Maapallon elämän alkuperä: pääteoriat

THE maan alkuperän se on teema, joka on kiehtonut ihmiskuntaa pitkään. THE Maa se on noin 4,6 miljardia vuotta vanha, mutta tämä ikä ei ole sama kuin elämän ilmestyminen planeetalla. Aluksi maapallolla oli ominaisuuksia, jotka estivät elämän kehittymisen, kuten sen puute Vesi. Planeetan jäähtyessä syntyi alkeellisia elämänmuotoja.

Ensimmäiset tunnetut todisteet elämästä ovat peräisin 3,5 miljardista vuodesta ja ovat peräisin fossiilisista stromatoliiteista. Stromatoliitit ovat mikro-organismien tuottamia kivirakenteita, jotka muodostavat mikrobikalvoja, jotka vangitsevat mutaa.

Lue myös: Mitä fossiilit ovat?

Abiogeneesi ja biogeneesi

Stromatoliitteja tuotetaan mikro-organismien vaikutuksesta.

Aiemmin tietoa tavoista, joilla elävät olennot lisääntyminen oli epävarmaa, mikä teki ymmärryksen elämän syntymästä väärin ymmärrettäväksi. Aluksi uskottiin, että elävät olennot syntyivät elottomasta aineesta ja spontaanisti. Esimerkiksi valkoinen paita ja jauhot voivat olla vastuussa rottien esiintymisestä. Että visio, että elämä syntyi elottomasta aineesta, tunnettiin nimellä abiogeneesiteoria.

Useat tutkijat tekivät tutkimuksia kumotakseen tämän idean, joista yksi on ranskalainen tiedemies Louis Pasteur. Hän oli vastuussa abiogeneesin lopullisesta kaatamisesta kautta a koe lasipulloilla. Tämä tutkija valmisti ravitsevan liemen ja asetti sen näiden purkkien sisään. Myöhemmin hän venytti ja taivutti kaulan tulessa, kiehuttaen siten ravitsevaa liemi ja tekemällä siitä steriilin. Tutkija odotti materiaalin jäähtymistä ja jätti kokeensa huoneenlämpötilaan.

Muutaman päivän kuluttua Pasteur huomasi, että liemi jatkui ilman minkään organismin kehittymistä. Sitten hän ymmärsi, että kaulan kaarevuus esti mikro-organismien pääsyn. Pullonkaulan murtamisen jälkeen tutkija huomasi, että liemessä kehittyi mikro-organismeja. Siksi hän voisi päätyä siihen elämä ei syntynyt elottomasta aineesta, mutta toisesta olemassa olevasta elämästä - biogeneesiteoria.

Liemessä olevat mikro-organismit kehittyivät vain saastumisen vuoksi, joka tapahtui, kun aine joutui kosketuksiin ilman kanssa. Huolimatta abiogeneesin kumoamisesta ja biogeneesin vahvistamisesta, Pasteurin kokeilu ei vastannut kysymykseen siitä, kuinka ensimmäinen elämänmuoto muodostui.

Lue lisää: Redi-kokeilu - yhdessä ymmärtämään, että elävä olento ei voi syntyä elottomasta aineesta

Kuinka ensimmäinen elämänmuoto muodostui?

Yksi hyväksytyimmistä teorioista, jotka tällä hetkellä selittävät elämän alkuperän maan päällä, on se, jonka venäläinen kemisti ehdotti 1920-luvulla. opariini ja brittiläinen tiedemies Haldane. Nämä tutkijat nostivat itsenäisesti esiin hypoteesi että ilmapiiri primitiivinen salli orgaanisten yhdisteiden muodostumisen yksinkertaisten molekyylien perusteella.

Maalla ei pitkään aikaan ollut ominaisuuksia, jotka mahdollistivat elämän kehittymisen.

Tämän hypoteesin mukaan varhaisen maan ilmakehän muodostivat kaasut, kuten metaani, ammoniakki, vety ja vesihöyry. Sähkömyrskyn ja voimakkaan ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta yksinkertaiset molekyylit kokivat kemialliset reaktiot ja muodostivat monimutkaisempia molekyylejä, kuten aminohappoja.

Sitten molekyylit alkoivat järjestäytyä ja yhdistyä keskenään. Haldanen mukaan primitiiviset valtameret olivat eräänlainen orgaanisten molekyylien ratkaisu primitiivinen keitto, jossa elämä syntyi vähitellen.

Vuonna 1953 Oparin-Haldane-hypoteesi testattiin Stanley Miller ja Harold Urey. He loivat laboratoriossa olosuhteet, joiden Oparin ja Haldane uskoivat olemassa olevan varhaisella maapallolla. Kokeen tulos oli orgaanisten molekyylien tuotanto.

On kuitenkin syytä huomata, että tänään tiedetään, että primitiivinen ilmapiiri ei ollut Oparinin ja Haldanen ehdottamia olosuhteita. Samanlaiset kokeet kuin Millerin ja Ureyn tekemissä kokeissa ilmakehä, jonka uskomme nyt olevan primitiivisellä maapallolla, kykenivät myös tuottamaan molekyylejä Luomu.

Lue lisää: Maajärjestelmä - elämän koostumukseen tarvittavien elementtien yhdistelmä

Oliko varhaisen elämän muodot autotrofisia vai heterotrofisia?

Perustuen ymmärrykseen siitä, kuinka ensimmäiset elävät olennot ilmestyivät planeetallemme, nousi toinen kysymys: miten primitiiviset organismit saivat ruokansa? Meillä on kaksi hypoteesia vastaamaan tähän kysymykseen: autotrofinen ja heterotrofinen. Hypoteesin mukaan autotrofinen, ensimmäiset elävät olennot pystyivät tuottamaan omaa ruokaansa erilaisilla kemiallisilla prosesseilla.

Todennäköisesti nämä organismit olivat olentoja kemosynteettiset joka käytti epäorgaanisten yhdisteiden hapettumisesta peräisin olevaa energiaa orgaanisen aineen tuottamiseen. hypoteesi heterotrofinenpuolestaan ​​toteaa, että ensimmäiset elävät olennot eivät kyenneet tuottamaan omaa ruokaa ja ruokkivat yksinkertaisista orgaanisista molekyyleistä, joita oli saatavilla ympäristössä.

Molemmat hypoteesit saivat kritiikkiä. Vaikka autotrofisen hypoteesin kannattajat väittävät, että ensimmäisillä organismeilla ei ollut orgaanista ainetta niiden tarvitsemaan määrään kehityksen, heterotrofisen hypoteesin kannattajat väittävät, että ensimmäisillä elävillä olennoilla ei ollut tarvittavaa laitetta ruokaa.

Muita hypoteeseja elämän alkuperästä

Muut hypoteesit yrittävät selittää planeetan elämän alkuperän. Tärkeimmistä voidaan mainita kreacionismi ja panspermia. Mukaan kreacionismi, kaikki elävät olennot on luonut Jumala, kuten Raamatussa kerrotaan. Hypoteesissa panspermiapuolestaan ​​elämä planeetalla olisi syntynyt avaruudesta tulevasta raaka-aineesta.

Elämänharjoittelun alkuperä

Kysymys 1 (UFPB) Alkeellisesta maasta on oikein sanoa: a) Vesi rajoitettiin jäätiköihin ja jäätyneisiin valtameriin. b) Alkueläimet olivat ensimmäisiä eläviä olentoja. c) Ilmakehässä oli korkeita happipitoisuuksia, typpeä, vetyä ja hiiltä kaasumaisessa tilassa. d) Vahvat sähköpurkaukset ja suuri määrä ultraviolettisäteilyä olivat olennaisia ​​ensimmäisten orgaanisten molekyylien muodostumiselle. e) Kemolittoautotrofiset organismit tuottivat ruokaa hiilimolekyyleistä.

Vastaa:Kirjain D. Sähkömyrskyt ja voimakas ultraviolettisäteily olivat tärkeitä kemiallisten reaktioiden esiintymiselle ja orgaanisten molekyylien muodostumiselle.

kysymys 2 (Unicentro) Maaplaneetan elämän alkuperästä käydään paljon keskusteluja. Aiheesta tehdyt tutkimukset osoittavat teknologisen kehityksen ja tutkimuksen merkityksen elämän alkuperää koskevien hypoteesien parantamisessa. Muutaman vuosisadan tutkimusten jälkeen huomattavista edistysaskeleista huolimatta on vielä monia vastaamattomia kysymyksiä. Elämän alkuperän pääteorioista voidaan todeta: a) Haldane ja Oparin myönsivät, että primitiivisessä ilmakehässä esiintyvät epäorgaaniset molekyylit olisivat yhdistyneet, peräisin yksinkertaisista orgaanisista molekyyleistä, jotka myöhemmin hankkivat itsekopiointikyvyn ja aineenvaihdunta. b) Abiogeneesiteoria vahvistettiin Pasteurin tekemällä tutkimuksella, jossa mikro-organismeja löydettiin ”joutsenkaula” -injektiopulloista kiehumisprosessin jälkeen. c) Teknologinen kehitys ja nykyinen tutkimus mahdollistivat elämän löytämisen määriteltäväksi maapallolta peräisin olevien epäorgaanisten komponenttien evoluution kautta. d) Panspermian mukaan ensimmäiset elävät olennot olisivat tulleet kosmosta ja olisivat monisoluisia ja autotrofeja. e) Suoritetut tutkimukset pystyivät todistamaan autotrofisen hypoteesin, koska primitiivisellä maapallolla ei ollut tarpeeksi ravinteita elävien olentojen saamiseksi.

Vastaus: Kirje a. Yksi hyväksyttävimmistä hypoteeseista elämän alkuperän selittämiseksi on Haldanen ja Oparinin ehdottama hypoteesi. Hän myöntää, että epäorgaanisille molekyyleille tehtiin sarja kemiallisia reaktioita, jotka johtivat orgaanisten molekyylien muodostumiseen. Myöhemmin näihin molekyyleihin tehtiin modifikaatioita ja he kykenivät jakamaan ja metaboloitumaan.