10 TEORIE PŮVODU ŽIVOTA - BIOLOGIE - 2025

Tyto teorie o vzniku života se snaží vysvětlit, jak živé věci vznikla. Jak život vznikl, jak víme, je otázkou, kterou mnoho filozofů, teologů a vědců žádalo mnoho let, ve skutečnosti bychom mohli říci, že téměř od té doby byl člověk člověkem.

Různé vědecké záznamy ukazují, že Země byla vytvořena asi před 4,5–5 miliardami let a že nejstarší známé fosílie, odpovídající zbytkům cyanobakterií nalezených v západní Austrálii, pocházejí alespoň před 3,5 miliardami let.

Obrázek z WikiImages na www.pixabay.com

Ačkoli neexistují fosilní záznamy nebo starší geologické důkazy, mnoho vědců souhlasí s tím, že jiné formy života mohly existovat dříve, ale že fosílie mohly být zničeny teplem a změny tvaru mnoha hornin během Precambrian.

Co se stalo během téměř 2 miliard let, které uplynuly od vzniku Země a výskytu prvních fosilií? Právě biologické události, které se v té době vyskytly, umožnily život a ty, o nichž se dnes tolik diskutuje ve vědecké komunitě.

Dále najdeme některé z hlavních hypotetických teorií vznesených různými autory, aby vysvětlili původ prvních živých organismů, z nichž se „nejpokročilejší“ formy života pravděpodobně vyvinuly.

Jaká byla Země před vznikem života?

Nejčasnější známé formy života na Zemi jsou domnělé zkamenělé mikroorganismy, které se nacházejí v hydrotermálních průduchech. Odhaduje se, že žili před 4,28 miliardami let.

Někteří vědci navrhují, že „počáteční“ Země byla ovlivněna různými typy nebeských objektů a že teploty na této planetě byly tak vysoké, že voda nebyla v kapalném stavu, ale ve formě plynu.

Mnozí se však shodují na tom, že prekambrská země mohla mít teploty podobné dnešní půdě, což znamená, že voda mohla být nalezena v kapalné formě, kondenzovaná do oceánů, moří a jezer.

Na druhou stranu se má za to, že pozemská atmosféra silně klesá (s nulovým nebo velmi malým množstvím volného kyslíku), takže po vystavení různým formám energie se mohly vytvořit první organické sloučeniny.

Hlavní teorie původu života

- Život spontánní generací

Aristoteles, předchůdce spontánní generace

Od Řeků po mnoho vědců v polovině devatenáctého století byl přijat návrh, že živé věci mohou spontánně, bez jiných rodičovských organismů, vzniknout z „neživé“ hmoty.

Proto byla po mnoho staletí různí myslitelé přesvědčeni, že hmyz, červi, žáby a další hmyz se spontánně vytvářejí na bahně nebo na rozkladu hmoty.

Tyto teorie byly zdiskreditovány při více než jedné příležitosti experimenty provedenými například Francescem Redim (1668) a Louisem Pasteurem (1861).

Portrét Francesco Redi (Zdroj: Valérie75, přes Wikimmedia Commons)

Redi dokázala, že pokud dospělý hmyz nenavrhl vejce na kousek masa, larvy na něm spontánně nevznikly. Na druhou stranu Pasteur později ukázal, že mikroorganismy mohou pocházet pouze z již existujících mikroorganismů.

Dále je třeba říci, že tato teorie byla také ignorována, protože v různých historických kontextech „spontánní generace“ odkazovala na dva zcela odlišné pojmy, jmenovitě:

- Abiogeneze: pojem původu života z anorganických látek a

- Heterogeneze: myšlenka, že život vznikl z mrtvé organické hmoty, stejně jako se červi „objevili“ na rozkládajícím se masu.

Darwin a Wallace, o něco dříve, v roce 1858, nezávisle publikovali své teorie o evoluci přirozeným výběrem, díky kterým dali najevo, že nejsložitější živé bytosti se dokázaly vyvinout z „jednoduchých“ jednobuněčných bytostí.

Teorie spontánní generace tak ze scény zmizela a vědecká komunita začala přemýšlet, jak se objevily tyto „jednodušší jednobuněčné bytosti“, o nichž evolucionisté hovořili.

- Teorie primárního vývaru a postupného chemického vývoje

Alexander Oparin ve své laboratoři (vpravo).

V roce 1920 vědci A. Oparin a J. Haldane samostatně navrhli hypotézu o původu života na Zemi, která dnes nese jejich jména a skrze které zjistili, že život na Zemi mohl vzniknout. “ krok za krokem “od neživé hmoty, přes„ chemickou evoluci “.

Velké prizmatické jaro v Yellowstonu. Toto vysokoteplotní prostředí je považováno za podobné prvotnímu prostředí pozemských moří. Zdroj:

Oba vědci navrhli, že „počáteční“ Země musí mít redukční atmosféru (chudá na kyslík, ve které všechny molekuly mají tendenci darovat elektrony), což je podmínka, která by mohla dokonale vysvětlit některé události:

- Některé anorganické molekuly spolu reagují a vytvářejí organické strukturální „bloky“ živých bytostí, proces řízený elektrickou energií (z paprsků) nebo světlem (ze slunce) a jehož produkty se hromadí v oceánech a vytvářejí „primární vývar“..

Obrázek Elias Sch. na www.pixabay.com

- Uvedené organické molekuly jsou následně kombinovány a vytvářejí složitější molekuly tvořené fragmenty jednodušších molekul (polymerů), jako jsou proteiny a nukleové kyseliny.

- Že uvedené polymery byly sestaveny do jednotek schopných se samy replikovat, buď v metabolických skupinách (Oparinův návrh), nebo uvnitř membrán, které vytvářely „buněčné“ struktury (Haldaneův návrh).

- Panspermie

Ilustrace bakterie na kometě. Zdroj: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

V roce 1908 vědec jménem August Arrhenius navrhl, že „vesmírná semena“ byla rozptýlena po celém kosmickém prostoru a že padla na planety a „vyklíčena“, když tam byly podmínky příznivé.

Tato teorie, také známá jako teorie panspermie (z řecké pánve, což znamená „všechno“ a sperma, což znamená „semeno“), byla podporována různými vědci a můžeme ji také v některých textech označovat jako „mimozemský původ život".

- Život elektřinou

Obrázek FelixMittermeier z Pixabay.com

Později část vědecké komunity naznačila, že původ života navržený Oparinem a Haldaneem mohl začít na Zemi díky elektrické „jiskře“, která poskytla energii nezbytnou pro „organizaci“ základních organických sloučenin z anorganických sloučenin (forma abiogeneze).

Tyto myšlenky experimentálně podporovaly dva severoameričtí vědci: Stanley Miller a Harold Urey.

Jejich experimenty oba vědci ukázali, že z anorganických látek a za určitých zvláštních atmosférických podmínek byl elektrický výboj schopen vytvářet organické molekuly, jako jsou aminokyseliny a uhlovodany.

Tato teorie tedy navrhuje, že s postupem času by se mohly vytvořit nejsložitější molekuly, které dnes charakterizují živé bytosti; proto to před několika lety velmi podporovalo teorie Oparina a Haldana o „pravěkých zásobách“.

- Život pod ledem

Obrázek David Mark na www.pixabay.com

Jiná teorie, možná o něco méně známá a akceptovaná, navrhuje, aby život vznikl v hlubokých oceánských vodách, jejichž povrch byl pravděpodobně pokryt silnou a hustou vrstvou ledu, protože Slunce původní Země zřejmě tak silně neovlivnilo povrch jako nyní.

Teorie navrhuje, že led by mohl chránit cokoli biologický jev, který se objevil v moři, umožňující interakci různých sloučenin, které vznikly první živé formy.

- Život z organických polymerů

Protein

Poté, co bylo v laboratoři prokázáno, že organické sloučeniny, jako jsou aminokyseliny, se za určitých podmínek mohou tvořit z anorganických látek, začali vědci přemýšlet o tom, jak probíhal polymerační proces organických sloučenin.

Nezapomeňte, že buňky jsou tvořeny velkými a složitými typy polymerů: proteiny (polymery aminokyselin), uhlohydráty (polymery cukrů), nukleové kyseliny (polymery dusíkatých bází) atd.

Sidney Fox

V roce 1950 biochemik Sidney Fox a jeho pracovní skupina objevili, že za experimentálních podmínek, pokud byla zahřátá sada aminokyselin v nepřítomnosti vody, se mohly spojit a vytvořit polymer, tj. Protein.

Tato zjištění vedla Fox k závěru, že v "primitivním vývaru" navrženém Oparinem a Haldanem by mohly aminokyseliny tvořit, že při kontaktu s horkým povrchem, podporujícím odpařování vody, mohou tvořit proteiny.

Kyselina ribonukleová a život na jílu

Organický chemik Alexander Cairns-Smith později navrhl, že první molekuly, které umožnily život, mohly být nalezeny na jílovitých površích, což jim nejen pomohlo soustředit, ale také povýšilo jejich organizaci do definovaných vzorců.

Tyto myšlenky, které vyšly najevo v 90. letech 20. století, potvrdily, že jíl může sloužit jako „katalyzátor“ při tvorbě polymerů RNA (kyselina ribonukleová), což zase působí jako nosič katalyzátoru.

- Hypotéza „genů první“

S přihlédnutím k myšlenkám „spontánní“ tvorby esenciálních organických polymerů se někteří autoři rozhodli představit si možnost, že první životní formy byly jednoduše se replikující nukleové kyseliny, jako je DNA (kyselina deoxyribonukleová) nebo RNA.

Proto bylo navrženo, aby se do „pravěku“ systému později přidaly další důležité prvky, například metabolické sítě a tvorba membrány.

Vzhledem k reaktivním charakteristikám RNA mnoho vědců podporuje názor, že první autokatalytické struktury byly vytvořeny touto nukleovou kyselinou (evidentní jako ribozym), což jsou hypotézy známé jako „svět RNA“.

V důsledku toho mohla RNA potenciálně katalyzovat reakce, které umožnily její vlastní kopírování, což je schopné přenášet genetické informace z generace na generaci a dokonce se vyvíjet.

- Hypotéza „metabolismu první“

Na druhé straně různí vědci spíše podporovali názor, že život se odehrával nejprve v organických proteinech podobných organických molekulách, čímž se zjistilo, že počáteční formy života se mohly skládat z „soběstačných“ metabolických sítí před nukleovými kyselinami.

Hypotéza znamená, že „metabolické sítě“ se mohly vytvořit v oblastech blízko hydrotermálních průduchů, které udržovaly nepřetržitý přísun chemických prekurzorů.

Takže dřívější, jednodušší cesty mohly produkovat molekuly, které fungovaly jako katalyzátory pro tvorbu komplexnějších molekul, a nakonec metabolické sítě mohly být schopny tvořit jiné, ještě složitější molekuly, jako jsou nukleové kyseliny a velké proteiny.

Nakonec tyto soběstačné systémy mohly být „zapouzdřeny“ uvnitř membrán, čímž se vytvořily první buněčné bytosti.

- Původ života „nutností“

Někteří vědci patřící do Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) přispěli k formulaci teorie, která vysvětluje původ prvních živých bytostí „nutností“, nějak „podle zákonů přírody“ a ne „Šance“ nebo „náhoda“.

Podle této teorie byl vznik života nevyhnutelnou záležitostí, protože bylo zjištěno, že hmota se obecně vyvíjí v „systémech“, které jsou při rozptylování účinnější při řízení vnějším zdrojem energie a obklopené teplem. energie.

Experimenty související s touto teorií ukázaly, že když je populace náhodných atomů vystavena zdroji energie, organizují se tak, aby energii rozptylovaly efektivněji, což naznačuje, že toto „nové modelování“ by nakonec ukončilo formování života..

Alternativním zdrojem energie by snadno mohlo být slunce, i když jiné možnosti nejsou zcela vyloučeny.

- Kreacionismus

Obrázek Barbary Jacksonové na www.pixabay.com

Kreacionismus je další z teorií podporovaných důležitou součástí dnešních společností, zejména aktem víry. Podle tohoto proudu myšlenky byl vesmír a všechny formy života, které jsou v něm, stvořeny z „nic“ Bohem.

Je to teorie, která je zajímavě v rozporu s moderními evolučními teoriemi, které se snaží vysvětlit původ rozmanitosti živých forem bez potřeby Boha nebo jakékoli jiné „božské síly“ a mnohokrát jednoduše „náhodou“. “.

Existují dva typy kreacionistů: biblický a „stará země“. První věří, že vše, co je uvedeno v kapitole Genesis v Bibli, je doslova pravda, zatímco druhá věří, že tvůrce vytvořil vše, co existuje, ale bez potvrzení, že příběh Genesis je doslovný příběh.

Oba typy kreacionistů se však domnívají, že změny v organismech mohou znamenat změny v druhu, a také věří ve změny „směrem dolů“, jako jsou například negativní mutace.

Nemyslí si však, že by tyto změny mohly vést k vývoji „nižšího“ druhu na „vyšší“ nebo mnohem složitější druh.

Kreacionismus a evolucionismus jsou předmětem debat a sporů od zveřejnění prvních evolučních teorií a dodnes se zdá, že oba pohledy se vzájemně vylučují.

Reference

1. Andrulis, ED (2012). Teorie původu, evoluce a povahy života. Life, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Živá věda. Citováno 26. dubna 2020 z www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH a Miller, SL (1962). Současné teorie o původu života. In Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Biologie a vývoj fosilních rostlin. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL, a Olsen, RL (1992). Tajemství původu života. na.
6. Editors of Encyclopaedia Britannica. (2017). Encyklopedie Britannica. Načteno 26. dubna 2020 z www.britannica.com/topic/creationism