere modeller som prøver å belyse dette spørsmålet. Den første involverer faste mineraloverflater, der høyt overflateareal og silikater kan fungere som katalysatorer for karbonmolekyler..
Dypt i havet er hydrotermiske ventilasjoner en passende kilde til katalysatorer, som jern og nikkel. Ifølge eksperimenter i laboratorier deltar disse metallene i polymerisasjonsreaksjoner.
Til slutt, i havgravene er det varme dammer, som på grunn av fordampningsprosesser kan favorisere konsentrasjonen av monomerer, og favorisere dannelsen av mer komplekse molekyler. Hypotesen om "primursuppe" er basert på denne antagelsen..
I følge rekkefølgen av ideen som ble diskutert i de forrige avsnittene, har vi at Pasteurs eksperimenter bekreftet at livet ikke oppstår fra inerte materialer, mens Miller og Urey's bevis indikerer at det gjør det, men på molekylært nivå.
For å forene begge resultatene, må man huske på at sammensetningen av jordens atmosfære i dag er totalt forskjellig fra den prebiotiske atmosfæren..
Oksygenet som er tilstede i den nåværende atmosfæren, vil fungere som en "ødelegger" av molekylene i formasjon. Det må også tas i betraktning at energikildene som angivelig drev dannelsen av organiske molekyler ikke lenger er tilstede med frekvensen og intensiteten til det prebiotiske miljøet..
Alle livsformer som finnes på jorden er sammensatt av et sett med strukturelle blokker og store biomolekyler, kalt proteiner, nukleinsyrer og lipider. Med dem kan du "bevæpne" grunnlaget for dagens liv: celler.
I cellen blir livet videreført, og på dette prinsippet er Pasteur basert på å bekrefte at hvert levende vesen må komme fra et annet eksisterende.
Rollen til autokatalyse under abiogenese er avgjørende. Av denne grunn er en av de mest kjente hypotesene om livets opprinnelse den fra RNA-verdenen, som postulerer en start fra enkeltkjedede molekyler med kapasitet for selvreplikasjon..
Denne forestillingen om RNA antyder at de første biokatalysatorene ikke var molekyler av protein-karakter, men snarere RNA-molekyler - eller en polymer som ligner den - med evnen til å katalysere..
Denne antagelsen er basert på egenskapen til RNA for å syntetisere korte fragmenter ved hjelp av annealing som styrer prosessen, i tillegg til å fremme dannelsen av peptider, estere og glykosidbindinger..
I følge denne teorien var det forfedre RNA assosiert med noen kofaktorer som metaller, pyrimidiner og aminosyrer. Med fremgang og økende kompleksitet av metabolismen oppstår evnen til å syntetisere polypeptider..
I løpet av evolusjonen ble RNA erstattet av et mer kjemisk stabilt molekyl: DNA..
Det mistenkes for tiden at livet oppsto i et ekstremt scenario: havområder i nærheten av vulkanske ventilasjoner der temperaturer kan nå 250 ° C og atmosfæretrykk overstiger 300 atmosfærer.
Denne mistanken kommer fra mangfoldet av livsformer som finnes i disse fiendtlige regionene, og dette prinsippet er kjent som "den varme verdens teorien".
Disse miljøene har blitt kolonisert av arkebakterier, organismer som er i stand til å vokse, utvikle seg og reprodusere i ekstreme miljøer, sannsynligvis veldig lik prebiotiske forhold (inkludert lave oksygenkonsentrasjoner og høye CO-nivåer.to).
Den termiske stabiliteten i disse miljøene, beskyttelsen de gir mot plutselige endringer og den konstante strømmen av gasser er noen av de positive egenskapene som gjør at havbunnen og vulkanske ventilasjoner passer til miljøer for livets opprinnelse..
I 1974 publiserte den anerkjente forskeren Carl Sagan en artikkel som tydeliggjorde bruken av begrepene biogenese og abiogenese. Ifølge Sagan har begge begrepene blitt brukt feilaktig i artikler relatert til forklaringer på opprinnelsen til de første livsformene..
Blant disse feilene er å bruke begrepet biogenese som sitt eget antonym. Det vil si at biogenese brukes til å beskrive livets opprinnelse med utgangspunkt i andre levende former, mens abiogenese refererer til livets opprinnelse fra ikke-levende materie..
I denne forstand blir en moderne biokjemisk vei betraktet som biogen og en prebiologisk metabolsk vei er abiogen. Derfor er det nødvendig å være spesielt oppmerksom på bruken av begge begrepene..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.