სიცოცხლის წარმოშობა დედამიწაზე: ძირითადი თეორიები

სიცოცხლის წარმოშობა დედამიწაზე ეს არის თემა, რომელიც დიდხანს აინტრიგებდა კაცობრიობას. დედამიწა ის დაახლოებით 4,6 მილიარდი წლისაა, თუმცა, ეს ასაკი არ ემთხვევა პლანეტაზე სიცოცხლის გაჩენას. თავდაპირველად დედამიწას ჰქონდა ისეთი მახასიათებლები, რომლებიც ხელს უშლიდა სიცოცხლის განვითარებას, მაგალითად, ნაკლებობა წყალი. პლანეტის გაცივებისთანავე გაჩნდა პრიმიტიული ცხოვრების ფორმები.

სიცოცხლის პირველი ცნობილი მტკიცებულებები 3.5 მილიარდ წელს ითვლის და გაქვავებული სტრომატოლიტებიდან მოდის. სტრომატოლიტები არის მიკროორგანიზმების მიერ წარმოებული კლდოვანი სტრუქტურები, რომლებიც ქმნიან მიკრობულ ფილმებს, რომლებიც ტალახს იკავებენ.

წაიკითხეთ ასევე: რა არის ნაშთები?

აბიოგენეზი და ბიოგენეზი

სტრომატოლიტები წარმოიქმნება მიკროორგანიზმების მოქმედებით.

წარსულში, ცოდნა იმის შესახებ, თუ რა გზები ჰქონდათ ცოცხალი არსებები გამრავლება არასაიმედო იყო, რამაც გაუგებარი გახადა ცხოვრების გაჩენის გაგება. თავიდან ითვლებოდა, რომ ცოცხალი არსებები წარმოიშვნენ უსიცოცხლო მატერიიდან და სპონტანურად. მაგალითად, თეთრი პერანგი და ფქვილი შეიძლება იყოს პასუხისმგებელი ვირთხების გაჩენისთვის. რომ

ხედვა, რომ სიცოცხლე გაჩნდა უსულო მატერიიდან, ცნობილი იყო როგორც აბიოგენეზის თეორია.

რამდენიმე მკვლევარმა ჩაატარა კვლევები ამ იდეის გაუქმების მიზნით, მათ შორის ერთ-ერთი ფრანგი მეცნიერია ლუი პასტერი. Ის იყო პასუხისმგებელია აბიოგენეზის საბოლოოდ დამხობაზე მეშვეობით ა ექსპერიმენტი მინის კოლბებით. ამ მკვლევარმა მოამზადა მკვებავი ბულიონი და მოათავსა ამ ქილებში. მოგვიანებით მან გაწელა და კისრები მოხვია ცეცხლში, რითაც მოხარშა მკვებავი ნახარში და სტერილური გახადა. მკვლევარი დაელოდა მასალის გაგრილებას და თავისი ექსპერიმენტი ოთახის ტემპერატურაზე დატოვა.

რამდენიმე დღის შემდეგ პასტერმა შეამჩნია, რომ ბულიონი ყოველგვარი ორგანიზმის განვითარების გარეშე გაგრძელდა. შემდეგ მან მიხვდა, რომ კისრის გამრუდება ხელს უშლიდა მიკროორგანიზმების შემოსვლას. ყბის ყელის გატეხვისთანავე მკვლევარმა შენიშნა, რომ ბულიონში მიკროორგანიზმები განვითარდა. ამიტომ მას შეეძლო დაედო დასკვნა ცხოვრება არ წარმოიშვა უსულო მატერიიდან, მაგრამ სხვა არსებული ცხოვრებიდან - ბიოგენეზის თეორია.

ბულიონში მიკროორგანიზმები მხოლოდ იმ დაბინძურების გამო განვითარდა, რაც მოხდა ნივთიერების ჰაერთან შეხებისას. აბიოგენეზის უარყოფისა და ბიოგენეზის განმტკიცების მიუხედავად, პასტერის ექსპერიმენტმა პასუხი არ გასცა კითხვას, თუ როგორ ჩამოყალიბდა პირველი სიცოცხლის ფორმა.

Წაიკითხე მეტი: რედის ექსპერიმენტი - თანამშრომლობდა იმის გაგებაში, რომ ცოცხალი არსება არ შეიძლება წარმოიშვას უსიცოცხლო მატერიიდან

როგორ ჩამოყალიბდა პირველი სიცოცხლის ფორმა?

ამჟამად დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის ახსნის ერთ-ერთი ყველაზე მიღებული თეორიაა ის, რაც რუსმა ქიმიკოსმა 1920-იან წლებში შემოგვთავაზა ოპარინი და ბრიტანელი მეცნიერი ჰალდანი. დამოუკიდებლად, ამ მკვლევარებმა დააყენეს ჰიპოთეზა რომ ატმოსფერო პრიმიტიულმა ნებადართულია ორგანული ნაერთების წარმოქმნა მარტივი მოლეკულების საფუძველზე.

დედამიწას, დიდი ხნის განმავლობაში, არ გააჩნდა მახასიათებლები, რაც სიცოცხლის განვითარების საშუალებას იძლევა.

ამ ჰიპოთეზის თანახმად, ადრეული დედამიწის ატმოსფერო ჩამოყალიბდა ისეთი გაზებით, როგორიცაა მეთანი, ამიაკი, წყალბადის და წყლის ორთქლი. ელექტრული ქარიშხლების და ინტენსიური ულტრაიისფერი გამოსხივების მოქმედებით, უბრალო მოლეკულებმა განიცადეს ქიმიური რეაქციები და წარმოქმნეს უფრო რთული მოლეკულები, მაგალითად, ამინომჟავები.

შემდეგ მოლეკულებმა დაიწყეს საკუთარი თავის მოწყობა და ერთმანეთთან შერწყმა. ჰალდანის თანახმად, პრიმიტიული ოკეანეები წარმოადგენდა ორგანულ მოლეკულებით მდიდარ ხსნარს, ერთგვარ პრიმიტიული წვნიანი, რომელშიც ცხოვრება თანდათან გაჩნდა.

1953 წელს ოპარინ-ჰალდანის ჰიპოთეზა შემოწმდა სტენლი მილერი და ჰაროლდ ურეი. მათ ლაბორატორიაში შექმნეს პირობები, რომლებიც ოპარინისა და ჰალდანის აზრით, ადრეულ დედამიწაზე არსებობდა. ექსპერიმენტის შედეგი იყო ორგანული მოლეკულების წარმოება.

თუმცა აღსანიშნავია, რომ დღეს ცნობილია, რომ პრიმიტიული ატმოსფერო არ წარმოადგენდა ოპარინისა და ჰალდანის მიერ შემოთავაზებულ პირობებს. ამასთან, მილერისა და ურეის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტები მსგავსი მახასიათებლების გამოყენებით ატმოსფერო, რომელსაც ახლა ვფიქრობთ, რომ პრიმიტიული დედამიწა ფლობდა, ასევე შეეძლოთ მოლეკულების წარმოება ორგანული

Წაიკითხე მეტი: დედამიწის სისტემა - ელემენტების კომბინაცია, რომელიც აუცილებელია სიცოცხლის კომპოზიციისთვის

ადრეული ცხოვრების ფორმები იყო ავტოტროფული ან ჰეტეროტროფიული?

იმის გაგებიდან, თუ როგორ გამოჩნდნენ პირველი ცოცხალი არსებები ჩვენს პლანეტაზე, გაჩნდა კიდევ ერთი კითხვა: როგორ მიიღეს პრიმიტიულმა ორგანიზმებმა საკვები? ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად გვაქვს ორი ჰიპოთეზა: ავტოტროფული და ჰეტეროტროფიული. ჰიპოთეზის თანახმად ავტოტროფიული, პირველმა ცოცხალმა არსებებმა შეძლეს საკუთარი საკვების წარმოება სხვადასხვა ქიმიური პროცესის საშუალებით.

ალბათ, ეს ორგანიზმები არსებობდნენ ქიმიოსინთეტიკა რომ არაორგანული ნაერთების დაჟანგვის ენერგია გამოიყენა მათი ორგანული ნივთიერებების წარმოებისთვის. ჰიპოთეზა ჰეტეროტროფიულითავის მხრივ, აცხადებს, რომ პირველ ცოცხალ არსებებს არ შეეძლოთ საკუთარი საკვების წარმოება და იკვებებოდნენ მარტივი ორგანული მოლეკულებით, რომლებიც გარემოში იყო ხელმისაწვდომი.

ორივე ჰიპოთეზამ მიიღო კრიტიკა. მიუხედავად იმისა, რომ აუტოტროფული ჰიპოთეზის დამცველები აცხადებენ, რომ პირველ ორგანიზმებს არ ჰქონდათ ორგანული ნივთიერებები მათი ჰეტეროტროფიული ჰიპოთეზის მომხრეები აცხადებენ, რომ პირველ ცოცხალ არსებებს არ ჰქონდათ საჭირო აპარატების წარმოება საკვები

სიცოცხლის წარმოშობის სხვა ჰიპოთეზები

სხვა ჰიპოთეზები ცდილობენ ახსნან სიცოცხლის წარმოშობა ჩვენს პლანეტაზე. მათ შორის მთავარი შეიძლება აღინიშნოს კრეაციონიზმი და პანსპერმია. Მიხედვით კრეაციონიზმი, ყველა ცოცხალი არსება ღმერთმა შექმნა, როგორც ბიბლიაშია ნათქვამი. ჰიპოთეზაში პანსპერმია, თავის მხრივ, პლანეტაზე ცხოვრება წარმოიქმნებოდა კოსმოსისგან მიღებული ნედლეულისგან.

სიცოცხლის სავარჯიშოების წარმოშობა

კითხვა 1 (UFPB) პრიმიტიულ მიწასთან დაკავშირებით სწორია თქვა: ა) წყალი შემოიფარგლებოდა მყინვარებით და გაყინული ოკეანეებით. ბ) პროტოზოვა პირველი ცოცხალი არსება იყო, რომელიც გაჩნდა. გ) ატმოსფეროს ჰქონდა მაღალი კონცენტრაცია ჟანგბადში, აზოტში, წყალბადსა და ნახშირბადში გაზურ მდგომარეობაში. დ) ძლიერი ელექტროენერგიის გამონადენი და ულტრაიისფერი გამოსხივების დიდი რაოდენობა საფუძვლად დაედო პირველი ორგანული მოლეკულების წარმოქმნას. ე) ქიმიოლითოატოტროფულმა ორგანიზმებმა საკვები აწარმოეს ნახშირბადის მოლეკულებისგან.

პასუხი:წერილი დ. ელექტრო ქარიშხლები და ინტენსიური ულტრაიისფერი გამოსხივება მნიშვნელოვანი იყო ქიმიური რეაქციების წარმოქმნისა და ორგანული მოლეკულების წარმოქმნისთვის.

კითხვა 2 (Unicentro) პლანეტა დედამიწაზე ცხოვრების წარმოშობის შესახებ მრავალი დისკუსიაა. ამ თემაზე ჩატარებული გამოკვლევები აჩვენებს ტექნოლოგიური მიღწევებისა და კვლევების მნიშვნელობას სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ ჰიპოთეზების გაუმჯობესებისთვის. ამასთან, რამდენიმე საუკუნოვანი სწავლის შემდეგ, მნიშვნელოვანი მიღწევების მიუხედავად, ჯერ კიდევ ბევრი პასუხგაუცემელი კითხვა არსებობს. ცხოვრების წარმოშობის მთავარ თეორიებზე შეიძლება ითქვას: ა) ჰალდანმა და ოპარინმა აღიარეს, რომ პრიმიტიულ ატმოსფეროში აღმოჩენილი არაორგანული მოლეკულები გაერთიანდებოდა, წარმოშობილი მარტივი ორგანული მოლეკულები, რომლებიც მოგვიანებით შეიძენენ თვითგამრავლების უნარს და მეტაბოლიზმი. ბ) აბიოგენეზის თეორია დაადასტურა პასტერის მიერ ჩატარებულმა კვლევამ, რომელშიც დუღილის პროცესის შემდეგ მიკროორგანიზმები აღმოჩნდა ფლაკონებში "გედების კისრით". გ) ტექნოლოგიურმა მიღწევებმა და ამჟამინდელმა გამოკვლევებმა საშუალებას მოგვცა განვსაზღვროთ სიცოცხლე, როგორც თვით პლანეტა დედამიწაზე წარმოშობილი არაორგანული კომპონენტების ევოლუცია. დ) პანსპერმიის თანახმად, პირველი ცოცხალი არსება კოსმიდან მოვიდოდა და იქნებოდა მრავალუჯრედიანი და ავტოტროფები. ე) ჩატარებულმა გამოკვლევებმა დაადასტურა ავტოტროფული ჰიპოთეზა, რადგან პრიმიტიულ დედამიწაზე არ იყო საკმარისი საკვები ნივთიერებები ცოცხალი არსებების მომარაგებისთვის.

პასუხი: წერილი ა. სიცოცხლის წარმოშობის ასახსნელად ერთ-ერთი ყველაზე მიღებული ჰიპოთეზა არის ჰალდანის და ოპარინის მიერ შემოთავაზებული ჰიპოთეზა. იგი აღიარებს, რომ არაორგანულმა მოლეკულებმა გაიარა მთელი რიგი ქიმიური რეაქციები, რამაც გამოიწვია ორგანული მოლეკულების წარმოქმნა. ამის შემდგომ, ამ მოლეკულებმა შეიტანეს ცვლილებები და შეიძინეს გაყოფისა და მეტაბოლიზმის უნარი.