Hidrotermalna hipoteza Pozadina, što ona sadrži i kritike



hidrotermalna hipoteza Cilj je objasniti primitivne uvjete u kojima su nastali prvi oblici života na planeti Zemlji, predlažući kao glavni scenarij vruća vrela smještena u dubinama oceana.

Niz izvora termalne vode nalazio se na temperaturama do 350 ° C, gdje živi niz fauna tipičnih za ove uvjete, kao što su školjke s dvije vrste, crvi, rakovi, porfir i neki bodljikaši (morske zvijezde i njihovi srodnici)..

Ovi dokazi upućuju na zaključak da su duboka okeana vjerojatno bila prikladna za nastanak života, a prvi oblici života bili su kemoautotrofni mikroorganizmi..

Osim toga, kipuća voda nastanjuje niz kemosintetskih bakterija koje izvlače energiju iz sumpornih tvari koje obiluju ovom vrstom okoliša..

Kemosintetske bakterije imaju funkciju proizvođača u ekosustavima, kao temelj prehrambenog lanca, analogno ulozi biljaka u tipičnim ekosustavima.

Ideje vezane uz hidrotermalnu hipotezu počele su se pojavljivati ​​početkom 1977. godine, kada je istraživač Corliss izravna opažanja u hidrotermalnim sustavima na Galapagoskim otocima..

indeks

  • 1 Pozadina i alternativne teorije
    • 1.1 Panspermija
    • 1.2 Abiotički modeli
    • 1.3 Svijet RNK
  • 2 Od čega se sastoji??
  • 3 Kritike teorije
  • 4 Reference

Antecedenti i alternativne teorije

Već nekoliko desetljeća znanstvenici su predložili na desetke teorija koje objašnjavaju podrijetlo života i okruženje u kojem je razvijeno. Kako je život nastao jedno je od najstarijih i najkontroverznijih znanstvenih pitanja.

Neki autori podržavaju primarni izvor metabolizma, dok njihovi protivnici podržavaju genetsko podrijetlo.

panspermia

Sredinom 1900-ih poznati znanstvenik Arrhenius predložio je teoriju panspermije ili kozmološke teorije. Ta ideja podiže podrijetlo života zahvaljujući dolasku prostornih mikroorganizama s planeta na kojem je život ranije postojao.

Logično, kozmološka teorija ne daje ideje koje rješavaju problem, budući da ne objašnjava kako je izvanzemaljski život nastao na spomenutom hipotetskom planetu..

Nadalje, nije vrlo vjerojatno da su mikroskopski entiteti koji su kolonizirani prebiotički okoliš preživjeli uvjete sve dok ne dostignu planetu Zemlju.

Abiotički modeli

Abiotički modeli predlažu da život potječe od "mikrostruktura" kao oblika prijelaza između organskih molekula i prvih oblika života. Među glavnim braniteljima te teorije su Oparín, Sydney W. Fox i Alfonso F. Herrera.

Prema Oparinu i Haldaneu, koacervati su probiontesni prekursori života, ograničeni plazmatskom membranom koja omogućuje interakciju s okolinom. Prema autorima, oni su nastali prije molekula koje prenose genetičku informaciju: DNA ili RNA.

Stanley Miller i Harold Urey uspjeli su izgraditi genijalni sustav koji je oponašao "primitivnu atmosferu života". Komponente prisutne u hipotetičkoj atmosferi, vrlo različite od sadašnje, bile su u stanju sintetizirati organske molekule neophodne za život (poput aminokiselina) kada su primijenjene toplina i napon.

Fox je uspio dobiti mikrosfere veličine slične bakterijama, podvrgavajući aminokiseline izvoru topline.

Na isti način, drugi istraživači su postigli sintezu organskih molekula koristeći anorganske molekule kao sirovinu, objašnjavajući na taj način podrijetlo života iz abiotičke sredine..

Svijet RNA

Drugi položaj porijekla života pretpostavlja kao glavni događaj pojavu molekula koje sadrže genetske informacije. Nekoliko autora brani podrijetlo života od RNA i tvrdi da je ta molekula poslužila kao predložak i katalizator u isto vrijeme.

Najveći dokaz je postojanje ribosoma, RNA molekula sposobnih za kataliziranje reakcija i, u isto vrijeme, pohranjivanje informacija u njihovu nukleotidnu sekvencu.

Od čega se sastoji??

Hidrotermalna hipoteza predlaže ove ekstremne vodene sredine kao odgovarajuće mjesto za sintezu organskih spojeva koji su doveli do porijekla živih organizama na Zemlji..

Autori te teorije temelje se na arhejskim fosilima, suvremenim sustavima podmorskih hidrotermalnih otvora te teoretskim i eksperimentalnim promatranjima..

Hidrotermalne sustave karakteriziraju visoki energetski tokovi, visoko reducirajući okoliš i bogate mineralne gline, koje su idealne površine za katalitičke reakcije. Osim toga, ima visoke koncentracije CH4, NH3, H2 i različite metale.

Hipoteza se sastoji od uzastopne konverzije CH4, NH3, H2 u aminokiselinama, te u proteinima, a zatim u složenijim polimerima, sve dok ne postignete strukturirani metabolizam i žive organizme.

Pri ispitivanju fosila u pretkambrijskim stijenama, strukture koje podsjećaju na stanice od 3,5 do 3,8 milijardi godina nađene su u hidrotermalnim podvodnim skupinama..

Za razliku od prethodnih hipoteza, hidrotermalna hipoteza predlaže toplinu kao izvor energije, a ne UV zrake i električna pražnjenja, kao što je model "primordijalne juhe". Osim toga, ovaj model predlaže postojanje gradijenta okoliša u smislu temperature, pH i koncentracije kemikalija.

Kritika teorije

Iako hidrotermalna hipoteza ima nekoliko valjanih argumenata, ona nije univerzalno prihvaćena. Jedna od kritika porijekla života u izvoru termalne vode je nedosljednost i nedostatak informacija o geološkim modelima prebiotske ere..

Isto tako, neophodne molekule za razvoj života - kao što su nukleinske kiseline, proteini i membrane - suočile bi se s njihovim trenutnim uništenjem, zbog visokih temperatura hidrotermalnih sredina..

Međutim, također je vjerojatno da su prvi oblici života bili termostabilni, slični termofilnim organizmima koji danas naseljavaju ekstremna okruženja..

S druge strane, javlja se još jedan nedostatak povezan s koncentracijom komponenata. Malo je vjerojatno da bi se život mogao razviti u prostranosti prebiotičkih oceana, gdje bi biomolekule bile izuzetno razrijeđene i raspršene.

Da bi okolina bila prikladna za podrijetlo života, ona mora favorizirati interakcije između molekula, tako da one tvore složenije entitete; Ne razrijeđujte ih, kao u oceanskim dubinama.

Zagovornici hidrotermalne teorije sugeriraju da bi život mogao nastati na ograničenim područjima koja bi spriječila razrjeđivanje novoformiranih molekula, kao što su krateri.

reference

  1. Chatterjee, S. (2016). Simbiotski pogled na podrijetlo života na hidrotermalnim kraterima jezera. Fizička kemija Kemijska fizika, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J.A., & Hoffman, S.E. (1981). Hipoteza o odnosu između podmorskih toplih vrela i podrijetla života na zemlji. Oceanologica Acta, Posebno izdanje.
  3. Holm, N.G. (1992). Zašto su hidrotermalni sustavi predloženi kao uvjerljiva okruženja za nastanak života? u Morski hidrotermalni sustavi i podrijetlo života (str. 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017.). Krajolik nastanka života. život, 7(2), 27.
  5. Lanier, K.A., & Williams, L.D. (2017). Podrijetlo života: modeli i podaci. Journal of Molecular Evolution, 84(2), 85-92.