Yaşamın kökeni çok geniştir bilimsel problem. Son 10 yılda çok sayıda yeni veri ve araştırma mevcut oldu. Bugün hala çözülmemiş sorular var, ancak yaşamın cansız maddelerden nasıl ortaya çıktığına dair genel tablo çok hızlı bir şekilde netleşiyor. Ama bildiğiniz gibi bilimde her cevap 10 yeni soruyu doğurur.
Kademeli evrim modelleri inorganik bileşiklerİlk organizmalara kadar artık iyi gelişmiştir. Ancak bu sayının tarihi ünlü yazara kadar uzanıyor .
İngiliz doğa bilimci ve araştırmacı, bilimsel çalışmalarında bununla ilgili hiçbir şey yazmadı ve yaşamın kökenine ilişkin teorileri ve hipotezleri ciddi şekilde incelemedi. Bu konu 19. yüzyıl bilim anlayışının ötesindeydi. Charles sadece, zaten var olan ilk canlı organizmaların, gördüğümüz tüm biyolojik form çeşitliliğine nasıl yol açtığından bahsediyordu.
Sadece mektuplarından en iyi arkadaşıma Darwin'in bu konu hakkında düşünmeye çalıştığını biliyoruz, ancak elbette bu bilgi düzeyinde, spesifik olarak en çok öne çıkanlar dışında hiçbir şeyi varsayamazdı. genel fikirler, bir şekilde hala yapabiliyorlardı inorganik kimya Küçük, ılık bir havuzda elektriğin kullanılmasıyla amonyum tuzları, fosfor, organik maddeler oluşur.
Ancak bu mektupta bile pek çok şeyi çok doğru tahmin ettiğini belirtmek gerekir. Örneğin kimyagerler, RNA'nın yapı taşları olan nükleotidlerin abiogenik sentezi için makul bir yol keşfettiler. Bu nükleotidlerin küçük, sıcak bir havuzunkine benzer koşullar altında kendiliğinden sentezlenebileceği ortaya çıktı.
Dünyadaki tüm yaşamın kökeninin çok sayıda versiyonu icat edildi. Birçoğu komplo teorisyenleri ve sözde bilim adamları tarafından icat edildi. Ama yine de teorilerin büyük kısmı şuna dayanıyor: acımasız gerçekler ve Araştırma.
Yaşamın kökenine ilişkin ana teoriler:
— yaratılışçılık;
- panspermi;
— kararlı durum teorisi;
- kendiliğinden nesil;
- biyokimyasal evrim.
Yaratılışçı hipotez Hayatın bir yaratıcı, yani evrensel akıl olan Tanrı tarafından yaratıldığına inanan insanlar tarafından benimsenmektedir. Hiçbir delili yoktur ve tanıtımını bilim adamları değil, gazeteciler, ilahiyatçılar ve ilahiyatçılar yürütmektedir. Ayrıca aldatma yoluyla ekstra para kazanmak isteyenler de onlara katılıyor.
Aynı yaratılışçılar, arkeologların kayıp halkayı, yani evrimden bir geçiş formunu bulamamaları nedeniyle, insanların kökeni sorununda bir gizem olduğunu iddia etmeye devam ediyorlar. eski adam Cro-Magnon'dan modern homo sapiens'e. Anlaşılması son derece önemli olan makaleler:
» %100 İnsanın Kökeni: Teoriler ve Hipotezler
Kararlı Durum Teorisi canlıların evrenle ve dolayısıyla tüm dünyayla birlikte var oldukları ve zamandan bağımsız olarak her zaman var olacaklarıdır. Bununla birlikte evrenden türeyen yıldızlar, gezegen sistemleri, canlı organizmalar gibi cisimler ve oluşumların da zamanları sınırlıdır: doğarlar ve ölürler.
Şu anda bu hipotez yalnızca tarihsel öneme sahiptir ve modern bilim tarafından kilit bir noktada çürütüldüğü için uzun süredir bilimsel çevrelerde tartışılmamaktadır: Evren, büyük patlama ve onun ardından gelen genişleme sayesinde ortaya çıkmıştır. Bu konuyla ilgili basit ve anlaşılır bir dille yazılmış önemli bir makale: %100 Evrenin Kökeni ve Evrimi.
Panspermi teorisi zaten daha bilimsel. Şunu varsayar: Canlı organizmalar gezegenimize meteorlar veya kuyruklu yıldızlar gibi kozmik cisimler tarafından getirilmiştir. Özellikle hayalperest destekçilerden bazıları, UFO'ların ve uzaylıların bunu kasıtlı olarak, amaçları doğrultusunda yaptıklarından emin.
Güneş sistemimizde başka bir yerde canlı organizma bulma olasılığı son derece düşüktür, ancak yaşam bize başka bir yıldız sisteminden gelmiş olabilir. Astronomik veriler, göktaşlarının, göktaşlarının ve kuyruklu yıldızların biyokimyasal bileşimine göre, bunların içinde genellikle amino asitler gibi organik bileşiklerin bulunabileceğini göstermektedir. Tıpkı karahindiba tohumlarının yüzlerce metre etrafa saçılması gibi, kozmik bir cisim Dünya ile temas ettiğinde tohum haline gelebilenler de onlardı.
Panspermist ifadelerin temel karşılığı, aynı asteroit veya kuyruklu yıldızın uçtuğu diğer gezegenlerde yaşamın nereden geldiğine dair mantıksal sorudur. Bu nedenle, canlı organizmaların yabancı kökenine ilişkin panspermik hipotez, yalnızca ana versiyonu - biyokimyasal olanı - tamamlayabilir.
Abiyogenez teorisi biyokimyasal evrim yoluyla, vücut dışında ve özel enzimler kullanılmadan inorganik maddelerden organik yapıların oluşumunu araştırır ve başarıyla kanıtlar.
İnorganik maddeden en basit organik bileşiklerin sentezi çok çeşitli doğal koşullarda gerçekleşebilir: gezegende veya uzayda (örneğin, proto-gezegensel bir diskte - proplyd). 1953 yılında ünlü klasik Miller-Urey deneyi gerçekleştirildi ve amino asitler gibi organiklerin, gezegenin atmosferik bileşimini taklit edecek farklı gazların bir karışımında bulunabileceğini kanıtladı.
Doğada zamanla oluşmuş ve bu yeteneği kazanmıştır. (bu arada, günümüzde insanlar tarafından sentezi çok zordur). Ancak bu ana yapı taşıdır ve Dünya'daki yaşamın kökeni sorusunun cevabı tam da burada yatmaktadır.
Deoksiribonükleik asit molekülünün nasıl ortaya çıktığı artık tamamen açıktır. İlk başta biyolojik canlılar, RNA adı verilen başka bir benzer moleküle dayanıyordu. Uzun zamandır Organizmaların protein görevi gören ribonükleik asit molekülü biçiminde kalıtsal bilgiye sahip olduğu başka bir yaşayan dünya daha vardı. Bu molekül, DNA gibi kalıtsal bilgileri saklama ve proteinler gibi aktif çalışma yapma yeteneğine sahiptir.
Modern hücrelerde bu işlevler birbirinden ayrılmıştır; DNA kalıtsal bilgiyi depolar, işi proteinler yapar ve RNA bunlar arasında bir tür aracı görevi görür. İlk antik organizmalarda her iki görevi de tek başına yapabilen yalnızca RNA vardı.
Tüm canlıların kökeni sorusundaki ilginç bir model, son birkaç yılda, bizi gizemi çözmeye mümkün olduğunca yaklaştıran düzinelerce yeni bilimsel makalenin ortaya çıkması ve kökenine dair başka teori veya hipotezin ortaya çıkmamasıdır. Abiojenik olanın dışındaki yaşama şu anda ihtiyaç duyulmaktadır.
Bilim adamlarının aklını meşgul eden en önemli sorulardan biri ve sıradan insanlar gezegenimizdeki yaşam formlarının çeşitliliğinin ortaya çıkışı ve gelişmesi sorunudur.
Şu anda teoriler 5 büyük gruptan birine sınıflandırılabilir:
- Yaratılışçılık.
- Kendiliğinden yaşam oluşumu.
- Kararlı Durum Hipotezi.
- Panspermi.
- Evrim teorisi.
Kavramların her biri kendine göre ilginç ve sıradışıdır, bu yüzden onları kesinlikle daha ayrıntılı olarak tanımalısınız çünkü yaşamın kökeni, düşünen her insanın cevabını bilmek istediği bir sorudur.
Yaratılışçılık, yaşamın yüce bir varlık olan Tanrı tarafından yaratıldığına dair geleneksel inancı ifade eder. Bu versiyona göre, adı ne olursa olsun, Dünya üzerindeki tüm yaşamın daha yüksek bir akıl tarafından yaratıldığının kanıtı ruhtur. Bu hipotez çok eski zamanlarda, hatta dünya dinlerinin kuruluşundan önce ortaya çıkmıştır, ancak insanlarda bir ruhun varlığı kanıtlanamaz olduğundan bilim, yaşamın kökenine ilişkin bu teorinin geçerliliğini hala inkar etmektedir ve bu, yaratılışçılığın ana argümanıdır. özür dileyenler.
Yaşamın kendiliğinden ortaya çıktığı hipotezi Doğu'da ortaya çıktı ve birçok ünlü filozof ve düşünür tarafından desteklendi. Antik Yunan ve Roma. Bu versiyona göre hayat, belirli koşullar altında inorganik maddelerden ve cansız nesnelerden meydana gelebilir. Örneğin çürüyen et, sinek larvalarını barındırabilir ve nemli çamur, iribaşları barındırabilir. Bu yaklaşım aynı zamanda bilim camiasının eleştirilerine de dayanmıyor.
Hipotez, insanların ortaya çıkışıyla birlikte ortaya çıkmış gibi görünüyor, çünkü bu, yaşamın ortaya çıkmadığını, her zaman yaklaşık olarak şimdi olduğu durumda var olduğunu öne sürüyor.
Bu teori esas olarak, Dünya'daki yaşamın giderek daha eski kanıtlarını bulan paleontologların araştırmalarıyla destekleniyor. Doğrusunu söylemek gerekirse, bu hipotez, yaşamın kökeni gibi bir soruna hiç değinmediği için bu sınıflandırmadan bir şekilde öne çıkıyor.
Panspermi hipotezi en ilginç ve tartışmalı olanlardan biridir. Bu kavrama göre, örneğin mikroorganizmaların bir şekilde gezegene tanıtılmasının bir sonucu olarak ortaya çıkıyor. Özellikle, Efremovka ve Murchisonsky göktaşlarını inceleyen bir bilim adamının araştırması, maddelerinde fosilleşmiş mikroorganizma kalıntılarının varlığını gösterdi. Ancak bu çalışmaların doğrulanması mevcut değildir.
Paleokontakt teorisi de bu gruba aittir; yaşamın kökenini ve gelişimini tetikleyen faktörün, gezegene mikroorganizmalar getiren, hatta onu özel olarak yerleştiren uzaylıların Dünya'yı ziyareti olduğunu belirtir. Bu hipotez dünya çapında giderek yaygınlaşmaktadır.
Son olarak yaşamın kökenine ilişkin en popüler açıklamalardan biri, yaşamın gezegendeki evrimsel görünümü ve gelişimi ile ilgilidir. Bu süreç halen devam etmektedir.
Bunlar yaşamın kökenini ve çeşitliliğini açıklamaya çalışan ana hipotezlerdir. Bunların hiçbiri henüz kesin olarak kabul veya reddedilemez. Kim bilir belki gelecekte insanlar bu bilmeceyi çözerler?
biliniyor ki bilimsel dergiler genel dikkat çeken ancak net bir çözümü olmayan sorunlara adanmış makaleleri yayına kabul etmemeye çalışıyorlar - ciddi bir fizik yayını, sürekli hareket projesi yayınlamayacaktır. Bu konu Dünya'daki yaşamın kökeniydi. Canlı doğanın ortaya çıkışı, insanın ortaya çıkışı sorunu binlerce yıldır düşünen insanları endişelendirmiştir ve yalnızca her şeyin ilahi kökeninin destekçileri olan yaratılışçılar kesin bir cevap bulmuşlardır, ancak bu teori bilimsel değildir, çünkü olamaz. doğrulandı.
Eskilerin görüşleri
Eski Çin ve eski Hint el yazmaları, canlıların sudan ve çürüyen kalıntılardan ortaya çıkışını anlatır; amfibi yaratıkların büyük nehirlerin çamurlu çökeltilerinde doğuşu, eski Mısır hiyerogliflerinde ve Eski Babil'in çivi yazısı yazısında yazılmıştır. Kendiliğinden nesil yoluyla Dünya üzerindeki yaşamın kökenine ilişkin hipotezler, uzak geçmişin bilgeleri için açıktı.
Antik filozoflar da hayvanların cansız maddelerden ortaya çıkışına örnekler vermişler, ancak bunların teorik gerekçeler farklı doğaları vardı: materyalist ve idealist. Demokritos (MÖ 460-370) yaşamın nedenini buldu. özel etkileşim en küçük, sonsuz ve bölünmez parçacıklar - atomlar. Platon (MÖ 428-347) ve Aristoteles (MÖ 384-322), Dünya'daki yaşamın kökenini, daha yüksek bir prensibin cansız madde üzerindeki mucizevi etkisiyle, ruhları doğal nesnelere aşılayarak açıkladılar.
Bazılarının varlığı fikri canlılık"Canlıların ortaya çıkmasını teşvik eden" sözün çok ısrarcı olduğu ortaya çıktı. Orta Çağ'da ve sonrasında 19. yüzyılın sonlarına kadar yaşamış birçok bilim adamının Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin görüşlerini şekillendirmiştir.
Kendiliğinden nesil teorisi
Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), mikroskobun icadıyla, keşfettiği en küçük mikroorganizmaları, Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin iki ana teoriyi - biyogenez ve abiyogenez - paylaşan bilim adamları arasındaki ana tartışma konusu haline getirdi. Birincisi, tüm canlıların yalnızca canlıların ürünü olabileceğine inanırken, ikincisi, özel koşullar altında yerleştirilen çözeltilerde organik maddenin kendiliğinden oluşmasının mümkün olduğuna inanıyordu. Bu anlaşmazlığın özü bugüne kadar değişmedi.
Bazı doğa bilimcilerin deneyleri, en basit mikroorganizmaların kendiliğinden ortaya çıkma olasılığını kanıtladı; biyogenezin destekçileri bu olasılığı tamamen reddetti. Louis Pasteur (1822-1895) kesinlikle bilimsel yöntemler, deneylerinin yüksek doğruluğu ile, hava yoluyla iletilen ve canlı bakteriler üreten efsanevi bir yaşamsal gücün yokluğunu kanıtladı. Ancak eserlerinde bazı türlerde kendiliğinden oluşma ihtimalini de kabul etmiştir. Özel durumlar Gelecek nesillerin bilim adamlarının bulması gereken şey.
Evrim teorisi
Büyük Charles Darwin'in (1809-1882) çalışmaları birçok düşüncenin temellerini sarstı. Doğa Bilimleri. Onun ilan ettiği ortak bir atadan çok çeşitli biyolojik türlerin ortaya çıkması, Dünya'daki yaşamın kökenini bir kez daha bilimin en önemli sorusu haline getirdi. Başlangıçta destekçi bulmakta zorlanan doğal seleksiyon teorisi, günümüzde oldukça makul görünen eleştirel saldırılara maruz kalmaktadır, ancak modern doğa bilimlerinin temelinde Darwinizm yatmaktadır.
Darwin'den sonra biyoloji, Dünya'daki yaşamın kökenini daha önceki konumlarından ele alamamıştı. Biyoloji biliminin birçok dalından bilim adamları, organizmaların evrimsel gelişim yolunun doğruluğuna ikna olmuşlardı. Birçok yönden değişmelerine izin verin modern görüşler Darwin'in Hayat Ağacı'nın temeline yerleştirdiği ortak ataya dayanmaktadır, ancak genel kavramın doğruluğu sarsılmazdır.
Kararlı Durum Teorisi
Bakterilerin ve diğer mikroorganizmaların kendiliğinden oluştuğunun laboratuvar ortamında çürütülmesi, hücrenin karmaşık biyokimyasal yapısının bilinmesi ve Darwinizm'in fikirleri, Dünya'daki yaşamın kökeni teorisinin alternatif versiyonlarının ortaya çıkmasında özel bir etkiye sahipti. 1880'de yeni kararlardan biri William Preyer (1841-1897) tarafından önerildi. Gezegenimizde yaşamın doğuşundan bahsetmeye gerek olmadığına, sonsuza kadar var olduğuna ve böyle bir başlangıcı olmadığına, değişmediğine ve her türlü uygun koşulda sürekli yeniden doğuşa hazır olduğuna inanıyordu.
Preyer ve takipçilerinin fikirleri tamamen tarihsel ve felsefi ilgi çekicidir, çünkü daha sonraki gökbilimciler ve fizikçiler gezegen sistemlerinin nihai varoluşunun zamanlamasını hesapladılar, Evrenin sürekli ama istikrarlı genişlemesini kaydettiler, yani. hiçbir zaman sonsuz veya sabit değildi.
Dünyayı tek bir küresel canlı varlık olarak görme arzusu, aynı zamanda Dünya'daki yaşamın kökeni hakkında kendi fikrine sahip olan Rusya'nın büyük bilim adamı ve filozofu Vladimir Ivanovich Vernadsky'nin (1863-1945) görüşlerini yansıtıyordu. Yaşamın Evrenin, kozmosun ayrılmaz bir özelliği olduğu anlayışına dayanıyordu. Vernadsky'ye göre bilimin, organik madde izi içermeyen katmanlar bulamamış olması, yaşamın jeolojik sonsuzluğundan söz ediyordu. Genç gezegende yaşamın ortaya çıkma yollarından biri olan Vernadsky, uzay nesneleriyle (kuyruklu yıldızlar, asteroitler ve göktaşları) temaslarını çağırdı. Burada teorisi, Dünya'daki yaşamın kökenini panspermi yöntemiyle açıklayan başka bir versiyonla birleşti.
Hayatın beşiği uzaydır
Panspermia (Yunanca - “tohum karışımı”, “her yerde tohumlar”), yaşamı maddenin temel bir özelliği olarak kabul eder ve onun köken yollarını açıklamaz, ancak kozmosu, uygun koşullar altında gök cisimlerine düşen yaşam mikroplarının kaynağı olarak adlandırır. onların "çimlenmesi" için.
Pansperminin temel kavramlarının ilk sözü antik Yunan filozofu Anaxagoras'ın (MÖ 500-428) yazılarında bulunabilir ve 18. yüzyılda Fransız diplomat ve jeolog Benoit de Maillet (1656-1738) bundan bahsetmiştir. Bu fikirler Svante August Arrhenius (1859-1927), Lord Kelvin William Thomson (1824-1907) ve Hermann von Helmholtz (1821-1894) tarafından yeniden canlandırıldı.
Kozmik radyasyonun ve gezegenler arası uzayın sıcaklık koşullarının canlı organizmalar üzerindeki acımasız etkisinin incelenmesi, Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin bu tür hipotezleri pek alakalı hale getirmedi, ancak uzay çağının başlamasıyla birlikte panspermiye olan ilgi arttı.
1973'te Nobel ödüllü Francis Crick (1916-2004), moleküler yaşam sistemlerinin dünya dışı üretimi ve bunların meteorlar ve kuyruklu yıldızlarla Dünya'ya gelmesi fikrini dile getirdi. Aynı zamanda gezegenimizde abiyogenez olasılığının çok düşük olduğunu değerlendirdi. Organik maddenin kendi kendine birleşmesi yöntemiyle Dünya'daki yaşamın kökeni ve gelişimi yüksek seviye Tanınmış bilim adamı bunun bir gerçeklik olduğunu düşünmedi.
Gezegenin her yerindeki meteorlarda fosilleşmiş biyolojik yapılara rastlandı ve benzer izlere Ay ve Mars'tan getirilen toprak örneklerinde de rastlandı. Öte yandan biyolojik yapıların uzaydayken ve dünya benzeri bir atmosferden geçerken olası etkilerle tedavisine yönelik çok sayıda deney yapılıyor.
2006 yılında Deep Impact misyonu kapsamında önemli bir deney gerçekleştirildi. Comet Tempel, otomatik bir cihaz tarafından fırlatılan özel bir çarpma sondası tarafından çarpıldı. Çarpma sonucu açığa çıkan kuyruklu yıldız maddesinin analizi, içinde su ve çeşitli organik bileşiklerin varlığını gösterdi.
Sonuç: Panspermi teorisi başlangıcından bu yana önemli ölçüde değişti. Modern bilim genç gezegenimize uzay nesneleri tarafından ulaştırılmış olabilecek yaşamın temel unsurlarını farklı yorumluyor. Araştırma ve deneyler, gezegenler arası yolculuk sırasında canlı hücrelerin yaşayabilirliğini kanıtlıyor. Bütün bunlar, dünyevi yaşamın dünya dışı kökeni fikrini alakalı kılıyor. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin ana kavramlar, panspermiyi ya ana parça olarak ya da canlı madde oluşturmak için Dünya'ya bileşenlerin iletilmesinin bir yöntemi olarak içeren teorilerdir.
Oparin-Haldane biyokimyasal evrim teorisi
Canlı organizmaların inorganik maddelerden kendiliğinden oluşması fikri her zaman yaratılışçılığın neredeyse tek alternatifi olarak kaldı ve 1924'te bu fikre iyi geliştirilmiş ve sağlam temellere dayanan bir teorinin gücünü veren 70 sayfalık bir monografi yayınlandı. Bu çalışmaya “Hayatın Kökeni” adı verildi, yazarı Rus bilim adamı Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980) idi. 1929'da, Oparin'in eserleri henüz tercüme edilmemişken ingilizce dili Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin benzer kavramlar İngiliz biyolog John Haldane (1860-1936) tarafından ifade edildi.
Oparin, eğer genç Dünya gezegeninin ilkel atmosferi azalıyorsa (yani hiç oksijen içermiyorsa), güçlü bir enerji patlamasının (yıldırım veya yıldırım gibi) meydana geleceğini öne sürdü. morötesi radyasyon) organik bileşiklerin sentezine katkıda bulunabilir Olumsuz organik madde. Daha sonra, bu tür moleküller pıhtılar ve kümeler oluşturabilir - çevresinde su ceketlerinin oluşturulduğu proto-organizmalar olan koaservat damlaları - bir kabuk zarının temelleri, ayrılma meydana gelir, bir yük farkı oluşturur, bu da hareket anlamına gelir - metabolizmanın başlangıcı , metabolizmanın temelleri vb. Koaservatların, ilk yaşam formlarının yaratılmasına yol açan evrimsel süreçlerin başlangıcının temeli olduğu düşünülüyordu.
Haldane, güçlü bir güç kaynağı olan güneş ışığına bağlı devasa bir kimya laboratuvarına dönüşen, dünyanın ilk okyanusu olan “ilkel çorba” kavramını ortaya attı. Karbon dioksit, amonyak ve ultraviyole radyasyonun birleşimi, yoğun bir organik monomer ve polimer popülasyonuyla sonuçlandı. Daha sonra bu tür oluşumlar, etraflarında bir lipit zarının ortaya çıkmasıyla birleştirildi ve bunların gelişimi, canlı bir hücrenin oluşmasına yol açtı.
Dünyadaki yaşamın kökeninin ana aşamaları (Oparin-Haldane'ye göre)
Evrenin bir enerji pıhtısından ortaya çıkışı teorisine göre, Büyük patlama yaklaşık 14 milyar yıl önce meydana geldi ve yaklaşık 4,6 milyar yıl önce gezegenlerin yaratılışı tamamlandı Güneş Sistemi.
Yavaş yavaş soğuyan genç Dünya kazandı Sert kabuklu Etrafında atmosferin oluşumunun gerçekleştiği yer. Birincil atmosfer, daha sonra organik sentez için hammadde görevi gören su buharı ve gazları içeriyordu: karbon oksit ve dioksit, hidrojen sülfür, metan, amonyak ve siyanür bileşikleri.
Donmuş su içeren uzay cisimlerinin bombardımanı ve atmosferdeki su buharının yoğunlaşması, içinde çeşitli türlerin yer aldığı Dünya Okyanusu'nun oluşmasına yol açtı. kimyasal bileşikler. Güçlü fırtınalar, güçlü ultraviyole radyasyonun nüfuz ettiği bir atmosferin oluşumuna eşlik etti. Bu koşullar altında amino asitlerin, şekerlerin ve diğer basit organik maddelerin sentezi meydana geldi.
Dünyanın varlığının ilk milyar yılının sonunda, en basit monomerlerin suda proteinlere (polipeptitler) ve nükleik asitlere (polinükleotitler) polimerizasyon süreci başladı. Prebiyolojik bileşikler - koaservatlar (çekirdeğin, metabolizmanın ve zarın temelleri ile) oluşturmaya başladılar.
MÖ 3,5-3 milyar yıl - kendi kendine üreme ile protobiyontların oluşma aşaması, düzenlenmiş borsa maddeler, değişken geçirgenliğe sahip bir zardır.
MÖ 3 milyar yıl e. - hücresel organizmaların, nükleik asitlerin, birincil bakterilerin ortaya çıkışı, biyolojik evrimin başlangıcı.
Oparin-Haldane hipotezinin deneysel kanıtı
Pek çok bilim adamı, abiogenez temelinde Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin temel kavramları olumlu değerlendirdi, ancak en başından beri Oparin-Haldane teorisinde darboğazlar ve tutarsızlıklar buldular. İÇİNDE Farklı ülkeler En ünlüsü Amerikalı bilim adamları Stanley Miller (1930-2007) ve Harold Urey (1893-1981) tarafından 1953'te gerçekleştirilen klasik deney olan hipotezin test çalışmalarının yapılmasına başlandı.
Deneyin özü, en basit organik bileşiklerin sentezinin gerçekleşebileceği erken dönem Dünya koşullarını laboratuvarda simüle etmekti. Cihazda, bileşim olarak birincil dünya atmosferine benzer bir gaz karışımı dolaşıyordu. Cihazın tasarımı volkanik aktivitenin taklidini sağladı ve karışımdan geçen elektrik deşarjları yıldırım etkisi yarattı.
Karışımın bir hafta boyunca sistem içerisinde dolaştırılmasından sonra, karbonun onda birinin organik bileşiklere dönüşümü kaydedildi, amino asitler, şekerler, lipitler ve amino asitlerden önceki bileşikler keşfedildi. Tekrarlanan ve değiştirilmiş deneyler, erken Dünya'nın simüle edilmiş koşulları altında abiogenez olasılığını tamamen doğruladı. Daha sonraki yıllarda diğer laboratuvarlarda tekrarlanan deneyler yapıldı. Volkanik emisyonların olası bir bileşeni olarak gaz karışımının bileşimine hidrojen sülfit eklendi ve diğer ciddi olmayan değişiklikler yapıldı. Çoğu durumda, organik bileşiklerin sentezlenmesi deneyimi başarılı oldu, ancak daha ileri giderek canlı bir hücrenin bileşimine yaklaşan daha karmaşık elementler elde etme girişimleri başarısız oldu.
RNA dünyası
20. yüzyılın sonuna gelindiğinde, Dünya'daki yaşamın kökeni sorunuyla ilgilenmeyi hiçbir zaman bırakmayan birçok bilim adamı, teorik yapıların tüm uyumu ve açık deneysel doğrulamayla birlikte Oparin-Haldane teorisinin ortaya çıktığını açıkça ortaya koydu. bariz, belki de aşılmaz kusurlar. Bunlardan en önemlisi, canlı bir organizmayı tanımlayan özelliklerin protobiyontlardaki görünümünü, kalıtsal özellikleri korurken üremeyi açıklamanın imkansızlığıydı. Genetiğin keşfiyle hücresel yapılar DNA'nın işlevinin ve yapısının belirlenmesi, mikrobiyolojinin gelişmesiyle birlikte, ilkel yaşam molekülünün rolü için yeni bir aday ortaya çıktı.
Bir ribonükleik asit molekülü - RNA haline geldi. Tüm canlı hücrelerin bir parçası olan bu makromolekül, bir nükleotid zinciridir - nitrojen atomları, bir monosakarit - riboz ve bir fosfat grubundan oluşan en basit organik birimler. Kalıtsal bilginin kodu nükleotid dizisidir ve örneğin virüslerde RNA, DNA'nın karmaşık hücresel yapılarda oynadığı rolün aynısını oynar.
Ayrıca bilim adamları keşfetti benzersiz yetenek Bazı RNA molekülleri diğer zincirlerde kırılmalara neden olur veya tek tek RNA elemanlarını birbirine yapıştırır ve bazıları otokatalizör rolünü oynar; yani hızlı kendi kendine çoğalmaya katkıda bulunurlar. RNA makromolekülünün nispeten küçük boyutu ve DNA'ya (tek iplikçik) kıyasla basitleştirilmiş yapısı, ribonükleik asidi, prebiyolojik sistemlerin ana unsurunun rolü için ana aday haline getirdi.
Nihayet yeni teori Gezegende canlı maddenin ortaya çıkışı, 1986 yılında Amerikalı fizikçi, mikrobiyolog ve biyokimyacı Walter Gilbert (1932 doğumlu) tarafından formüle edildi. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin bu görüşe tüm uzmanlar katılmadı. Kısaca “RNA Dünyası” olarak adlandırılan, gezegenimizin biyolojik öncesi dünyasının yapısına ilişkin teori, bu özelliklere sahip ilk RNA molekülünün nasıl ortaya çıktığı şeklindeki basit soruyu, RNA'da çok büyük miktarda “yapı malzemesi” mevcut olsa bile cevaplayamıyor. nükleotidlerin şekli vb.
PAH dünyası
Simon Nicholas Platts, Mayıs 2004'te ve 2006'da Pascale Ehrenfreund liderliğindeki bir grup bilim insanının cevabını bulmaya çalıştı. Poliaromatik hidrokarbonlar, katalitik özelliklere sahip RNA için başlangıç malzemeleri olarak önerilmiştir.
PAH dünyası bu bileşiklerin yüksek bolluğu üzerine kurulmuştur. görünür alan(muhtemelen genç Dünya'nın “ilkel çorbasında” mevcuttular) ve halka şeklindeki yapılarının özellikleri, RNA'nın temel bileşenleri olan azotlu bazlarla hızlı bağlantıyı kolaylaştırır. PAH teorisi bir kez daha pansperminin bazı hükümlerinin öneminden söz ediyor.
Eşsiz bir gezegende eşsiz yaşam
Bilim adamları 3 milyar yıl öncesine gitme fırsatına sahip olana kadar, gezegenimizdeki yaşamın kökeninin gizemi açığa çıkmayacak - bu, bu sorunu araştıranların çoğunun vardığı sonuçtur. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin ana kavramlar şunlardır: abiogenez teorisi ve panspermi teorisi. Birçok yönden örtüşebilirler, ancak büyük olasılıkla cevap veremezler: geniş kozmosun ortasında nasıl şaşırtıcı derecede doğru bir şekilde ortaya çıktılar? dengeli sistem Dünya'dan ve uydusu Ay'dan, yaşamın onda nasıl ortaya çıktığı...
Dünyada yaşamın ne zaman ortaya çıktığı sorusu her zaman sadece bilim adamlarını değil tüm insanları endişelendirmiştir. Cevapları
neredeyse tüm dinler. Bu sorunun hala kesin bir bilimsel cevabı olmasa da, bazı gerçekler az çok makul hipotezler kurmamıza izin veriyor. Araştırmacılar Grönland'da bir kaya örneği buldu
küçük bir karbon sıçramasıyla. Örneğin yaşı 3,8 milyar yıldan fazladır. Karbonun kaynağı büyük olasılıkla bir tür organik maddeydi - bu süre zarfında yapısını tamamen kaybetti. Bilim insanları bu karbon yığınının Dünya üzerindeki en eski yaşam izi olabileceğine inanıyor.
İlkel Dünya neye benziyordu?
Şimdi 4 milyar yıl öncesine gidelim. Atmosferde serbest oksijen bulunmaz, yalnızca oksitlerde bulunur. Rüzgarın ıslığı, lavlarla birlikte püsküren suyun tıslaması ve meteorların Dünya yüzeyine çarpması dışında neredeyse hiç ses yok. Bitki yok, hayvan yok, bakteri yok. Belki de üzerinde yaşam ortaya çıktığında Dünya böyle görünüyordu? Bu sorun uzun zamandır pek çok araştırmacının ilgisini çekse de bu konudaki görüşleri büyük farklılıklar göstermektedir. Kayalar o dönemde Dünya'nın koşullarını gösterebiliyordu ancak jeolojik süreçler ve yer kabuğunun hareketleri sonucunda uzun zaman önce yok olmuşlardı.
Bu yazımızda yaşamın kökenine dair modern bilimsel fikirleri yansıtan çeşitli hipotezlerden kısaca bahsedeceğiz. Yaşamın kökeni alanında tanınmış bir uzman olan Stanley Miller'a göre, yaşamın kökeni ve evriminin başlangıcından, organik moleküllerin kendilerini yeniden üretebilen yapılar halinde kendi kendine organize oldukları andan itibaren konuşabiliriz. . Ancak bu durum başka soruları da beraberinde getiriyor: Bu moleküller nasıl ortaya çıktı; neden kendilerini yeniden üretebildiklerini ve canlı organizmaların ortaya çıkmasına neden olan yapılara bir araya gelebildiklerini; bunun için hangi şartlar gerekiyor?
Bir hipoteze göre hayat bir buz parçasında başladı. Her ne kadar pek çok bilim adamı atmosferde bulunan karbondioksitin canlıların devamlılığını sağladığına inansa da sera koşulları diğerleri kışın Dünya'da hüküm sürdüğüne inanıyor. Düşük sıcaklıklarda tüm kimyasal bileşikler daha kararlıdır ve bu nedenle yüksek sıcaklıklarda olduğundan daha büyük miktarlarda birikebilir. Uzaydan getirilen meteor parçaları, hidrotermal menfezlerden yayılan emisyonlar ve kimyasal reaksiyonlar Atmosferdeki elektriksel boşalmalar sırasında meydana gelen amonyak ve formaldehit ve siyanür gibi organik bileşiklerin kaynaklarıydı. Dünya Okyanusunun suyuna girerek onunla birlikte dondular. Buz sütununda organik madde molekülleri bir araya gelerek etkileşimlere girerek glisin ve diğer amino asitlerin oluşumuna yol açtı. Okyanus, yeni oluşan bileşikleri ultraviyole radyasyonun tahribatından koruyan buzla kaplıydı. Bu buzlu dünya, örneğin gezegene devasa bir göktaşı düşerse eriyebilir (Şekil 1).
Charles Darwin ve çağdaşları yaşamın bir su kütlesinde ortaya çıkabileceğine inanıyorlardı. Birçok bilim adamı hala bu bakış açısına bağlı kalıyor. Kapalı ve nispeten küçük bir rezervuarda, içerisine akan suların getirdiği organik maddeler gerekli miktarlarda birikebilmektedir. Bu bileşikler daha sonra katmanlı minerallerin iç yüzeylerinde yoğunlaşarak reaksiyonları katalize edebildi. Örneğin, bir mineralin yüzeyinde buluşan iki fosfaldehit molekülü, ribonükleik asidin olası bir öncüsü olan fosforile edilmiş bir karbonhidrat molekülü oluşturmak üzere birbirleriyle reaksiyona girmiştir (Şekil 2).
Ya da belki volkanik aktivite alanlarında hayat ortaya çıktı? Dünya, oluşumundan hemen sonra ateş püskürten bir magma topuna dönüştü. Volkanik patlamalar sırasında ve erimiş magmadan salınan gazlarla, yeryüzüçeşitli kimyasal maddeler Organik moleküllerin sentezi için gereklidir. Evet moleküller karbonmonoksit katalitik özelliklere sahip olan pirit mineralinin yüzeyine çıktıklarında, metil gruplarına sahip bileşiklerle reaksiyona girebilirler ve daha sonra diğer organik bileşiklerin sentezlendiği asetik asit oluşturabilirler (Şekil 3).
İlk kez Amerikalı bilim adamı Stanley Miller, 1952'de ilkel Dünya'dakileri simüle ederek laboratuvar koşullarında organik moleküller - amino asitler - elde etmeyi başardı. Daha sonra bu deneyler bir sansasyon haline geldi ve yazarları dünya çapında ün kazandı. Halen Kaliforniya Üniversitesi'nde prebiyotik (yaşam öncesi) kimyası alanında araştırmalar yapmaya devam etmektedir. İlk deneyin yapıldığı tesis, birinde 100.000 V'luk bir voltajda güçlü bir elektrik deşarjı elde etmenin mümkün olduğu bir şişe sistemiydi.
Miller bu şişeyi, ilkel Dünya'nın atmosferinde mevcut olan metan, hidrojen ve amonyak gibi doğal gazlarla doldurdu. Aşağıdaki şişe, okyanusu simüle edecek şekilde az miktarda su içeriyordu. Elektrik deşarjının gücü yıldırıma yakındı ve Miller, bunun etkisi altında, suya girdiklerinde birbirleriyle reaksiyona girecek ve daha karmaşık moleküller oluşturacak kimyasal bileşiklerin oluşmasını bekliyordu.
Sonuç tüm beklentileri aştı. Akşam tesisatı kapatıp ertesi sabah geri dönen Miller, şişedeki suyun sarımsı bir renk aldığını keşfetti. Ortaya proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerden oluşan bir çorba çıktı. Böylece bu deney, yaşamın temel bileşenlerinin ne kadar kolay oluşabileceğini gösterdi. İhtiyaç duyulan tek şey gaz karışımı, küçük bir okyanus ve biraz yıldırımdı.
Diğer bilim insanları, Dünya'nın antik atmosferinin Miller'in modellediği atmosferden farklı olduğuna ve büyük ihtimalle aşağıdakilerden oluştuğuna inanma eğilimindeler. karbon dioksit ve nitrojen. Kimyagerler bu gaz karışımını ve Miller'in deney düzeneğini kullanarak organik bileşikler üretmeye çalıştılar. Ancak sudaki konsantrasyonları, sanki bir damla gıda boyasının yüzme havuzunda çözünmüş olması kadar önemsizdi. Doğal olarak bu kadar seyreltik bir çözeltide yaşamın nasıl ortaya çıkabileceğini hayal etmek zordur.
Eğer dünyevi süreçlerin birincil organik madde rezervlerinin yaratılmasına katkısı gerçekten bu kadar önemsizse, o zaman nereden geldi? Belki uzaydan? Asteroitler, kuyruklu yıldızlar, göktaşları ve hatta gezegenler arası toz parçacıkları, amino asitler de dahil olmak üzere organik bileşikler taşıyabilir. Bu dünya dışı nesneler, yaşamın kökeninin ilkel okyanusa veya küçük su kütlesine girmesi için yeterli miktarda organik bileşik sağlayabilir.
Birincil organik maddenin oluşumundan başlayarak yaşamın ortaya çıkışıyla biten olayların sırası ve zaman aralığı, birçok araştırmacıyı ve ne olduğu sorusunu endişelendiren bir gizem olmaya devam ediyor ve muhtemelen sonsuza kadar kalacak. aslında bunu hayat olarak düşünün.
Şu anda yaşamın birçok bilimsel tanımı var, ancak hepsi doğru değil. Bazıları o kadar geniştir ki, ateş veya mineral kristalleri gibi cansız nesneler altlarına düşer. Bazıları ise çok dardır ve onlara göre yavru doğurmayan katır canlı kabul edilmez.
Bunlardan en başarılı olanlarından biri, yaşamı, Darwin'in evrim yasalarına göre davranabilen, kendi kendini idame ettirebilen bir kimyasal sistem olarak tanımlıyor. Bu, öncelikle bir grup canlı bireyin, ebeveynlerinin özelliklerini miras alan, kendilerine benzer torunlar üretmesi gerektiği anlamına gelir. İkinci olarak, nesillerin nesilleri, mutasyonların sonuçlarını, yani sonraki nesiller tarafından miras alınan ve popülasyon değişkenliğine neden olan genetik değişiklikleri göstermelidir. Üçüncüsü, doğal seçilim sisteminin işlemesi, bunun sonucunda bazı bireylerin diğerlerine göre avantaj elde etmesi ve değişen koşullarda hayatta kalarak yavru üretmesi gerekmektedir.
Sistemin canlı bir organizmanın özelliklerini taşıması için hangi unsurlara ihtiyacı vardı? Büyük sayı biyokimyacılar ve moleküler biyologlar, RNA moleküllerinin gerekli özelliklere sahip olduğuna inanıyorlar. RNA - ribonükleik asitler - özel moleküllerdir. Bazıları çoğalabilir, mutasyona uğrayabilir, böylece bilgi aktarabilir ve dolayısıyla doğal seçilime katılabilir. Doğru, kopyalama sürecini kendileri katalize edemiyorlar, ancak bilim adamları yakın gelecekte böyle bir işleve sahip bir RNA parçasının bulunacağını umuyorlar. Diğer RNA molekülleri, genetik bilginin "okunması" ve üçüncü tip RNA moleküllerinin yer aldığı protein moleküllerinin sentezinin gerçekleştiği ribozomlara aktarılmasında rol oynar.
Yani en ilkel yaşam sistemi RNA moleküllerinin ikiye katlanması, mutasyona uğraması ve doğal seçilime tabi tutulmasıyla temsil edilebilir. RNA'ya dayanan evrim sürecinde, genetik bilginin koruyucuları olan özel DNA molekülleri ortaya çıktı ve şu anda bilinen tüm biyolojik moleküllerin sentezi için katalizör işlevlerini üstlenen daha az uzmanlaşmış protein molekülleri ortaya çıktı.
Bir zamanlar DNA, RNA ve proteinden oluşan bir "canlı sistem", lipit membrandan oluşan bir kesenin içine sığınmış ve dış etkenlerden daha korunaklı olan bu yapı, ortaya çıkan ilk hücrelerin prototipi olmuştur. Modern dünyada bakteriler, arkeler ve ökaryotlar tarafından temsil edilen yaşamın üç ana dalına. Bu tür birincil hücrelerin ortaya çıkış tarihi ve sırasına gelince, bu bir sır olarak kalıyor. Ek olarak, basit olasılıksal tahminlere göre, organik moleküllerden ilk organizmalara evrimsel geçiş için yeterli zaman yoktur - ilk en basit organizmalar çok aniden ortaya çıkmıştır.
Bilim adamları uzun yıllar boyunca, Dünya'nın sürekli olarak büyük kuyruklu yıldızlar ve meteorlarla çarpışmaya maruz kaldığı, yaklaşık 3,8 milyar yıl önce sona eren bir dönemde yaşamın ortaya çıkıp gelişmesinin olası olmadığına inanıyorlardı. Ancak son zamanlarda, Grönland'ın güneybatısında bulunan, Dünya üzerindeki en eski tortul kayalarda, en az 3,86 milyar yıl öncesine ait karmaşık hücresel yapıların izleri keşfedildi. Bu, ilk yaşam formlarının, gezegenimizin büyük kozmik cisimler tarafından bombalanmasının durmasından milyonlarca yıl önce ortaya çıkmış olabileceği anlamına geliyor. Ancak o zaman tamamen farklı bir senaryo mümkündür (Şekil 4).
Dünya'ya düşen uzay nesneleri, gezegenimizde yaşamın ortaya çıkmasında merkezi bir rol oynayabilirdi. Çünkü bazı araştırmacılara göre bakteri benzeri hücreler başka bir gezegende ortaya çıkıp asteroitlerle birlikte Dünya'ya ulaşmış olabilir. ALH84001 isimli patates şeklindeki göktaşının içinde, yaşamın dünya dışı kökenleri teorisini destekleyen delillerden biri bulundu. Bu göktaşı başlangıçta Mars kabuğunun bir parçasıydı, daha sonra yaklaşık 16 milyon yıl önce meydana gelen devasa bir asteroitin Mars yüzeyine çarpması sonucu meydana gelen patlama sonucu uzaya fırlatıldı. Ve 13 bin yıl önce, güneş sistemi içinde uzun bir yolculuğun ardından, göktaşı şeklindeki Mars kaya parçası, yakın zamanda keşfedildiği Antarktika'ya indi. Göktaşı üzerinde yapılan ayrıntılı bir çalışma, içindeki fosilleşmiş bakterilere benzeyen çubuk şeklindeki yapıları ortaya çıkardı ve bu, Mars kabuğunun derinliklerinde yaşam olasılığı hakkında hararetli bilimsel tartışmalara yol açtı. Bu anlaşmazlıkları, ABD Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi'nin gezegenler arası bir uzay aracını Mars'a uçurarak Mars kabuğundan örnekler almak ve Dünya'ya numuneler teslim etmek üzere bir program uygulayacağı 2005 yılından önce çözmek mümkün olacak. Ve eğer bilim adamları mikroorganizmaların bir zamanlar Mars'ta yaşadığını kanıtlamayı başarabilirlerse, o zaman yaşamın dünya dışı kökeni ve yaşamın uzaydan getirilme olasılığı hakkında daha büyük bir güvenle konuşabiliriz (Şekil 5).
Pirinç. 5. Kökenimiz mikroplardandır.
Antik yaşam formlarından bize neler miras kaldı? Aşağıdaki tek hücreli organizmaların insan hücreleriyle karşılaştırılması birçok benzerliği ortaya koymaktadır.
 1. Cinsel üreme |
 2. Kirpikler |
 3. Diğer hücreleri yakalayın |
 4. Mitokondri |
 5. Kamçılı |
Dünyadaki yaşamın evrimi: basitten karmaşığa
Şu anda ve muhtemelen gelecekte bilim, Dünya'da ortaya çıkan ilk organizmanın - hayat ağacının üç ana dalının kaynaklandığı ata - neye benzediği sorusuna cevap veremeyecektir. Dallardan biri, hücreleri genetik materyal ve özel organelleri içeren oluşturulmuş bir çekirdeğe sahip olan ökaryotlardır: enerji üreten mitokondri, vakuoller, vb. Ökaryotik organizmalar arasında algler, mantarlar, bitkiler, hayvanlar ve insanlar bulunur.
İkinci dal bakterilerdir - prokaryotik (nükleer öncesi) tek hücreli organizmalar, belirgin bir çekirdek ve organeller olmadan. Ve son olarak, üçüncü dal, hücreleri prokaryotlarla aynı yapıya sahip olan, ancak lipidlerin tamamen farklı bir kimyasal yapısına sahip olan, arkeler veya arkebakteriler adı verilen tek hücreli organizmalardır.
Pek çok arkebakteri son derece elverişsiz çevre koşullarında hayatta kalabilmektedir. Bazıları termofildir ve yalnızca 90 ° C veya daha yüksek sıcaklıklara sahip kaplıcalarda yaşarlar, burada diğer organizmalar kolayca ölür. Bu tür koşullarda kendilerini harika hisseden bu tek hücreli organizmalar, demir ve kükürt içeren maddelerin yanı sıra diğer yaşam formları için toksik olan bir dizi kimyasal bileşik tüketir. Bilim adamlarına göre, bulunan termofilik arkebakteriler son derece ilkel organizmalardır ve evrimsel açıdan, Dünya üzerindeki en eski yaşam formlarının yakın akrabalarıdır.
İlginçtir ki, yaşamın her üç dalının da atalarına en çok benzeyen modern temsilcileri, bugün hala Yüksek sıcaklık. Buna dayanarak, bazı bilim adamları, büyük olasılıkla, yaşamın yaklaşık 4 milyar yıl önce okyanus tabanında, kaplıcaların yakınında, metaller ve yüksek enerjili maddeler açısından zengin akıntılar püskürterek ortaya çıktığına inanma eğilimindedir. Birbirleriyle ve o zamanlar steril olan okyanusun suyuyla etkileşime giren, çok çeşitli kimyasal reaksiyonlara giren bu bileşikler, temelde yeni moleküllerin ortaya çıkmasına neden oldu. Böylece, on milyonlarca yıl boyunca, yaşamın en büyük yemeği bu "kimyasal mutfakta" hazırlandı. Ve yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Prekambriyen dönemi boyunca yalnız varlığı devam eden tek hücreli organizmalar Dünya'da ortaya çıktı.
Çok hücreli organizmaların ortaya çıkmasına neden olan evrim patlaması çok daha sonra, yarım milyar yıldan biraz fazla bir süre önce gerçekleşti. Mikroorganizmalar, tek bir su damlasında milyarlar barındırabilecek kadar küçük olmalarına rağmen, yaptıkları işin boyutu çok büyüktür.
Başlangıçta dünya atmosferinde ve okyanuslarda serbest oksijen bulunmadığına, bu koşullar altında yalnızca anaerobik mikroorganizmaların yaşayıp geliştiğine inanılıyor. Canlıların evriminde özel bir adım, ışık enerjisini kullanarak karbondioksiti diğer mikroorganizmalar için besin görevi gören karbonhidrat bileşiklerine dönüştüren fotosentetik bakterilerin ortaya çıkmasıydı. İlk fotosentetikler metan veya hidrojen sülfür ürettiyse, bir zamanlar ortaya çıkan mutantlar da fotosentez sırasında oksijen üretmeye başladı. Oksijen atmosferde ve sularda biriktikçe, yıkıcı olduğu anaerobik bakteriler oksijensiz nişleri işgal etti.
Avustralya'da bulunan ve 3,46 milyar yıl öncesine ait antik fosiller, ilk fotosentetik mikroorganizmalar olan siyanobakterilerin kalıntıları olduğuna inanılan yapıları ortaya çıkardı. Anaerobik mikroorganizmaların ve siyanobakterilerin eski hakimiyeti, kirlenmemiş tuzlu su kütlelerinin sığ kıyı sularında bulunan stromatolitlerle kanıtlanmaktadır. Şekil olarak büyük kayalara benzerler ve yaşam aktiviteleri sonucu oluşan kireçtaşı veya dolomit kayalarında yaşayan ilginç bir mikroorganizma topluluğunu temsil ederler. Yüzeyden birkaç santimetre derinliğe kadar stromatolitler mikroorganizmalarla doyurulur: oksijen üreten fotosentetik siyanobakteriler en üst katmanda yaşar; belli bir dereceye kadar oksijene toleranslı olan ve ışığa ihtiyaç duymayan daha derin bakteriler bulunur; alt katmanda ise ancak oksijen yokluğunda yaşayabilen bakteriler bulunur. Farklı katmanlarda yer alan bu mikroorganizmalar, gıda ilişkileri de dahil olmak üzere aralarındaki karmaşık ilişkilerle birleşen bir sistem oluşturur. Mikrobiyal filmin arkasında, ölü mikroorganizmaların kalıntılarının suda çözünmüş kalsiyum karbonat ile etkileşimi sonucu oluşan bir kaya bulunur. Bilim adamları buna ne zaman inanıyorlar? ilkel dünya Henüz kıtalar yoktu ve okyanus yüzeyinin üzerinde yalnızca volkan takımadaları yükseliyordu; sığ sular stromatolitlerle doluydu.
Fotosentetik siyanobakterilerin faaliyetleri sonucunda okyanuslarda oksijen ortaya çıktı ve bundan yaklaşık 1 milyar yıl sonra atmosferde birikmeye başladı. İlk olarak, ortaya çıkan oksijen, suda çözünmüş demir ile etkileşime girdi ve bu, yavaş yavaş dipte çöken demir oksitlerin ortaya çıkmasına neden oldu. Böylece, milyonlarca yıl boyunca mikroorganizmaların katılımıyla, bugün çeliğin eritildiği devasa demir cevheri yatakları ortaya çıktı.
Daha sonra okyanuslardaki demirin büyük bir kısmı oksitlenip artık oksijeni bağlayamaz hale gelince gaz halinde atmosfere kaçtı.
Fotosentetik siyanobakteriler, karbondioksitten enerji açısından zengin belirli bir organik madde kaynağı yaratıp dünyanın atmosferini oksijenle zenginleştirdikten sonra, yalnızca oksijen varlığında var olabilen yeni bakteriler - aeroblar ortaya çıktı. Organik bileşiklerin oksidasyonu (yanması) için oksijene ihtiyaç duyarlar ve ortaya çıkan enerjinin önemli bir kısmı biyolojik olarak mevcut bir forma - adenozin trifosfata (ATP) dönüştürülür. Bu süreç enerji açısından çok uygundur: anaerobik bakteriler bir molekül glikozu ayrıştırırken yalnızca 2 molekül ATP alır ve oksijen kullanan aerobik bakteriler 36 molekül ATP alır.
Aerobik bir yaşam tarzı için yeterli oksijenin ortaya çıkmasıyla birlikte, bakterilerden farklı olarak mitokondri, lizozomlar ve alglerde ve yüksek bitkilerde fotosentetik reaksiyonların gerçekleştiği kloroplastlar gibi bir çekirdeğe ve organellere sahip olan ökaryotik hücreler de ilk kez ortaya çıktı. Ökaryotların ortaya çıkışı ve gelişimi ile ilgili, yaklaşık 30 yıl önce Amerikalı araştırmacı L. Margulis tarafından ifade edilen ilginç ve sağlam temellere dayanan bir hipotez vardır. Bu hipoteze göre ökaryotik hücrede enerji fabrikası olarak görev yapan mitokondri aerobik bakteriler ve kloroplastlardır. bitki hücreleri Fotosentezin gerçekleştiği siyanobakteriler muhtemelen yaklaşık 2 milyar yıl önce ilkel amipler tarafından absorbe edilmiştir. Karşılıklı yarar sağlayan etkileşimlerin bir sonucu olarak, absorbe edilen bakteriler dahili simbiyotikler haline geldi ve onları absorbe eden hücre olan ökaryotik hücre ile stabil bir sistem oluşturdu.
Farklı jeolojik çağlara ait kayalarda bulunan organizmaların fosil kalıntıları üzerinde yapılan araştırmalar, ökaryotik yaşam formlarının, ortaya çıktıktan sonraki yüz milyonlarca yıl boyunca, maya gibi mikroskobik küresel tek hücreli organizmalarla temsil edildiğini ve evrimsel gelişimlerinin çok yavaş ilerlediğini göstermiştir. adımlamak. Ancak 1 milyar yıldan biraz daha uzun bir süre önce, yaşamın evriminde dramatik bir sıçramaya işaret eden birçok yeni ökaryot türü ortaya çıktı.
Her şeyden önce bu, cinsel üremenin ortaya çıkmasından kaynaklanıyordu. Ve eğer bakteriler ve tek hücreli ökaryotlar, kendilerinin genetik olarak aynı kopyalarını üreterek ve bir eşe ihtiyaç duymadan ürüyorlarsa, o zaman daha üst düzeyde organize olmuş ökaryotik organizmalarda eşeyli üreme şu şekilde gerçekleşir. Ebeveynlerin tek bir kromozom setine sahip iki haploid cinsiyet hücresi, her iki partnerin genleriyle çift kromozom setine sahip bir zigot oluşturmak üzere birleşir ve bu da yeni gen kombinasyonları için fırsatlar yaratır. Eşeyli üremenin ortaya çıkışı, evrim alanına giren yeni organizmaların ortaya çıkmasına yol açtı.
Dünyadaki yaşamın dörtte üçü, evrimde niteliksel bir sıçrama meydana gelene ve insanlar da dahil olmak üzere yüksek derecede organize organizmaların ortaya çıkmasına yol açana kadar yalnızca mikroorganizmalar tarafından temsil ediliyordu. Dünyadaki yaşamın tarihindeki ana dönüm noktalarını azalan bir çizgide izleyelim.
1,2 milyar yıl önce, cinsel üremenin ortaya çıkışının neden olduğu ve son derece organize yaşam formlarının (bitkiler ve hayvanlar) ortaya çıkmasıyla belirginleşen bir evrim patlaması yaşandı.
Eşeyli üreme sırasında ortaya çıkan karma genotipte yeni varyasyonların oluşması, yeni yaşam formlarının biyolojik çeşitliliği şeklinde kendini gösterdi.
2 milyar yıl önce, tek hücreli organizmalar diğer prokaryotik hücreleri emerek yapılarını karmaşıklaştırdığında karmaşık ökaryotik hücreler ortaya çıktı. Bunlardan bazıları - aerobik bakteriler - oksijen solunumu için enerji istasyonları olan mitokondriye dönüştü. Diğerleri - fotosentetik bakteriler - konakçı hücrenin içinde fotosentez yapmaya başladı ve alg ve bitki hücrelerinde kloroplast haline geldi. Bu organellere ve genetik materyali içeren açıkça belirgin bir çekirdeğe sahip olan ökaryotik hücreler, küflerden insanlara kadar tüm modern karmaşık yaşam formlarını oluşturur.
3,9 milyar yıl önce, muhtemelen modern bakteri ve arkebakterilere benzeyen tek hücreli organizmalar ortaya çıktı. Hem eski hem de modern prokaryotik hücreler nispeten basit bir yapıya sahiptir: oluşturulmuş bir çekirdeği ve özel organelleri yoktur, jöle benzeri sitoplazmaları, genetik bilginin taşıyıcıları olan DNA makromoleküllerini ve üzerinde protein sentezinin gerçekleştiği ribozomları içerir ve enerji üretilir. Hücreyi çevreleyen sitoplazmik membran.
4 milyar yıl önce RNA gizemli bir şekilde ortaya çıktı. İlkel dünyada ortaya çıkan daha basit organik moleküllerden oluşmuş olması mümkündür. Eski RNA moleküllerinin, genetik bilgi taşıyıcıları ve protein katalizörleri işlevlerine sahip olduklarına, çoğalma (kendi kendini kopyalama) yeteneğine sahip olduklarına, mutasyona uğradıklarına ve doğal seçilime maruz kaldıklarına inanılmaktadır. Modern hücrelerde RNA, bu özelliklere sahip değildir veya göstermez, ancak genetik bilginin DNA'dan protein sentezinin gerçekleştiği ribozomlara aktarılmasında aracı olarak çok önemli bir rol oynar.
A.L. Prohorov
Richard Monasterski'nin bir makalesine dayanmaktadır
National Geographic dergisinde, 1998 No.3
Bilimsel dergilerin genel ilgi çeken ancak net bir çözümü olmayan sorunlara yönelik makaleleri yayına kabul etmemeye çalıştıkları biliniyor - fizik üzerine ciddi bir yayın, sürekli hareket makinesi için bir proje yayınlamayacaktır. Bu konu Dünya'daki yaşamın kökeniydi. Canlı doğanın ortaya çıkışı, insanın ortaya çıkışı sorunu binlerce yıldır düşünen insanları endişelendirmiştir ve yalnızca her şeyin ilahi kökeninin destekçileri olan yaratılışçılar kesin bir cevap bulmuşlardır, ancak bu teori bilimsel değildir, çünkü olamaz. doğrulandı.
Eskilerin görüşleri
Eski Çin ve eski Hint el yazmaları, canlıların sudan ve çürüyen kalıntılardan ortaya çıkışını anlatır; amfibi yaratıkların büyük nehirlerin çamurlu çökeltilerinde doğuşu, eski Mısır hiyerogliflerinde ve Eski Babil'in çivi yazısı yazısında yazılmıştır. Kendiliğinden nesil yoluyla Dünya üzerindeki yaşamın kökenine ilişkin hipotezler, uzak geçmişin bilgeleri için açıktı.
Antik filozoflar da hayvanların cansız maddeden ortaya çıkışına dair örnekler verdiler, ancak onların teorik gerekçeleri farklı nitelikteydi: materyalist ve idealist. Demokritos (MÖ 460-370), yaşamın ortaya çıkmasının nedenini en küçük, sonsuz ve bölünmez parçacıkların - atomların özel etkileşiminde buldu. Platon (MÖ 428-347) ve Aristoteles (MÖ 384-322), Dünya'daki yaşamın kökenini, daha yüksek bir prensibin cansız madde üzerindeki mucizevi etkisiyle, ruhları doğal nesnelere aşılayarak açıkladılar.
Canlıların ortaya çıkmasına katkıda bulunan bir tür “yaşam gücünün” varlığı fikrinin oldukça ısrarcı olduğu kanıtlanmıştır. Orta Çağ'da ve sonrasında 19. yüzyılın sonlarına kadar yaşamış birçok bilim adamının Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin görüşlerini şekillendirmiştir.
Kendiliğinden nesil teorisi
Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), mikroskobun icadıyla, keşfettiği en küçük mikroorganizmaları, Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin iki ana teoriyi - biyogenez ve abiyogenez - paylaşan bilim adamları arasındaki ana tartışma konusu haline getirdi. Birincisi, tüm canlıların yalnızca canlıların ürünü olabileceğine inanırken, ikincisi, özel koşullar altında yerleştirilen çözeltilerde organik maddenin kendiliğinden oluşmasının mümkün olduğuna inanıyordu. Bu anlaşmazlığın özü bugüne kadar değişmedi.
Bazı doğa bilimcilerin deneyleri, en basit mikroorganizmaların kendiliğinden ortaya çıkma olasılığını kanıtladı; biyogenezin destekçileri bu olasılığı tamamen reddetti. Louis Pasteur (1822-1895), kesinlikle bilimsel yöntemler kullanarak ve deneylerinin yüksek doğruluğunu kullanarak, hava yoluyla iletilen ve canlı bakteriler üreten efsanevi bir yaşam gücünün olmadığını kanıtladı. Ancak çalışmalarında, gelecek nesillerin bilim adamlarının keşfetmesi gereken bazı özel koşullarda kendiliğinden nesil olasılığına izin verdi.
Evrim teorisi
Büyük Charles Darwin'in (1809-1882) çalışmaları birçok doğa biliminin temellerini sarstı. Onun ilan ettiği ortak bir atadan çok çeşitli biyolojik türlerin ortaya çıkması, Dünya'daki yaşamın kökenini bir kez daha bilimin en önemli sorusu haline getirdi. Başlangıçta destekçi bulmakta zorlanan doğal seleksiyon teorisi, günümüzde oldukça makul görünen eleştirel saldırılara maruz kalmaktadır, ancak modern doğa bilimlerinin temelinde Darwinizm yatmaktadır.
Darwin'den sonra biyoloji, Dünya'daki yaşamın kökenini daha önceki konumlarından ele alamamıştı. Biyoloji biliminin birçok dalından bilim adamları, organizmaların evrimsel gelişim yolunun doğruluğuna ikna olmuşlardı. Darwin'in Hayat Ağacı'nın temeline yerleştirdiği ortak ataya ilişkin modern görüşler pek çok açıdan değişmiş olsa da, genel kavramın gerçekliği sarsılmazdır.
Kararlı Durum Teorisi
Bakterilerin ve diğer mikroorganizmaların kendiliğinden oluştuğunun laboratuvar ortamında çürütülmesi, hücrenin karmaşık biyokimyasal yapısının bilinmesi ve Darwinizm'in fikirleri, Dünya'daki yaşamın kökeni teorisinin alternatif versiyonlarının ortaya çıkmasında özel bir etkiye sahipti. 1880'de yeni kararlardan biri William Preyer (1841-1897) tarafından önerildi. Gezegenimizde yaşamın doğuşundan bahsetmeye gerek olmadığına, sonsuza kadar var olduğuna ve böyle bir başlangıcı olmadığına, değişmediğine ve her türlü uygun koşulda sürekli yeniden doğuşa hazır olduğuna inanıyordu.
Preyer ve takipçilerinin fikirleri tamamen tarihsel ve felsefi ilgi çekicidir, çünkü daha sonraki gökbilimciler ve fizikçiler gezegen sistemlerinin nihai varoluşunun zamanlamasını hesapladılar, Evrenin sürekli ama istikrarlı genişlemesini kaydettiler, yani. hiçbir zaman sonsuz veya sabit değildi.
Dünyayı tek bir küresel canlı varlık olarak görme arzusu, aynı zamanda Dünya'daki yaşamın kökeni hakkında kendi fikrine sahip olan Rusya'nın büyük bilim adamı ve filozofu Vladimir Ivanovich Vernadsky'nin (1863-1945) görüşlerini yansıtıyordu. Yaşamın Evrenin, kozmosun ayrılmaz bir özelliği olduğu anlayışına dayanıyordu. Vernadsky'ye göre bilimin, organik madde izi içermeyen katmanlar bulamamış olması, yaşamın jeolojik sonsuzluğundan söz ediyordu. Genç gezegende yaşamın ortaya çıkma yollarından biri olan Vernadsky, uzay nesneleriyle (kuyruklu yıldızlar, asteroitler ve göktaşları) temaslarını çağırdı. Burada teorisi, Dünya'daki yaşamın kökenini panspermi yöntemiyle açıklayan başka bir versiyonla birleşti.
Hayatın beşiği uzaydır
Panspermia (Yunanca - “tohum karışımı”, “her yerde tohumlar”), yaşamı maddenin temel bir özelliği olarak kabul eder ve onun köken yollarını açıklamaz, ancak kozmosu, uygun koşullar altında gök cisimlerine düşen yaşam mikroplarının kaynağı olarak adlandırır. onların "çimlenmesi" için.
Pansperminin temel kavramlarının ilk sözü antik Yunan filozofu Anaxagoras'ın (MÖ 500-428) yazılarında bulunabilir ve 18. yüzyılda Fransız diplomat ve jeolog Benoit de Maillet (1656-1738) bundan bahsetmiştir. Bu fikirler Svante August Arrhenius (1859-1927), Lord Kelvin William Thomson (1824-1907) ve Hermann von Helmholtz (1821-1894) tarafından yeniden canlandırıldı.
Kozmik radyasyonun ve gezegenler arası uzayın sıcaklık koşullarının canlı organizmalar üzerindeki acımasız etkisinin incelenmesi, Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin bu tür hipotezleri pek alakalı hale getirmedi, ancak uzay çağının başlamasıyla birlikte panspermiye olan ilgi arttı.
1973 yılında Nobel ödüllü Francis Crick (1916-2004), moleküler yaşam sistemlerinin dünya dışı üretimi ve bunların meteorlar ve kuyruklu yıldızlarla Dünya'ya gelmesi fikrini dile getirdi. Aynı zamanda gezegenimizde abiyogenez olasılığının çok düşük olduğunu değerlendirdi. Seçkin bilim adamı, yüksek seviyeli organik maddenin kendi kendine bir araya gelmesi yöntemiyle Dünya'daki yaşamın kökenini ve gelişimini bir gerçeklik olarak görmüyordu.
Gezegenin her yerindeki meteorlarda fosilleşmiş biyolojik yapılara rastlandı ve benzer izlere Ay ve Mars'tan getirilen toprak örneklerinde de rastlandı. Öte yandan biyolojik yapıların uzaydayken ve dünya benzeri bir atmosferden geçerken olası etkilerle tedavisine yönelik çok sayıda deney yapılıyor.
2006 yılında Deep Impact misyonu kapsamında önemli bir deney gerçekleştirildi. Comet Tempel, otomatik bir cihaz tarafından fırlatılan özel bir çarpma sondası tarafından çarpıldı. Çarpma sonucu açığa çıkan kuyruklu yıldız maddesinin analizi, içinde su ve çeşitli organik bileşiklerin varlığını gösterdi.
Sonuç: Panspermi teorisi başlangıcından bu yana önemli ölçüde değişti. Modern bilim, genç gezegenimize uzay nesneleri tarafından taşınmış olabilecek yaşamın temel unsurlarını farklı yorumluyor. Araştırma ve deneyler, gezegenler arası yolculuk sırasında canlı hücrelerin yaşayabilirliğini kanıtlıyor. Bütün bunlar, dünyevi yaşamın dünya dışı kökeni fikrini alakalı kılıyor. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin ana kavramlar, panspermiyi ya ana parça olarak ya da canlı madde oluşturmak için Dünya'ya bileşenlerin iletilmesinin bir yöntemi olarak içeren teorilerdir.
Oparin-Haldane biyokimyasal evrim teorisi
Canlı organizmaların inorganik maddelerden kendiliğinden oluşması fikri her zaman yaratılışçılığın neredeyse tek alternatifi olarak kaldı ve 1924'te bu fikre iyi geliştirilmiş ve sağlam temellere dayanan bir teorinin gücünü veren 70 sayfalık bir monografi yayınlandı. Bu çalışmaya “Hayatın Kökeni” adı verildi, yazarı Rus bilim adamı Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980) idi. Oparin'in eserlerinin henüz İngilizceye çevrilmediği 1929 yılında, İngiliz biyolog John Haldane (1860-1936) Dünya üzerindeki yaşamın kökenine ilişkin benzer kavramları dile getirmişti.
Oparin, eğer genç gezegen Dünya'nın ilkel atmosferi azalıyorsa (yani oksijen içermiyorsa), güçlü bir enerji patlamasının (yıldırım veya ultraviyole radyasyon gibi) inorganik maddeden organik bileşiklerin sentezini destekleyebileceğini öne sürdü. Daha sonra, bu tür moleküller pıhtılar ve kümeler oluşturabilir - çevresinde su ceketlerinin oluşturulduğu proto-organizmalar olan koaservat damlaları - bir kabuk zarının temelleri, ayrılma meydana gelir, bir yük farkı oluşturur, bu da hareket anlamına gelir - metabolizmanın başlangıcı , metabolizmanın temelleri vb. Koaservatların, ilk yaşam formlarının yaratılmasına yol açan evrimsel süreçlerin başlangıcının temeli olduğu düşünülüyordu.
Haldane, güçlü bir güç kaynağı olan güneş ışığına bağlı devasa bir kimya laboratuvarına dönüşen, dünyanın ilk okyanusu olan “ilkel çorba” kavramını ortaya attı. Karbon dioksit, amonyak ve ultraviyole radyasyonun birleşimi, yoğun bir organik monomer ve polimer popülasyonuyla sonuçlandı. Daha sonra bu tür oluşumlar, etraflarında bir lipit zarının ortaya çıkmasıyla birleştirildi ve bunların gelişimi, canlı bir hücrenin oluşmasına yol açtı.
Dünyadaki yaşamın kökeninin ana aşamaları (Oparin-Haldane'ye göre)
Evrenin bir enerji pıhtısından ortaya çıktığı teorisine göre Büyük Patlama yaklaşık 14 milyar yıl önce meydana geldi ve güneş sistemindeki gezegenlerin oluşumu yaklaşık 4,6 milyar yıl önce tamamlandı.
Yavaş yavaş soğuyan genç Dünya, çevresinde bir atmosferin oluştuğu sağlam bir kabuk elde etti. Birincil atmosfer, daha sonra organik sentez için hammadde görevi gören su buharı ve gazları içeriyordu: karbon oksit ve dioksit, hidrojen sülfür, metan, amonyak ve siyanür bileşikleri.
Donmuş su içeren uzay cisimlerinin bombardımanı ve atmosferdeki su buharının yoğunlaşması, içinde çeşitli kimyasal bileşiklerin çözündüğü Dünya Okyanusunun oluşmasına yol açtı. Güçlü fırtınalar, güçlü ultraviyole radyasyonun nüfuz ettiği bir atmosferin oluşumuna eşlik etti. Bu koşullar altında amino asitlerin, şekerlerin ve diğer basit organik maddelerin sentezi meydana geldi.
Dünyanın varlığının ilk milyar yılının sonunda, en basit monomerlerin suda proteinlere (polipeptitler) ve nükleik asitlere (polinükleotitler) polimerizasyon süreci başladı. Prebiyolojik bileşikler - koaservatlar (çekirdeğin, metabolizmanın ve zarın temelleri ile) oluşturmaya başladılar.
MÖ 3,5-3 milyar yıl - kendi kendine üreme, düzenlenmiş metabolizma ve değişken geçirgenliğe sahip bir zar ile protobiyontların oluşum aşaması.
MÖ 3 milyar yıl e. - hücresel organizmaların, nükleik asitlerin, birincil bakterilerin ortaya çıkışı, biyolojik evrimin başlangıcı.
Oparin-Haldane hipotezinin deneysel kanıtı
Pek çok bilim adamı, abiogenez temelinde Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin temel kavramları olumlu değerlendirdi, ancak en başından beri Oparin-Haldane teorisinde darboğazlar ve tutarsızlıklar buldular. Farklı ülkelerde, en ünlüsü Amerikalı bilim adamları Stanley Miller (1930-2007) ve Harold Urey (1893-1981) tarafından 1953'te gerçekleştirilen klasik deney olan hipotezin test çalışmalarının yapılmasına yönelik çalışmalar başladı.
Deneyin özü, en basit organik bileşiklerin sentezinin gerçekleşebileceği erken dönem Dünya koşullarını laboratuvarda simüle etmekti. Cihazda, bileşim olarak birincil dünya atmosferine benzer bir gaz karışımı dolaşıyordu. Cihazın tasarımı volkanik aktivitenin taklidini sağladı ve karışımdan geçen elektrik deşarjları yıldırım etkisi yarattı.
Karışımın bir hafta boyunca sistem içerisinde dolaştırılmasından sonra, karbonun onda birinin organik bileşiklere dönüşümü kaydedildi, amino asitler, şekerler, lipitler ve amino asitlerden önceki bileşikler keşfedildi. Tekrarlanan ve değiştirilmiş deneyler, erken Dünya'nın simüle edilmiş koşulları altında abiogenez olasılığını tamamen doğruladı. Daha sonraki yıllarda diğer laboratuvarlarda tekrarlanan deneyler yapıldı. Volkanik emisyonların olası bir bileşeni olarak gaz karışımının bileşimine hidrojen sülfit eklendi ve diğer ciddi olmayan değişiklikler yapıldı. Çoğu durumda, organik bileşiklerin sentezlenmesi deneyimi başarılı oldu, ancak daha ileri giderek canlı bir hücrenin bileşimine yaklaşan daha karmaşık elementler elde etme girişimleri başarısız oldu.
RNA dünyası
20. yüzyılın sonuna gelindiğinde, Dünya'daki yaşamın kökeni sorunuyla ilgilenmeyi hiçbir zaman bırakmayan birçok bilim adamı, teorik yapıların tüm uyumu ve açık deneysel doğrulamayla birlikte Oparin-Haldane teorisinin ortaya çıktığını açıkça ortaya koydu. bariz, belki de aşılmaz kusurlar. Bunlardan en önemlisi, canlı bir organizmayı tanımlayan özelliklerin protobiyontlardaki görünümünü, kalıtsal özellikleri korurken üremeyi açıklamanın imkansızlığıydı. Genetik hücresel yapıların keşfi, DNA'nın fonksiyon ve yapısının belirlenmesi, mikrobiyolojinin gelişmesiyle birlikte, ilkel yaşam molekülünün rolü için yeni bir aday ortaya çıktı.
Bir ribonükleik asit molekülü - RNA haline geldi. Tüm canlı hücrelerin bir parçası olan bu makromolekül, bir nükleotid zinciridir - nitrojen atomları, bir monosakarit - riboz ve bir fosfat grubundan oluşan en basit organik birimler. Kalıtsal bilginin kodu nükleotid dizisidir ve örneğin virüslerde RNA, DNA'nın karmaşık hücresel yapılarda oynadığı rolün aynısını oynar.
Buna ek olarak, bilim adamları, bazı RNA moleküllerinin diğer zincirlere kırılmalar sağlama veya tek tek RNA elemanlarını yapıştırma konusunda benzersiz yeteneğini keşfettiler ve bazıları otokatalizör rolünü oynadılar - yani hızlı kendi kendine üremeye katkıda bulundular. RNA makromolekülünün nispeten küçük boyutu ve DNA'ya (tek iplikçik) kıyasla basitleştirilmiş yapısı, ribonükleik asidi, prebiyolojik sistemlerin ana unsurunun rolü için ana aday haline getirdi.
Gezegende canlı maddenin ortaya çıkışına ilişkin yeni teori nihayet 1986 yılında Amerikalı fizikçi, mikrobiyolog ve biyokimyacı Walter Gilbert (1932 doğumlu) tarafından formüle edildi. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin bu görüşe tüm uzmanlar katılmadı. Kısaca “RNA Dünyası” olarak adlandırılan, gezegenimizin biyolojik öncesi dünyasının yapısına ilişkin teori, bu özelliklere sahip ilk RNA molekülünün nasıl ortaya çıktığı şeklindeki basit soruyu, RNA'da çok büyük miktarda “yapı malzemesi” mevcut olsa bile cevaplayamıyor. nükleotidlerin şekli vb.
PAH dünyası
Simon Nicholas Platts, Mayıs 2004'te ve 2006'da Pascale Ehrenfreund liderliğindeki bir grup bilim insanının cevabını bulmaya çalıştı. Poliaromatik hidrokarbonlar, katalitik özelliklere sahip RNA için başlangıç malzemeleri olarak önerilmiştir.
PAH dünyası, bu bileşiklerin görünür uzaydaki yüksek bolluğuna (muhtemelen genç Dünya'nın “ilkel çorbasında” mevcuttular) ve azotlu bazlarla hızlı birleşimi kolaylaştıran halka şeklindeki yapılarının özelliklerine dayanıyordu. RNA'nın temel bileşenleri. PAH teorisi bir kez daha pansperminin bazı hükümlerinin öneminden söz ediyor.
Eşsiz bir gezegende eşsiz yaşam
Bilim adamları 3 milyar yıl öncesine gitme fırsatına sahip olana kadar, gezegenimizdeki yaşamın kökeninin gizemi açığa çıkmayacak - bu, bu sorunu araştıranların çoğunun vardığı sonuçtur. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin ana kavramlar şunlardır: abiogenez teorisi ve panspermi teorisi. Pek çok yönden örtüşebilirler, ancak büyük olasılıkla cevap veremezler: Geniş kozmosun ortasında, Dünya ve onun uydusu Ay'dan oluşan şaşırtıcı derecede hassas bir şekilde dengelenmiş bir sistem nasıl ortaya çıktı, yaşamın nasıl ortaya çıktığı üstünde...
