Gyvenimo Žemėje kilmė: pagrindinės teorijos

gyvybės žemėje kilmė tai tema, kuri ilgą laiką intrigavo žmoniją. Žemė jam yra maždaug 4,6 milijardo metų, tačiau šis amžius nesutampa su gyvybės atsiradimu planetoje. Iš pradžių Žemė turėjo savybių, trukdančių vystytis gyvybei, tokių kaip jos trūkumas Vanduo. Planetai atvėsus, atsirado primityvios gyvybės formos.

Pirmieji žinomi gyvenimo įrodymai siekia 3,5 milijardo metų ir yra suakmenėję stromatolitai. Stromatolitai yra uolienų struktūros, kurias gamina mikroorganizmai, formuojantys mikrobines plėveles, sulaikančias purvą.

Taip pat skaitykite: Kas yra fosilijos?

Abiogenezė ir biogenezė

Stromatolitai gaminami veikiant mikroorganizmams.

Anksčiau žinios apie būdus gyvi sutvėrimai reprodukcija buvo nesaugi, dėl to supratimas apie gyvenimo atsiradimą buvo neteisingai suprastas. Iš pradžių buvo tikima, kad gyvos būtybės atsirado iš negyvos materijos ir savaime. Pavyzdžiui, balti marškiniai ir miltai gali būti atsakingi už žiurkių atsiradimą. Tai vizija, tas gyvenimas atsirado iš negyvos materijos, buvo žinomas kaip abiogenezės teorija.

Keli tyrėjai atliko tyrimus, norėdami paneigti šią idėją, vienas iš jų buvo prancūzų mokslininkas Louis Pasteur. Jis buvo atsakingas už galutinį abiogenezės nuvertimą per a eksperimentas su stiklinėmis kolbomis. Šis tyrėjas paruošė maistingą sultinį ir įdėjo jį į šių stiklainių vidų. Vėliau jis ištempė ir sulenkė kaklą ugnyje, taip išvirdamas maistingą sultinį ir paversdamas jį steriliu. Tyrėjas laukė, kol medžiaga atvės, ir paliko eksperimentą kambario temperatūroje.

Po kelių dienų Pasteuras pastebėjo, kad sultinys tęsiasi be jokio organizmo išsivystymo. Tada jis suprato, kad kaklo kreivumas neleido patekti į mikroorganizmus. Nutraukęs butelio kaklelį, mokslininkas pastebėjo, kad sultinyje išsivystė mikroorganizmai. Todėl jis galėjo tai padaryti gyvenimas atsirado ne iš negyvos materijos, bet iš kito jau egzistuojančio gyvenimo - biogenezės teorija.

Sultinyje esantys mikroorganizmai išsivystė tik dėl užteršimo, kuris įvyko medžiagai kontaktuojant su oru. Nepaisant to, kad paneigta abiogenezė ir sustiprinta biogenezė, Pasteur eksperimentas neatsakė į klausimą, kaip susiformavo pirmoji gyvybės forma.

Skaityti daugiau: Redi eksperimentas - bendradarbiauta suprantant, kad gyva būtybė negali atsirasti iš negyvos materijos

Kaip susiformavo pirmoji gyvybės forma?

Viena labiausiai pripažintų teorijų, paaiškinančių gyvybės Žemėje kilmę, yra ta, kurią 1920 m. Pasiūlė rusų chemikas oparinas ir britų mokslininkas Haldane. Nepriklausomai, šie tyrėjai iškėlė hipotezė kad atmosfera primityvus leido formuotis organiniams junginiams remiantis paprastomis molekulėmis.

Žemė ilgą laiką neturėjo savybių, leidžiančių vystytis gyvybei.

Pagal šią hipotezę ankstyvosios Žemės atmosferą formavo tokios dujos kaip metanas, amoniakas, vandenilis ir vandens garai. Veikiamos elektros audrų ir intensyvios ultravioletinės spinduliuotės, paprastos molekulės patyrė chemines reakcijas ir sudarė sudėtingesnes molekules, tokias kaip aminorūgštys.

Tada molekulės ėmė susiorganizuoti ir jungtis viena su kita. Pasak Haldane'o, primityvūs vandenynai buvo tirpalas, kuriame gausu organinių molekulių, savotiškas primityvi sriuba, kuriame gyvenimas atsirado palaipsniui.

1953 m. Oparin-Haldane hipotezę patikrino Stanley Milleris ir Haroldas Urey. Jie laboratorijoje sukūrė sąlygas, kurios, anot Oparino ir Haldane'o, egzistavo ankstyvojoje Žemėje. Eksperimento rezultatas buvo organinių molekulių gamyba.

Tačiau verta paminėti, kad šiandien yra žinoma, kad primityvi atmosfera neatitiko Oparino ir Haldane'o pasiūlytų sąlygų. Tačiau eksperimentai, panašūs į tuos, kuriuos atliko Milleris ir Urey, naudodami atmosfera, kurią, mūsų manymu, turi primityvi Žemė, taip pat galėjo gaminti molekules ekologiškas.

Skaityti daugiau: Žemės sistema - elementų, reikalingų gyvybės komponavimui, derinys

Ar ankstyvosios gyvenimo formos buvo autotrofiškos ar heterotrofiškos?

Remiantis supratimu, kaip mūsų planetoje atsirado pirmosios gyvos būtybės, kilo dar vienas klausimas: kaip primityvūs organizmai gavo maistą? Norėdami atsakyti į šį klausimą, turime dvi hipotezes: autotrofinis ir heterotrofinis. Pagal hipotezę autotrofinis, pirmosios gyvos būtybės, pasitelkdamos skirtingus cheminius procesus, galėjo patys gaminti maistą.

Tikriausiai šie organizmai buvo būtybės chemosintetikai kurie organinių medžiagų gamybai panaudojo neorganinių junginių oksidacijos metu gautą energiją. hipotezę heterotrofiškassavo ruožtu teigia, kad pirmosios gyvos būtybės nesugebėjo gaminti savo maisto ir maitinosi paprastomis organinėmis molekulėmis, kurių buvo aplinkoje.

Abi hipotezės sulaukė kritikos. Nors autotrofinės hipotezės šalininkai teigia, kad pirmieji organizmai neturėjo organinių medžiagų tiek, kiek jiems reikia raidą, heterotrofinės hipotezės šalininkai teigia, kad pirmosios gyvos būtybės neturėjo reikiamo aparato savo maistas.

Kitos gyvybės atsiradimo hipotezės

Kitos hipotezės bando paaiškinti mūsų planetos gyvybės kilmę. Tarp pagrindinių galime paminėti kreacionizmą ir panspermija. Pagal kreacionizmas, visa gyvybė buvo sukurta Dievo, kaip rašoma Biblijoje. Hipotezėje panspermija, savo ruožtu, gyvybė planetoje būtų atsiradusi iš žaliavos, atkeliaujančios iš kosmoso.

Gyvenimo pratimų kilmė

Klausimas 1 (UFPB) Dėl primityvios žemės teisinga sakyti: a) Vanduo buvo apribotas ledynais ir užšalusiais vandenynais. b) Pirmuonys atsirado pirmosios gyvos būtybės. c) atmosferoje buvo didelė deguonies, azoto, vandenilio ir anglies koncentracija dujinėje būsenoje. d) Stiprūs elektriniai išsiskyrimai ir didelis ultravioletinių spindulių kiekis buvo pagrindiniai, norint susidaryti pirmosioms organinėms molekulėms. e) Chemolitoautotrofiniai organizmai maistą gamino iš anglies molekulių.

Atsakyti:D raidė Elektrinės audros ir intensyvi ultravioletinė spinduliuotė buvo svarbios cheminėms reakcijoms atsirasti ir organinėms molekulėms formuotis.

2 klausimas (Unicentro) Yra daug diskusijų apie gyvybės atsiradimą Žemės planetoje. Tyrimai šia tema rodo technologinės pažangos ir tyrimų svarbą hipotezių apie gyvybės kilmę tobulinimui. Tačiau po kelių šimtmečių studijų, nepaisant didelių pasiekimų, vis dar yra daug neatsakytų klausimų. Apie pagrindines gyvybės atsiradimo teorijas galima teigti: a) Haldane'as ir Oparinas pripažino, kad neorganinės molekulės, rastos primityvioje atmosferoje, būtų sujungtos, kilusios iš paprastų organinių molekulių, kurios vėliau įgytų galimybę savarankiškai dubliuotis ir medžiagų apykaita. b) Abiogenezės teorija buvo patvirtinta Pasteuro atliktais tyrimais, kai buteliukuose su „gulbės kaklais“ po virimo buvo rasta mikroorganizmų. c) Technikos pažanga ir dabartiniai tyrimai leido apibrėžti gyvybės atradimą kaip neorganinių komponentų, kilusių iš pačios Žemės planetos, evoliuciją. d) Pagal panspermiją pirmosios gyvos būtybės būtų atkeliavusios iš kosmoso ir būtų daugialąstės bei autotrofinės. e) Atliktais tyrimais buvo galima įrodyti autotrofinę hipotezę, nes primityvioje Žemėje nebuvo pakankamai maistinių medžiagų gyvų būtybių aprūpinimui.

Atsakymas: Laiškas a. Viena iš labiausiai priimtinų hipotezių, paaiškinančių gyvybės kilmę, yra ta, kurią pasiūlė Haldane ir Oparinas. Ji pripažįsta, kad neorganinėms molekulėms įvyko visa eilė cheminių reakcijų, dėl kurių susidarė organinės molekulės. Vėliau šios molekulės buvo modifikuotos ir įgijo galimybę dalytis ir metabolizuotis.